关于湖南省能源开发的建议——推荐开发以调枯为主的抽水蓄能电站
2010-04-09谢祁安周典加
谢祁安 周典加
(湖南省水利水电勘测设计研究总院 长沙市 410007)
1 湖南省能源储备与开发前景
据现有资料查明;湖南省是一个煤源、油、气资源比较缺乏,水力资源相对较丰富,核能资源有待开发的省份。自新中国成立以来,在省委、省政府及水电部门的重视和努力之下,水、火电装机已初具规模,抽水蓄能和核电建设也已蓄势待发。总的来看:火电开发明显的受阻于煤源的供应,在很大程度上依靠“北煤南运”;近几年小水电的大发展,水力储备也已开发近90%,余下的工程均为经济性较差或较难开发的工程;核电与抽水蓄能电站才刚刚起步;风能与其它能源的开发在湖南省尚属局部开发的状态。随着国民经济与地方经济的可持速性发展,特别是湖南省作为沿海地区的后方,其战略意义十分明显,俗话说“电力是工业的先行”,在这种能源开发几近饱和的情况下,如何利用湖南省的自然条件,支持经济建设已迫在眉睫,无疑给我们提出了一个新课题。
2 合理利用水资源,建设以“调枯为主”的抽水蓄能电站
湖南省水力资源的特征:由于地处温湿的亚热带季风区内,多年平均降雨量在(1 500~1 700)mm之间,个别暴雨中心地区达到2 000 mm,水力资源主要依靠降雨形成。根据多年实测资料表明,湖南省的降雨主要集中于每年的4~9月,降雨量约占全年的70%,由于降雨的年内分布不均现象,形成了洪水期弃水严重,而枯水期缺电严重的局面。为此,建议充分利用自然优势,兴建一些以“调枯”为主的抽水蓄能电站,将洪水期的弃水抽蓄起来,留在枯水期使用,提高发电设备的利用率,以满足负荷的需电要求。
3 以调枯为主的抽水蓄能电站有那些特点与要求
抽水蓄能电站是利用电网在丰水期多余的电能将洪水抽至具有一定高差的“上库”储蓄起来,到枯水或负荷较大的时候,再由“上库”将水放下发电。因此抽水蓄能电站势必包括一个“上库”,和一个“下库”,以及相连接的隧洞,和一个既能抽水又能发电的厂房,当然还有一套完整的供电系统与大网相连。抽水蓄能电站根据其用途可分为两大类,一类“以调峰为主”,另一类“以调枯为主”,目前在湖南省正在建设中的黑糜峰抽水蓄能电站就属於“以调峰为主”的一类。这种电站,不一定要求一个库容较大的上库,其水源也不要求很多,它在电网中的作用,主要是调峰,具体的功能就是解决日负荷中电量的平衡和供电质量,对水资源的利用不起多大的作用。而“以调枯为主”的抽水蓄能电站,其主要作用是将洪水期的弃水抽蓄起来,到枯水时段使用,则要求“上库”具有一定的规模。当然调枯为主的抽水蓄能电站,同样具备调峰的性能,只是在选址上,要求更高一些而已。
4 湖南省有没有“以调枯为主”的抽水蓄能电站
我们曾在1988年全省动能经济年会中提出过两例这种点子:一个是桑植县的小溪抽水蓄能电站,它包括“小溪上库”和张家界市的“鱼潭下库”(该下库已建成发电),上库库容初拟为5亿m3,该处每年来水量达37亿m3。隧洞长度达5 000 m,上下库水头差达240 m,按调枯容量,可装机500 MW并在1988年编写过“小溪抽水蓄能电站查勘报告”。另一个是双牌县的单江抽水蓄能电站,它包括“单江上库”,和“双牌下库”(该下库也已建成发电),
上库库容约为1亿m3,该处来水量达亿97.4 m3,隧洞长度5 800 m,上下库水头差380 m。按调枯容量可装机350 MW。如果按调峰容量可装机更大的容量。
5 以调枯为主的抽水蓄能电站的经济性初探
以调枯为主的抽水蓄能电站与以调峰为主的抽水蓄能电站相比,其工作原理基本相同,需要抽水的电能均来自电网,他们抽取水量的电能与发电电能的比值都是3~4倍的比值,但由于电站对上库容量的要求不同,调枯电站一般会选在河流的上游或中游地段,而调峰电站多选在靠近负荷中心的地段,调枯电站下放的流量,可在下游各梯级电站中继续发电,该部分电能却是电网中最急需的枯水电能,而调峰抽水蓄能电站却是无法完成的,像小溪抽水蓄能电站所发生的抽、发电比值将降至1.2~1.5,如果电网中将峰枯电价进行合理的调整,抽水蓄能电站的经济性不但可以改善,而且将大获盈利。在电价管理上,调枯电站更有利于管理。
6 当调枯抽水蓄能电站与核电同时考虑时,将更为有利
如果在选址布局时,能将核电与调枯抽水蓄能电站就近布置,让两种形成互补,将更有利于核电的空载容量或备用容量转化为有效容量,为抽水蓄能电站所吸收,同时减少线路损失,提高其经济性。
7 建议
抽水蓄能电站原则上属水电范畴,根据原有水、火电分家管理的原则,电站规模的确定除自然条件外,一个很重要的设计内容是电网的系统工作,需要火电支持与配合,其余大量的地质勘探、测量、工程设计应由水电组织,因此建议由湖南省水利水电勘测设计研究总院牵头进行前期预可行性研究工作。