中国变速抽水蓄能机组及水泵关键技术研究

2020-09-28刘德民

水电与抽水蓄能 2020年4期

根据国家发展改革委和国家能源局（国能综通新能〔2020〕29号）文的要求：可再生能源发展“十四五”规划是能源发展“十四五”规划的重要组成部分，是贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略的重要举措。按照这一规划要求，可再生能源在中国将会继续蓬勃发展。抽水蓄能恰逢其时，勇挑重担，承担起为新能源的发展保驾护航的艰巨任务。

截至2019年底，我国抽水蓄能电站在运装机容量已经突破3000万kW，在建抽水蓄能电站装机容量约4321万kW，在运和在建装机容量均稳居世界第一位。

十年磨一剑，在我国用户、科研、设计、制造和安装运营单位的共同努力下，中国抽水蓄能的发展在历经技术引进，消化吸收再创新以后。在研发、设计、制造、安装、调试和运维等诸多关键技术方面取得了巨大进步。中国抽水蓄能的总体技术达到了世界先进水平，某些关键技术已经处于引领阶段。习近平总书记指出“真正的大国重器，一定要掌握在自己手里。核心技术、关键技术，化缘是化不来的，要靠自己拼搏。”中国抽水蓄能是践行指示精神的又一成功案例。

中国抽水蓄能机组，特别是定速机组取得了长足的技术进步，成功解决了抽水蓄能机组以过渡过程为代表的机组系统安全性，以压力脉动为代表的机组稳定性，以效率为代表的机组高效性关键问题，打破了国外公司对该研发关键技术长达20多年的垄断局面，并且在涉及机组安全性和稳定性的关键技术方面已经超越了国外技术水平。目前建设中的抽水蓄能电站单级水头接近800m，单机容量达到400MW，机组转速达到600r/min。不断刷新中国抽水蓄能向着更高水头，更大容量和更高转速的新高度。

随着清洁能源，特别是风电和光电在电网中的比例快速增加，电网需要更快的响应能力，更大的调节容量，更灵活的运行方式，变速机组满足这一需求。抽水蓄能的另一个发展方向就是变速抽水蓄能机组，为了使抽水蓄能机组的调节范围更宽，响应更快，运行更灵活，机组的转速从单一转速迈入了无级变速。

《水电与抽水蓄能》期刊聚焦我国水电发展的关键问题，从2019年下半年开始，特别策划了“变速抽水蓄能机组及水泵关键技术研究”专题，组织专家撰写了5篇关于变速机组方面的文章。这些文章主要涵盖了两大机型：变速抽水蓄能机组和变速水泵。研究的主要内容包括水泵水轮机空化特性、运转特性、驼峰特性、经济性和轴流泵在变转速下的运转特性。特别是丰宁公司的费万堂和北京院的杨梅对交流励磁变速机组的关键技术进行了系统阐述。5篇文章对我国变速机组在研发、设计和制造上的关键技术进行了总结，对未来的发展进行了展望，对我国变速机组的发展具有极强的现实意义。

衷心感谢各位专家、学者对中国抽蓄在研发、设计和分析等关键技术发展的大力支持，感谢《水电与抽水蓄能》期刊对本期特别策划出版，做出的细致而专业的工作。