抽水蓄能电站这个技术和工程,并不是我们首创的。早在100多年前的1882年,瑞士就建成了奈特拉抽水蓄能电站,这是全世界首座抽水蓄能电站。到了上世纪50~60年代,发达国家进入抽水蓄能电站建设高峰期。到目前为止,世界发达国家抽水蓄能装机容量一般占到其电网总装机容量的3%~5%,与之相比我国的抽水蓄能电站装机比例还处于中低水平。看到了吗,不是我们闲得没事,而是我们之前没有那么多钱搞建设,所以建得还不够。
四度电换三度电一些网友之所以喷抽水蓄能电站,本质上是用静态思维看问题,他们忽视或混淆了两个问题:一是抽水耗的电和放水发的电一样吗?二是抽水和放水是同时的吗?
抽水蓄能电站主要由上水库、下水库、可逆式水泵水轮机组成,电站工作过程看起来就是“电网电能→机组机械能→水体势能→机组机械能→电网电能”的能量循环。顺着这个思路下去,反对者认为电网的电通过抽水蓄能电站转了一圈,除了损耗,似乎什么也没得到。
静态地看抽水蓄能电站一进一出,在整个能量转化过程中,会损耗部分电能,即使当前大型抽水蓄能电站,综合效率在75%以上,最高的才80.6%,这也就是有些人说的“四度电换三度电”,算起账来确实说不过去,可是抽水蓄能电站就真的这么没意义吗?问题出在哪呢?
抽水蓄能发电的原理首先我们看在什么时候抽水。在整个电力系统负荷低谷时段(往往是夜间),电网用电减少,发电厂发的电跟白天一样多,而有一个重要的常识——电是不能在电网中储存的,那怎么办?
有两个解决途径:一是少发点电,二是把用不了的电消耗了。为什么少发点电不行呢,我们一会再详细解释。先说第二种方案,怎么把多余的电消耗了。此时抽水蓄能电站就派上用场了。
可逆式水泵水轮机主厂房
利用电网富余的电能,将可逆式水泵水轮机调成水泵工作模式,把下水库的水抽到上水库中,此时消耗了电能,转化成了上水库中水的重力势能,抽水蓄能电站就是电网中的一个用户,这样就把富余电“暂存”起来了。到了白天,电网用电量增加,此时单独靠发电厂的发电量还不够,这时把可逆式水泵水轮机调成发电模式,把上水库中提前存储的放下来流到下水库,同时推动水轮机发电,送到电网中使用,这时抽水蓄能电站就变成了电网中的一个电源。