科普储能之抽水蓄能知识点

抽水蓄能电站是一种特殊的水电站，它能在负荷低谷时把多余电能转化为水的势能储存，抬高系统的zui小负荷，达到“填谷”的效果;在负荷高峰时将水的势能转化为电能，降低系统的zui大负荷，达到“削峰”的效果，这“一抽一发”，起到了双倍调峰的作用

知识点1：抽水蓄能原理

　　说简单点，抽水蓄能电站就是在势能与电能之间相互转换。负荷低谷时段，利用电网内部消耗不掉的电能将下水库的水抽到上水库，转换成水的势能储存起来，此时抽水蓄能电站是电网内的一个用户;到电网用电高峰的时候，转化为水轮发电机模式，将上水库的水放到下水库来发电，从而完成水的势能到电能的转换，达到弥补用电缺口的目的。这时，抽水蓄能电站是电网内的一个发电站。

　　知识点2：抽水蓄能分类

　　按电站有无天然径流分：纯抽水蓄能电站与混合式抽水蓄能电站

　　(1)纯抽水蓄能电站：没有或只有少量的天然来水进入上水库(以补充蒸发、渗漏损失)，而作为能量载体的水体基本保持一个定量，只是在一个周期内，在上、下水库之间往复利用;厂房内安装的全部是抽水蓄能机组，其主要功能是调峰填谷、承担系统事故备用等任务，而不承担常规发电和综合利用等任务。

　　(2)混合式抽水蓄能电站：其上水库具有天然径流汇入，来水流量已达到能安装常规水轮发电机组来承担系统的负荷。因而其电站厂房内所安装的机组，一部分是常规水轮发电机组，另一部分是抽水蓄能机组。相应地这类电站的发电量也由两部分构成，一部分为抽水蓄能发电量，另一部分为天然径流发电量。所以这类水电站的功能，除了调峰填谷和承担系统事故备用等任务处，还有常规发电和满足综合利用要求等任务。

　知识点3：抽水蓄能选址

　　抽水蓄能电站具体建在什么地方需要认真选址，选址主要满足以下几个条件。

　　(1) 上下水库高度差：抽水蓄能用的是水的势能，对于一定的蓄能量，上、下水库的高度差(水头)越大，所需的库容越小，输水道截面越小，机组直径越小，厂房也可小些，可大大减小投资。目前许多大型抽水蓄能电站的上、下水库的平均高度差在500m以上，有的已达1000m以上。但过高的高度差不但很难找到合适的地址，而且设备能承受的压力也有限，目前单级的水泵水轮机zui大工作水头为600至700m，超过这个高度就要采用多级水泵水轮机，若用冲击式水轮机与多级水泵虽然可运行在更高的水头，但要采用三机串连式机组。上、下水库的平均高度差H是选址时首要条件。

　　(2) 上下水库的水平距离：上水库与下水库之间的水平距离L决定了修筑输水道的长度，输水道太长不但工程量大，投资大，而且输水的阻力大，直接造成了水头损失。所以上水库与下水库之间的水平距离L是选址时第二重要条件。一般来说L/H(距高比)要小于10。

　　(3) 天然地理位置：所选地址有天然的上水库与下水库，可以节省许多投资，这可能很小，但利用天然高山湖泊只需加筑部分堤坝就可以形成水库或利用高山盆地只需筑一部分堤坝就可以蓄水成水库都是好方案。