“1000萬千瓦！1100萬千瓦！……”2012年4月25日，在國(guó)家電網(wǎng)華北電力調(diào)控分中心調(diào)度大廳的屏幕上，代表著風(fēng)電實(shí)時(shí)出力的數(shù)字不斷刷新，最終，數(shù)字定格在1284萬千瓦，華北電網(wǎng)風(fēng)電最大出力刷新了紀(jì)錄！而就在同一天，北京市最大用電負(fù)荷1004萬千瓦，與華北風(fēng)電出力水平相當(dāng)。

“僅從數(shù)量上看，華北電網(wǎng)風(fēng)電高峰時(shí)刻發(fā)電量已經(jīng)能夠滿足全北京市用電需求。”華北電網(wǎng)調(diào)控分中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，為支持新能源發(fā)展，華北電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電采取無條件接納政策，且采取多種方法使風(fēng)電順利接入大電網(wǎng)，“利用抽水蓄能電站為風(fēng)電調(diào)峰是一項(xiàng)重要舉措。”

快速靈活有容乃大

“蓄電池”助風(fēng)電消納

眾所周知，相對(duì)于穩(wěn)定可控的火力發(fā)電而言，風(fēng)力發(fā)電波動(dòng)性極強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，華北風(fēng)電波動(dòng)最大記錄為15分鐘內(nèi)上下波動(dòng)400萬千瓦，相當(dāng)于秦皇島和承德地區(qū)用電負(fù)荷之和。如此大的波動(dòng)性給電力負(fù)荷平衡和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的威脅。

此外，風(fēng)電具有反調(diào)峰特性。風(fēng)常常在晚上刮，利用風(fēng)力發(fā)出的電力也常常是晚上最大，而用電負(fù)荷最大值卻出現(xiàn)在白天。尤其在夜間負(fù)荷低谷時(shí)，由于風(fēng)電大發(fā)，導(dǎo)致夜間火電機(jī)組功率將至很低，甚至被迫停機(jī)，但白天需要再開機(jī)運(yùn)行。這一開一關(guān)，增加了火電機(jī)組單位發(fā)電煤耗和污染排放，降低了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

消納風(fēng)電，火電機(jī)組并非第一選擇，抽水蓄能電站能做到什么？

“抽水蓄能機(jī)組快速啟動(dòng)和快速跟蹤負(fù)荷的能力十分出色。三分鐘之內(nèi)從靜止到機(jī)組并網(wǎng)，并網(wǎng)后調(diào)整發(fā)電功率速度可達(dá)每秒1萬千瓦，并能頻繁轉(zhuǎn)換工況。”華北電網(wǎng)相關(guān)人士表示，“抽蓄機(jī)組上述功能的發(fā)揮，可以有效應(yīng)對(duì)風(fēng)電隨機(jī)性、波動(dòng)性。”

同時(shí)，華北電網(wǎng)相關(guān)人士向筆者介紹說，應(yīng)用抽水蓄能電站“蓄電池”特性，可以解決風(fēng)電反調(diào)峰特性所帶來的問題。“在夜間負(fù)荷低谷時(shí)段，如果此時(shí)風(fēng)電大發(fā)，抽水蓄能電站可作為電力‘大用戶’吸收電能，轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能儲(chǔ)存起來，在次日負(fù)荷高峰時(shí)段發(fā)電。”

風(fēng)電電量堪比同期三峽

華北電網(wǎng)抽水蓄能功不可沒

目前，華北電網(wǎng)抽水蓄能電站總裝機(jī)容量為427萬千瓦。華北電網(wǎng)內(nèi)京津唐、河北、山西、山東均主要依靠抽水蓄能電站調(diào)整電網(wǎng)頻率及聯(lián)絡(luò)線的波動(dòng)。通過充分發(fā)揮抽蓄機(jī)組作用，抵消風(fēng)電隨機(jī)性、波動(dòng)性及反調(diào)峰特性對(duì)電網(wǎng)安全造成的威脅，把隨機(jī)的、質(zhì)量不高的風(fēng)電電量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的、高質(zhì)量的峰荷電量，減少火電機(jī)組參與調(diào)峰的啟停次數(shù)，提高火電機(jī)組節(jié)煤減排效益，避免風(fēng)能資源的浪費(fèi)，取得了能源統(tǒng)一優(yōu)化配置的良好效果。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2012年5月，華北電網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)1948萬千瓦，占華北總裝機(jī)容量的9.1%。2012年1~4月份華北電網(wǎng)風(fēng)電發(fā)電量超過134億千瓦時(shí)，相當(dāng)于同期三峽水電站發(fā)電量水平。

“如果缺少了抽水蓄能對(duì)風(fēng)電的調(diào)節(jié)，那么今年前四個(gè)月134億千瓦時(shí)的風(fēng)電發(fā)電量將減少約25%。”該負(fù)責(zé)人這樣告訴筆者，“抽水蓄能電站已經(jīng)成為電網(wǎng)運(yùn)行管理的重要工具，大力發(fā)展抽水蓄能電站對(duì)實(shí)現(xiàn)可再生能源合理利用、確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。”