在实现碳达峰、碳中和目标、构建以新能源为主体的新型电力系统背景下,新能源将成为电能供给增长的主体。抽水蓄能电站运行灵活、反应快速、调节性能良好、技术成熟,适用于日、周长时间尺度的电网调峰及电力平衡,对于提高电力系统调节能力和大规模可再生能源消纳水平,促进削峰填谷,提供负荷中心供电支撑、应急保障、黑启动等方面具有重要作用,是电力系统服务“双碳”目标和保电力安全供应的重要手段。在新能源逐渐成为主体的发展形势下,由于新能源发电间歇性随机性等特点,南网区域抽水蓄能电站在电力系统中的作用和功能也将呈现出一些新的特征。
配套新能源外送
南方五省区抽水蓄能电站目前均建设在负荷中心,承担电网调峰、调频、应急事故备用等功能。“十四五”和“十五五”期间,广东将在粤东打造千万千瓦级风电基地,由于当地消纳能力有限,大量风电需外送珠三角等负荷中心。为保证外送电力的稳定,需要在风电基地配套建设一定规模的抽水蓄能电站,在风电出力较大时,抽水蓄能电站作水泵工况抽水运行吸纳弃风电量,当风电出力较小时,抽水蓄能电站发电运行,将弃风电量转换为峰荷电量。另外,在送端配套建设抽水蓄能电站,在保证外送电力稳定的同时,还可有效提高外送通道容量利用效率。
工作位置变化,承担电力供应
传统电网抽水蓄能电站在电力系统中的工作位置一般位于电力高峰和负荷低谷,发挥削峰填谷作用。在新型电力系统中,新能源占比较大,成为电力供应的主要电源,由于其随机性强、波动性大的特点,电网将需要抽水蓄能配合新能源运行,保证出力平稳,抽水蓄能电站工作位置将发生变化,除了发挥削峰填谷的作用,可能还要承担部分“腰荷”的供电。由于抽水蓄能具有“四度换三度”的特性,在以化石能源为主的电力系统中,抽水电量大部分来自化石能源,从节能调度角度考虑,一般不调用抽蓄承担“腰荷”供电;而新型电力系统中,抽水电量为弃风弃光电量,即使承担“腰荷”产生25%的电能损耗,也具有较好的节能效益。此外,抽蓄承担“腰荷”供电,还可加快蓄能发电抽水工况转换,提高利用小时,吸纳更多弃风弃光电量。
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