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世界抽水蓄能电站发展新趋势 邱彬如 北京勘测设计研究院 2 0 世纪9 0 年代后世界抽水蓄能电站发展出现一些新趋势 例如 美国及西欧等国抽水 蓄能电站发展速度减缓 虽然我国与日本 美国及西欧经济发达国家抽水蓄能电站发展阶段 不同 但这些也是我们今后甚至即将面临的问题 值得关注 并及早研究对策 1 世界抽水蓄能电站发展速度减缓 抽水蓄能电站1 8 8 2 年首先诞生在瑞士 至今已有百余年历史 2 0 世纪5 0 年代是抽水蓄 能电站开始迅速发展的起步阶段 年均增加装机容量不足3 0 0 m w 1 9 6 0 年全世界抽水蓄能 电站装机容量3 4 2 0 m w 仅占世界总装机容量的0 6 2 6 0 年代至8 0 年代约3 0 年间 是抽 水蓄能电站建设蓬勃发展的时期 尤其是7 0 年代和8 0 年代可谓抽水蓄能电站发展的黄金时 期 6 0 年代抽水蓄能电站装机容量年均增加1 2 5 9 m w 而7 0 和8 0 年代年均各增加3 0 5 1 m w 和4 0 3 6 m w 年均增长率分别为1 1 2 6 和6 4 5 3 0 年间抽水蓄能电站装机容量年均增长 率都比世界总装机容量增长率高一倍左右 到1 9 9 0 年时 全世界抽水蓄能电站装机容量增 至8 6 8 7 9 m w 已占世界总装机容量的3 1 5 2 0 世纪9 0 年代 只有德国正在建设1 0 0 0 m w 的金谷抽水蓄能电站 英 法 意等许多 西欧国家一座抽水蓄能电站都未建 美国在落基山抽水蓄能电站于1 9 9 5 年投入运行后也没 有再建抽水蓄能电站 美国和西欧经济发达国家占有世界抽水蓄能电站总装机容量5 5 以 上的份额 这些国家抽水蓄能电站建设的停滞 使得全世界抽水蓄能电站建设在9 0 年代进 入低潮期 抽水蓄能电站发展速度明显减缓 到1 9 9 8 年时 世界抽水蓄能电站装机容量为 9 8 2 7 3 m w 年均增加装机容量1 4 2 4 m w 年均增长率1 5 5 远远低于7 0 8 0 年代的增长水 平 占世界总装机容量的比例不升反降 减到3 0 3 出现这种现象的根本原因是经济发达国家进入9 0 年代后经济增长速度放慢 g d p 增长 率从8 0 年代的平均3 4 减到9 0 年代的2 3 几乎降低了1 3 与8 0 年代比较 英国的 g d p 从3 2 降至2 5 法国从2 4 降至1 5 意大利从2 4 降至1 4 德国从 2 2 降至1 3 都减少了o 7 1 个百分点 美国虽然依靠以信息技术革命为代表的 新 经济 浪潮 十年内经济增长率仍维持3 2 但近年也进入经济衰退期 经济增长减速必然导致电力负荷增长速度放慢 世界总装机容量年均增长率随之从8 0 年代的3 1 6 减至9 0 年代的2 0 3 降低了1 3 左右 抽水蓄能电站建设自然也不能例外 但抽水蓄能电站装机容量的增长率首次低于总装机容量的增长率 年均增长率降低幅度 远远大于火电与常规水电 值得我们关注 初步分析 至少尚有下述一些原因 1 电源结构的调整 首先 受到1 9 7 9 年美国三里岛核电站和1 9 8 6 年前苏联切尔诺贝 利核电站严重事故的影响 尤其是美国 9 1 1 事件后 对核电站安全性的担忧大大增加 欧美一些国家民众反核呼声高涨 不仅影响新核电站的建设 甚至使已运行的核电站关闭 3 6 抽水蓄能电站工程建设文集 纪念抽水蓄能专业委员会成立十周年 例如 意大利已关闭全部核电站 德国政府也与核电产业部门达成协议 逐步关闭现有的核 反应堆 瑞士经全民公决 不再建新的核电站 另外 由于核电站安全保护措施增加 核责 任保险金的提取 乏燃料及退役准备金的提取等 使核电站建设成本增加 核电经济性降 低 进入9 0 年代后核电发展速度急剧下降 年均增加装机容量减到4 3 6 5 m w 年均增长率才 1 2 6 仅为总装机容量年均增长率的0 6 倍左右 为所有能源中最低的 1 9 9 8 年核电装机 容量占总装机容量的比例降到1 1 2 6 其次 由于环境保护要求不断提高 火电能源结构也在调整 燃煤电站减少 液化天然 气 l n g 和液化石油气 l p g 电站增加 核电站的减少及调峰性能良好的燃气电站的大量建设 使调峰填谷的需求降低 必然影 响抽水蓄能电站的建设 如台湾电力公司7 0 的抽水电力是由l n g 电站提供 其成本是燃 煤电站和核电站的2 倍 由于缺乏低成本的基荷电力 台湾计划在2 0 1 1 年前不建设抽水蓄 能电站 2 电力市场化 西欧及美国在2 0 世纪9 0 年代纷纷开始电力市场化的改革 在改革的 初始阶段 电力销售的不确定性大大增加 影响了电站建设规划 美国加利福尼亚州十年没 有建设一个电厂 造成大范围缺电 抽水蓄能电站单纯依靠电量竞价上网通常是难以维持 的 调峰 调频和事故备用等辅助服务如何定价对其生存和赢利能力影响很大 由于电力市 场化改革带来的不确定性 使抽水蓄能电站建设风险性增加 造成美国希望山抽水蓄能电站 等迟迟未能开工建设 3 环境保护 近年来环境保护的呼声日益高涨 虽然公认水电站 包括常规水电站和 抽水蓄能电站 替代火电站 具有减少温室气体排放的环境效益 但水库及大坝等对局部生 态环境的影响却引起颇多的争论 对抽水蓄能电站的建设也造成一些不利影响 增加立项审 批的难度及建设成本 2 抽水蓄能发展重点由欧美向亚洲转移 在西欧及美国抽水蓄能电站建设处于停滞状态时 亚洲各国的抽水蓄能电站建设却处于 蓬勃发展期 中国从1 9 9 9 年起又一批共1 1 座抽水蓄能电站陆续开工建设 建设规模达到1 1 2 2 0 m w 约为已建抽水蓄能电站装机容量的两倍 抽水蓄能电站在建规模已超过日本 列世界首位 印度在建的抽水蓄能电站有4 座 装机容量共3 2 5 0 m w 为已建成的抽水蓄能电站装机 容量两倍多 韩国杨阳 1 0 0 0 m w 和冲松 6 0 0 m w 2 座抽水蓄能电站正在施工 另有一座电站 2 0 0 4 年开工 预计到2 0 1 0 年左右 又有2 4 0 0 m w 机组投入运行 将使抽水蓄能电站装机容 量翻一番 达到4 8 0 0 m w 泰国拉姆他昆抽水蓄能电站 1 0 0 0 m w 在2 0 0 1 年投入运行 k h i r i t h a m 抽水蓄能电站 6 6 0 m w 预计在2 0 0 6 年发电 届时泰国抽水蓄能电站装机容量将达到2 1 9 5 m w 约为原有 装机容量的四倍 日本可谓经济发达国家中的特例 虽然经济衰退已延续十多年 抽水蓄能电站建设速度 有所放慢 在建规模仍高达7 1 2 0 m w 仅次于中国 居世界第二 e l 本抽水蓄能电站建设的 持续发展与e t 本电力体制有关 日本电力工业由国家参股的民营股份有限公司经营管理 分 地区组成发 输 配电统一经营的9 大电力公司 9 大电力公司统一进行管辖地区的电力发 展规划 按最优比重建设抽水蓄能电站 初步统计 仅中国 印度 韩国和泰国四个国家在建抽水蓄能电站规模就达到 1 7 5 3 0 m w 若加上日本后更达到2 4 6 5 0 m w 分别为世界已运行抽水蓄能电站装机容量的1 6 和1 4 左右 亚洲抽水蓄能电站建设的快速发展是由于其经济发展速度及发展阶段的需要 1 亚洲经济快速发展 亚洲地区部分中等发达和发展中国家2 0 世纪8 0 9 0 年代g d p 增 长率远远高于欧美经济发达国家 亚洲四小龙 中国香港 新加坡 中国台湾和韩国从2 0 世纪7 0 年代起经济即以大幅度领先各国的增长率快速发展 继之 东南亚的泰国 马来西 亚 印尼与菲律宾等国也从8 0 年代起陆续加入经济高速增长国家的行列 即使9 0 年代后期 受到亚洲金融危机影响的韩国和泰国等国 其g d p 增长率也达到欧美经济发达国家的2 3 倍 而中国和印度经济增长率则更高 中国自改革开放以来 连续保持2 0 年的快速增长 g d p 增长率始终保持在1 0 左右 成为世界经济发展的新亮点 印度9 0 年代g d p 增长率也 达到5 7 左右 已有一些经济学家提出 世界经济发展的中心正逐步转移到亚洲地区 2 亚洲经济发展正进入高耗电的重化工业化和家用电器普及化阶段 日美西欧各国是 在2 0 世纪6 0 7 0 年代进入抽水蓄能电站建设的高速发展期 当时这些国家人均g d p 已达到 2 0 0 0 美元左右 即通常认为的中等经济发达国家的标准 相应的经济发展阶段正是高耗电 的重化工业化和家用电器普及化阶段 也是电力负荷与峰谷差迅速增加的阶段 亚洲四小龙中的中国台湾和韩国分别在7 0 年代和8 0 年代达到人均g d p2 0 0 0 美元的水 平 而泰国到2 0 0 0 年也达到此水平 与此相应 这些国家也进入抽水蓄能电站建设的发展 期 中国台湾在1 9 8 5 年和1 9 9 2 年分别建成明湖 1 0 0 0 m w 和明潭 1 6 0 0 m w 两个大型抽 水蓄能电站 韩国在1 9 7 9 年和1 9 8 5 年分别建成清平 4 0 0 m w 和三浪津 7 0 0 m w 抽水蓄 能电站 泰国也在1 9 9 5 年建成普密蓬 1 7 5 m w 和斯林纳盖林特 3 6 0 m w 两个混合式抽 水蓄能电站 中国和印度人均g d p 到2 0 0 0 年尚不足1 0 0 0 美元 但这两国都是世界大国 国土面积辽 阔 各地区经济发展水平差距较大 虽然全国人均g d p 水平不高 局部经济发展快的地区 经济水平并不低 以中国为例 2 0 0 0 年全国人均g d p 仅8 5 7 美元 但上海市已接近4 2 0 0 美 元 北京和天津两市已超过2 0 0 0 美元 浙江 广东和江苏三省也已达到和超过1 5 0 0 美元 中国第一批大型抽水蓄能电站正是出现在这些地区 中国至今已实现国民经济2 0 年翻两番 的目标 中共十六大又提出到2 0 2 0 年再翻两番的宏伟战略目标 2 0 0 3 年我国g d p 增长率高达9 1 人均g d p 也首次超过1 0 0 0 美元 达到1 0 9 0 美元 第二产业对整个经济增长的贡献率达到7 9 1 而第二产业中 制造 冶金 机械和化工 等重化工业比重占5 0 以上 标志着中国工业进入重化工业时期 社会的消费结构开始向 发展型 享受型升级 汽车 电脑和高档电器进人家庭 住房需求势不可挡 这一年成为中 国经济发展史上的重要里程碑 经济高速发展必然带来电力负荷的高增长 这一年有2 3 省 份缺电 电力需求增加促进电力建设发展 年增装机容量超过3 0 0 0 0 m w 与此相应 进入 2 1 世纪后中国掀起了第二轮抽水蓄能电站建设高潮 因此 随着世界经济发展中心逐步转移到亚洲 今后世界抽水蓄能电站建设中心也将转 移到亚洲 这已是明显的趋势 3 抽水蓄能电站建设与环境保护协调发展 抽水蓄能电站与常规水电站相同 是清洁的可再生能源 可减少因燃煤发电排放c 0 2 3 8 抽水蓄能电站工程建设文集 纪念抽水蓄能专业委员会成立十周年 等导致全球气候变暖的温室气体 总体上对环境保护是有利的 但不能因此而忽略水电站建 设对局部生态系统的不利影响 尤其是对珍稀动植物物种的不利影响 必须采取更有力的措 施来保护自然生态环境 尤其是美欧日等经济发达国家 对环境保护的重视程度越来越高 1 环境影响已成为抽水蓄能电站选址的制约性因素之一 有时可一票否决 例如 美 国的康乃尔 兰岭和戴维斯山等抽水蓄能电站分别因为对鱼类 沼泽和自然景观等环境的不 利影响而被否决 美国希望山和萨米特两个地下式抽水蓄能电站都因环境保护原因而放弃了 经济上最有利的 利用现有湖泊作上水库的方案 而在山顶上开挖筑坝新建一个上水库 2 为环境保护的需要 推迟施工工期也在所不惜 例如 日本小丸川抽水蓄能电站下 水库周围为e l 本濒临灭绝的角鹰的生活繁殖区域 角鹰在每年十月左右进入发情交配期 幼 鹰的出生和哺育期在每年2 月至6 月中旬 因此工程在每年2 月至5 月中旬停止地面施工活 动 在1 1 月至次年2 月控制施工活动 3 环境保护的基本方针是 顺其自然 对河流自然生态环境体系的保护要求已从静 态提高到动态 即不仅指水流总量 还包括水流过程 水质包括水的化学和有机物质含量 浊度等 还包括水温都要求尽可能维持河流的自然状态 1 水量 首先 要保持河流总径流量不变 葛野川和神流川电站都是跨流域工程 神 流川电站上库位于信浓川流域的相木川 下库位于利根川流域的神流川 为了保持各自流域 总径流量不变 不允许为了增加发电量而将上库的天然径流通过机组泄放到下库 其次 要维持自然生态平衡 还要保持径流过程也尽量维持原状 即要维持其自然的动 态平衡 这是更重要的 日本要求上下水库大坝尽量做到不拦蓄天然径流 即来多少水 放 多少水 以神流川电站下库为例 流域面积3 1 2 k i n z 设计最大洪水流量8 7 0 m 3 s 却设置了4 套 泄水系统 1 0 2 1 0 1 1 0 0 1 1 1 3 s 和1 0 一m 3 s 量级的流量分别从不同的泄水系统下泄 尽量做 到来多少水 泄多少水 大洪水由表孔溢流坝 最大泄量8 7 0 m 3 s 下泄 常遇洪水从泄流 底孔 最大泄量5 2 甜 s 下泄 日常径流从分层取水口 最大泄量2 5 m 3 s 下泄 而日常 小径流量 则在水库上游设小坝拦截 将水沿库顶公路边设置的水渠不经过下库直接从右坝 头泄至下游 此水渠也汇集库周山坡上的雨水 2 水温 美国巴德溪抽水蓄能电站建成上水库后 下游的霍华河流量将减少约一半 为此 在上库库岸边建一座最大流量0 1 4 m 3 s 的多进水口泵站 设有几台潜水泵 可根据 不同时段要求的水温和溶解氧决定取水深度 分别从上水库深9 m 2 7 4 m 和5 8 m 处取水补 人霍华河 以维持河中鲑鱼的生长环境 巴德溪抽水蓄能电站下水库 杰开西湖是深水湖泊 全年都保持低温且富有氧气 利 于鲑鱼生长 为了防止电站夏季运行时表层暖水和深层低温水掺混 影响鲑鱼生长 在下水 库进 出水口下游4 8 8 m 处建一道水下低坝 低坝顶部在杰开西湖满水位以下1 3 m 当电站抽 水时 只有杰开西湖的表层暖水被抽人 当电站放水发电时 上库较暖的水由于密度较低 越过低坝后也不会和下部密度较高的低温水掺混 减少了夏季电站运行对鲑鱼栖息地的扰 动 而表层较温暖的水又有利于鲈鱼 太阳鱼等鱼类的生长 日本葛野川和神流川电站下库坝上均设置了可连续调节高度的伸缩式滑动取水口 可从 选定的任意水深处取水 灵敏地控制下泄水流的水温 3 减少永久和临时建筑物开挖量和弃渣量 减少施工占地数量 并尽量将它们布置在 一 综述 水库建设区内 首先是尽量减少弃渣量 即使软弱 风化严重的岩石也尽量用作上坝料 根据料的质量 调整坝坡 神流川电站上库采石场原拟弃掉的c 级岩石 相当于全风化岩石 被用作心墙 混合料 部分弃渣就填在坝的上下游坝脚 下游坝脚弃渣堆高三十多米 上游坝踵弃渣堆高 五十多米 仅比进 出水口底板高程低2 5 m 地下工程开挖石渣则用作下库碾压混凝土坝等 的骨料 4 抽水蓄能电站更新改造和扩建增容 由于环境保护要求不断提高 电力市场化改革带来的风险增加等原因 在经济发达国家 新建抽水蓄能电站愈来愈困难 即使取得许可 建设成本也要增加 其次 由于设计和制造 加工技术的发展 旧的抽水蓄能电站通过更新改造 可提高效率 快速响应能力和可靠性 适应电力系统对供电质量和可靠性提出的更高要求 有利于增强抽水蓄能电站在电力市场中 的竞争力 美欧等国家抽水蓄能电站建设重点已从新建电站转为对老电站的更新改造和扩建 增容 更新改造与扩建增容是一种在科学技术得到长足进步后 对已有资源重新优化配置的手 段 是使抽水蓄能电站的生产得以持续发展的重要措施之一 1 更新改造 美国抽水蓄能电站更新改造的规模最大 进入2 0 世纪9 0 年代后 新建 的抽水蓄能电站仅巴德溪和落基山电站两座 绝大多数为老电站的更新改造 萨利纳抽水蓄 能电站是最先进行更新改造的工程 1 9 9 0 年完成 据不完全统计 至今已有1 1 座抽水蓄能 电站的4 7 台机组进行了更新改造 美国8 座装机容量大于1 0 0 0 m w 的大型抽水蓄能电站中 已有一半进行了更新改造 包括最大的巴斯康蒂抽水蓄能电站 新的机组出力通常可比老的 机组出力提高1 0 一2 0 2 扩建增容 为短期内满足电力负荷迅速增长的需要 将现有的抽水蓄能电站扩建增 容是最优 甚至是唯一可行的方案 e l 本奥清津和奥多多良木抽水蓄能电站都进行了扩建增 容 装机容量分别从1 0 0 0 m w 和1 2 1 2 m w 增加到1 6 0 0 m w 和1 9 3 2 m 吼以奥清津抽水蓄能电 站为例 扩建增容的理由如下 经济上比新建燃气轮机电站为优 上下库库容可满足现有1 0 0 0 n w 机组满负荷发电1 2 h 实际运行以来装机利用小时平 均仅2 7 h 因此可以不增加库容就增设2 台3 0 0 n w 机组 使总装机容量达到1 6 0 0 m w 调节 库容仍可供全部机组满发7 6 h 完全可以满足电力系统需要 由于不建新坝 不增加库容 不会引起环境的改变 在环保上也比新建抽水蓄能电站 有利 因为可利用已建电站的现有地质资料及施工记录 缩短前期勘测设计工作周期及施工 工期 上下水库不需改建 只需增建水道和厂房系统 在尽量减少对已有电站发电影响的前 提下增建上下两个进 出水口在技术上是可行的 现有输电线容量有富裕 不需要扩建 只 有采用扩建的方案 工期才有可能满足要求 奥清津抽水蓄能电站扩建工程 从1 9 9 0 年开始酝酿 1 9 9 2 年1 0 月开工 1 9 9 6 年6 月完 工 满足了1 9 9 6 年夏季负荷高峰的需要 实际施工只用了3 年8 个月 比通常新建抽水蓄 能电站缩短2 年左右 奥多多良木抽水蓄能电站从1 9 9 4 年1 2 月准备工程开工 到1 9 9 8 年4 月第一台机发电 4 0 抽水蓄能电站工程建设文集 纪念抽水蓄能专业委员会成立十周年 仅3 年4 个月 比奥清津电站扩建工程又缩短4 个月 为减少对已建电站发电的干扰 缩短工期 在地下厂房施工 尤其是进 出水1 3 施工中 采用一些新的特殊工程措施 例如 奥多多良木抽水蓄能电站新建地下厂房 与原地下厂房 相距1 2 0 m 采取控制爆破措施 减轻爆破振动对已运行电站中机电设备与土建结构的影响 为缩短工期 减少施工引起电站停电的影响 进 出水口施工时不放空水库 采用水下开挖 进 出水1 3 预制成整体混凝土结构 从水上拖运到现场后沉放等新技术 5 国际联网 i 联网促使抽水蓄能资源优化配置 国际联网是世界电力工业发展的普遍趋势 除可 取得电力电量效益外 还可取得错峰 减少备用 充分利用水电资源 提高电力系统可靠性 和改善供电质量等多种效益 可最充分有效地利用资源 是符合可持续发展战略的措施 联 网的错峰和互为备用作用不仅不排斥抽水蓄能电站 反而促使抽水蓄能电站在更大范围内实 现资源的优化配置 以西欧国家为例 它们与南斯拉夫等4 国组成世界上规模最大的国际联网组织 u c t e 原u c p t e 联合电网各国问电量交易量很大 2 0 0 1 年进出口电量已超过国内发电量总和的 1 6 但大部分国家输人与输出电量相差不大 联网主要不是为了传输电量 而是为了取得 互补的联网效益 西欧又是抽水蓄能电站发展领先的地区 无论是输出或输入电能的国家都建有大量抽水 蓄能电站 说明联网并不排斥抽水蓄能电站 关键是充分发挥各国自然条件的优势及联网的 作用 将各种电源合理组合 以取得经济效益的最大化 表1 列出西欧各国抽水蓄能电站 及常规水电站装机容量占各国总装机容量的百分比 1 9 9 9 年 其中火电和核电合计百分 比超过9 0 的国家 如荷兰 英国 德国和比利时 它们的抽水蓄能电站百分比排序并 不靠前 尤其是荷兰 火电和核电百分比超过9 7 却没有一个抽水蓄能电站 而抽水 蓄能电站装机容量百分比排序前五位的国家 百分比均超过9 5 大多数常规水电站 装机容量百分比也较高 显然 不能单独考虑一个国家的电源构成 必须将联网后所有 国家作为一个整体分析其电源的合理配置 联网促使抽水蓄能电站在更大范围内实现资 源的优化配置 表1西欧各国抽水蓄能电站装机容量比例 1 9 9 9 年 总装机抽水蓄能常规水电水电合计核电装机 火电装机 抽水蓄能 常规水电 水电合计 核电占总火电占总 国家容量 装机容量 装机容量装机容量 容量 容量 占总装机占总装机占总装机装机容量装机容量 容量比例 容量比例容量比例比例比例 g w g w g w g w g w g w 卢森堡1 2 3 1 1 0 0 0 41 1 4 o 0 0 o 0 98 9 4 3 3 2 5 9 2 6 80 0 07 3 2 奥地利1 7 7 33 5 77 9 61 1 5 3o 0 06 1 62 0 1 44 4 9 06 5 0 3o 0 03 4 7 4 瑞士 1 5 9 81 6 31 0 3 51 1 9 83 1 3o 8 51 0 2 06 4 7 7 7 4 9 7 1 9 5 95 3 2 西班牙 5 1 3 65 1 01 1 8 01 6 9 07 3 52 5 6 49 9 32 2 9 83 2 9 01 4 3 14 9 9 2 意大利 7 3 8 57 0 31 3 4 12 0 4 4o 0 05 2 4 39 5 21 8 1 62 7 6 8o 0 07 1 0 0 比利时 1 5 5 71 3 1o 0 91 4 05 7 18 4 48 4 1o 5 88 9 93 6 6 75 4 2 1 爱尔兰 4 3 5o 2 90 2 40 5 3o 0 03 7 66 6 75 5 21 2 1 8o 0 08 6 4 4 希腊1 0 7 3o 6 22 3 42 9 60 0 07 6 95 7 82 1 8 l2 7 5 90 0 07 1 6 7 一 综述 4 1 续表 总装机抽水蓄能常规水电水电合计核电装机 火电装机 抽水蓄能常规水电水电合计 核电占总火电占总 国家容量装机容量 装机容量 装机容量容量容量 占总装机占总装机占总装机装机容量装机容量 容量比例容量比例 容量比例比例比例 g w g w g w g w g w g w 葡萄牙 1 0 7 5o 5 63 9 74 5 30 0 06 1 55 2 13 6 9 34 2 1 4o 0 05 7 2 1 德国1 1 4 7 05 8 92 9 78 8 62 2 3 37 9 3 75 1 42 5 97 7 21 9 4 76 9 2 0 法国l l g 7 84 3 02 0 8 22 5 1 26 3 1 82 6 2 23 7 51 8 1 42 1 8 95 5 0 42 2 8 4 英国7 5 1 52 7 9 1 4 84 2 71 2 9 65 7 7 83 7 l 1 9 7 5 6 81 7 2 57 6 8 9 荷兰 2 0 6 80 0 00 0 40 0 40 4 51 9 7 2o 0 0o 1 9o 1 92 1 89 5 3 6 合计 5 2 6 8 63 4 1 97 5 5 11 0 9 7 01 1 5 1 12 9 4 3 06 4 91 4 3 32 0 8 22 1 8 55 5 8 6 注本表数据引自o e c d 统计资料 分项统计中未列入风电与地热等电站o 2 联网的安全更需要抽水蓄能电站 2 0 0 3 年短短不到两个月的时间内 美国 英国 瑞典 丹麦和意大利五个经济发达国家相继发生历史上罕见的大面积停电事故 令世界震 惊 美国和加拿大的大面积停电事故涉及美国6 个州和加拿大2 个省 停电范围超过2 4 万 k m 2 影响5 0 0 0 万居民 上述五个经济发达国家电网结构和管理水平都比较强 却接二连三发生大规模停电事 故 引起人们对联网后电力系统的安全及稳定运行问题的高度重视 电网规模越大 保证电 网稳定和安全运行就愈重要 也愈困难 一旦出现事故 造成的损失也越大 总结这些事故 的教训 除要求加强电网建设及统一调度外 都强调要保证电网有足够的备用容量 在大范 围联网及远距离输电情况下 输电线易出现事故 更需要在受电端靠近负荷中心的地区设置 必要的备用容量 事故发生时延续时间很短 为避免事故发展成灾难性的系统崩溃事故 为 了事故后能迅速恢复供电 减少事故损失 应有能快速投入的事故备用容量及黑启动措施 等 而抽水蓄能电站的快速反应和调频 调相 尤其是黑启动等功能 对保证电网稳定和安 全运行可起重要作用 3 抽水蓄能电站成为电网管理的有力工具 进入2 0 世纪9 0 年代后 随着高新技术产 业的发展 对供电质量的要求愈来愈高 经济发达国家抽水蓄能电站已从主要作为储存能量 的工具 调峰填谷 逐步发展成为主要用作电力系统灵活的动态管理工具 其主要的标志 如下 抽水蓄能电站的年利用小时逐渐减少到6 0 0 7 0 0 h 水泵工况下也可调节输入功率 具有频率自动控制功能的连续变速抽水蓄能机组在日 本等国迅速发展 抽水蓄能快速响应能力大大提高 例如 希望山抽水蓄能电站抽水蓄能机组设计允许 每天工况转换2 0 次 1 0 s 内可从空载增至8 0 额定出力 6 电力市场化改革 1 9 8 9 年首先从英