[维修基金管理办法]梯级小水电“变形记”

水光蓄之间怎么互补

运用现已建成的木坡、赞拉、猛固桥三座水电站，构成储水的上库和发电的下库，把惯例水电站(春厂坝水电站)改构成混合式抽水蓄能电站

接入周边分布式光伏，构成“19.5万千瓦水电+5万千瓦光伏+0.5万千瓦抽水蓄能”的梯级水光蓄互补电站

·中长期电量资源互补：丰水期水电出力多时，光伏出力较少；枯水期水电不行时，光伏顶上

·短期调度方案互补：电能过剩时，运用电把水从下库抽到上库贮存，待用电顶峰，再从上库向下库放水发电

·实时操控层面互补：光伏出力动摇，经过安稳的水电来调峰

全球首个梯级水光蓄互补电站在川并运转，

水电、光伏、抽水蓄能怎么互补？

有着怎样的应战和含义？

记者走进春厂坝水电站实地看望——

5月13日，全球首个梯级水光蓄互补电站在阿坝藏族羌族自治州小金县并运转。至此，小金川河流域梯级小水电完结富丽回身，在全国甚至全球都具有打破含义。

2009年以来，中电建水电开发集团有限公司在小金川河连续建成木坡水电站、赞拉水电站、春厂坝水电站，装机容量共15.9万千瓦。这些电站，与四川3000多座小水电状况相似，每年丰水期都被弃水问题困扰。

2018年国家重点研制方案项目“分布式光伏与梯级小水电互补联合发电技能研讨及运用演示”选址春厂坝水电站，方案将已有的梯级水电站改构成为梯级水光蓄互补电站。一场“变形记”悄然在四姑娘山脚下打开。四川日报全媒体记者李欣忆

改造有多难？

装置抽蓄发电机组，﹃像在一口深井里绣花﹄

走进春厂坝水电站，直观的感觉是“迷你”。新建的抽蓄机组装机容量只要0.5万千瓦，仅为白鹤滩水电站百万千瓦机组的两百分之一；厂房面积也只要132平方米，不及白鹤滩水电站左右岸厂房的四百分之一。

其改造很费了一番曲折。榜首步，需求在已投产的厂房里，扩建装置一台抽蓄发电机组，这在国内尚属初次。

记者在厂房里碰到了我国电建成都勘察设计院春厂坝抽水蓄能电站EPC项目经理黄煌，他画龙点睛改造的难度，“就像在一口深井里绣花。”

黄煌所说的深井，直径13米、深54.5米，其深度相当于17层高楼。“要满意抽蓄机组20—30米吸出高度的特殊要求，只能把机组装置在深井的底部。”黄煌说，由于跟本来的厂房相隔只要几米远，离小金川河和大坝也十分近，要维护原有电站不受损，深井开挖不能运用炸药爆炸。这让建造者们犯了难。

“咱们立异性地选用了液压劈裂的方法开挖。”黄煌说，灌浆、高压悬喷、防渗墙等十八般武艺都用上，终究完结了深井的一次浇筑成型。

挖深井的问题处理了，要把机组安进去又是新应战。深井底部作业面只要132平方米，“跟一套三室一厅的房子差不多大。”我国电建电力检修工程公司春厂坝抽水蓄能电站EPC项目机电施工担任人杜兴说，作业面上堆积着上百种零部件，只能一起站下18名工人，这给多工序穿插作业带来极大难度。他们提出了一种全新的卧式抽蓄机组装置方案，在机电设备装置到位后再一致浇筑根底混凝土，削减机组装置过程，进步装置功率。

装上抽蓄机组之后，运用现已建成的木坡、赞拉、猛固桥三座水电站，构成储水的上库和发电的下库，从而把惯例水电站(春厂坝水电站)改构成混合式抽水蓄能电站；再接入周边分布式光伏，终究构成“19.5万千瓦水电+5万千瓦光伏+0.5万千瓦抽水蓄能”的梯级水光蓄互补电站。

水光蓄之间怎么完结互补？项目技能担任人、国四川电科院副院长丁理杰指着电站操控中心的屏幕说，有三个层面的互补，一是中长期电量资源的互补，丰水期水电出力多时，光伏出力较少，枯水期水电不行的时分，光伏顶上；二是短期调度方案的互补，在电能过剩时，运用多发的电把水从下库抽到上库贮存，等用电顶峰时，再从上库向下库放水发电；三是实时操控层面的互补，光伏出力动摇，经过安稳的水电来调峰。“经过多层互补，就能完结水电、光伏、抽水蓄能三种动力方法之间的运转最优化。”

打破在哪里？

霸占国际性难题，完结体系集成全国产化

“从籍籍无名，到深感重任在肩。”我国电建四川小金川水电开发有限公司总经理杨炳全回想，本来幽静的春厂坝水电站，迎来送往了很多批来自全国尖端科研院所、工程设备厂家的专家学者，他们都朝着同一个方针尽力——建成全球首个梯级水光蓄互补联合发电体系演示工程。

水光蓄互补发电极端杂乱，要完结联合运转，需求霸占配备研制、运转操控、智能调度等多个要害技能。作为抽水蓄能电站的“心脏”，发电机组是要害之中的要害。

惯例的抽水蓄能发电机组，选用的都是安稳转速的机组，功率不能调整，要完结水光蓄互补发电，惯例机组无法到达要求，有必要选用变速抽蓄机组。这对科研人员来说，是一项巨大的应战。“变速抽蓄机组成套设备被国外独占，国内还没有投运的先例。”丁理杰说，这意味着他们要展开打破性研讨。

20人组成的研制团队，开端没日没夜攻关。经过4年时刻研制，总算出产出国内首台全功率变速恒频可逆式抽蓄机组。这台变速抽蓄机组，能够在百毫秒之内，经过转速改变来完结功率调理。简略来说，跟着日照条件的改变，光伏功率会进行不一起间尺度的动摇，变速抽蓄机组依据光伏功率动摇进行调理。比方一朵云过来遮住了光线，光伏出力急速下跌，抽蓄机组能在百毫秒内敏捷提高出力，保证水光蓄互补电站出力按方案进行。

机组打破国外独占，完结了体系集成的全国产化。国四川电科院技能专家史华勃牵头提出“快速变转速操控”与“快速变功率操控”相结合多阶段和谐操控战略，完结不同工况下励磁、调速和变流器的协同操控，可在最大程度上使机组统筹最优功率运转并具有毫秒级快速功率调理才能，能够说是变速抽水蓄能的中心和大脑。“这是一个极大的打破。”丁理杰说，预期能够下降同类设备价格20%以上，而接下来完结设备出售，每年制作企业能够完结营收1亿元以上。

除了硬件打破，还配套研制了国际榜首个梯级水光蓄互补电站联合运转操控与智能调度体系。牵头担任该课题的国电南瑞科技股份有限公司技能人员单鹏珠介绍，电力最大的特点是时供时销、实时匹配，要让水电、光伏、抽水蓄能所发的电力负荷平衡，是个特别精密的技能活。智能调度体系的“智能”程度，能够到达自己决议方案、自己纠偏，能够依据周边的气候数据，猜测光伏和水电站的发电状况，并运用抽水蓄能机组全功率变流器的毫秒级呼应才能，来匹配最合适的发电配比和联合智能调度。

价值有多大？

为水电开发运用找到新路，可推行到水光资源富集区域

作为全球首个水光蓄互补电站，春厂坝水电站“变形”具有怎样的演示含义？

首要，为水电的开发运用找到了一条新路。丁理杰告知记者，水电是我国现在最大的储能体系。到2020年末，全国一切储能电站(首要包含抽水储能电站、超大型电池组电站等)加起来的装机容量为327万千瓦，而四川仅雅砻江二滩水电站的装机就达330万千瓦。“也就是说咱们一个水电站蓄一两个小时，就能够到达全国一切储能电站的量。”在丁理杰看来，四川9000万千瓦、位居全国榜首的水电装机容量，是最好的“蓄电池”。怎样才能更好地发挥水电“蓄电池”的效果？春厂坝水电站就供给了一种新的或许。

杨炳全介绍，小金川河的几座小水电都面对弃水问题，丰水期有30%—50%的水电被弃掉，这也是四川大多数小水电面对的共性问题。要处理弃水问题，要么加大就地消纳的力度，要么新建电力外送通道，这对小水电业主来说，无法掌握主动权。跟着国家重点研制方案项目在春厂坝水电站的演示运用，据开始测算，项目投产后，每年可增加水电消纳量975万千瓦时，发生极大的经济效益。“不只提高水力发电量，水电的价值也将得到扩大。”杨炳全说，由于参加光伏调峰，未来调峰电价将体现在水电价格里，四川也正在研讨调峰电价的价格体系。

四川小水电很多，除小金川河流域外，杂谷脑河、卧罗河、鸭嘴河等流域水光资源相同十分丰富，这些流域已有小水电装机超越200万千瓦、光伏装机超越80万千瓦，且小水电、光伏接入场景与春厂坝水电站相似，能够完结仿制和推行。日前，四川省展开变革委、省动力局印发《四川省“十四五”可再生动力展开规划》明确提出，要有序建造抽水蓄能电站，对运用上下游梯级水电站建造的混合式抽水蓄能电站，展开选点研讨。“咱们这个演示项目生逢当时，正好与国家和省上的动力战略高度符合。”丁理杰说。

还有一个重要的演示含义是证明了水光蓄互补运转形式的可行性。“十三五”末，四川新动力(风电、光伏)装机仅600余万千瓦，占电力总装机的份额小，即使满发对电安稳构成的要挟也不大。但依据规划，到“十四五”末，四川新动力装机将到达2200万千瓦，占比将挨近15%，而未来占比还将继续提高，这就对电的安稳性提出了新的应战。经过水光蓄互补运转，将不确认的光伏动力变成彻底可控、可调度的动力，将大大保证电的安全安稳运转。

春厂坝水电站的出资方中电建水电开发集团有限公司，也从传统的水电开发向多能互补的抽水蓄能电站转型。2021年，在河北、新疆维吾尔自治区、湖南等地取得多个抽水蓄能项目开发权，装机规划660万千瓦；现在正在亲近盯梢四川、河北、广西壮族自治区、新疆维吾尔自治区等地10余个抽水蓄能项目，装机规划超1000万千瓦。雅砻江流域水电开发有限公司也对春厂坝水电站的多能互补形式发生很大爱好，期望能将演示效果运用到流域的两河口、锦屏等大型梯级水电站。