自世界上第一座抽水蓄能電站于1882年誕生在瑞士,至今已有100多年的歷史。近日,我國(guó)百兆瓦級(jí)抽水蓄能機(jī)組的核心技術(shù)——靜止起動(dòng)變頻器的研制和調(diào)試技術(shù)取得了突破性進(jìn)展,打破國(guó)外同類設(shè)備的長(zhǎng)期壟斷。由于我國(guó)特殊的能源結(jié)構(gòu),可以說(shuō)大規(guī)模發(fā)展抽水蓄能已經(jīng)成為當(dāng)前的必然選擇。
多年以來(lái),世界政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和能源格局發(fā)生深刻的變化,以電力為中心的新一輪能源革命的序幕已然拉開(kāi)。電網(wǎng)在能源產(chǎn)業(yè)和國(guó)家安全領(lǐng)域被賦予了更多新的功能定位,除了傳統(tǒng)的電能輸送功能之外,電網(wǎng)已經(jīng)成為資源優(yōu)化配置的載體,是現(xiàn)代綜合運(yùn)輸體系和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,電網(wǎng)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)。為了迎接新的挑戰(zhàn),迫切需要提高電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
眾所周知,電能具有不能大量存儲(chǔ)的特性。電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)是同時(shí)進(jìn)行的,發(fā)電廠在任何時(shí)刻生產(chǎn)的電能必須等于該時(shí)刻用戶消耗的電能與輸送、分配環(huán)節(jié)中損耗的電能之和。電力系統(tǒng)中,需求側(cè)的負(fù)荷是不斷變化的。有季節(jié)性的變化、周際的變化、晝夜的變化,以及輸送、分配過(guò)程中由于事故產(chǎn)生的瞬間的負(fù)荷缺失。這就要求發(fā)電容量同步跟蹤做相應(yīng)的變化,滿足負(fù)荷增減對(duì)電源側(cè)增減的要求。
然而,受一次能源條件的制約,我國(guó)油氣資源短缺,燃?xì)狻⑷加桶l(fā)電嚴(yán)重不足;常規(guī)水電多為徑流式且受到季節(jié)性影響,地處西南地區(qū),遠(yuǎn)離負(fù)荷中心;以煤電為主的電力系統(tǒng)調(diào)峰有最低負(fù)荷限制,負(fù)荷調(diào)節(jié)速度慢。因此,大規(guī)模開(kāi)發(fā)的抽水蓄能,這種能夠滿足負(fù)荷變化所帶來(lái)的快速調(diào)節(jié)需求、提高系統(tǒng)相應(yīng)速度的電源形式,成為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保障。
我國(guó)抽水蓄能電站的建設(shè)起步很晚,較具規(guī)模的建設(shè)才20年左右,裝機(jī)容量已經(jīng)名列世界前列。但是與世界發(fā)達(dá)國(guó)家抽水蓄能占系統(tǒng)總裝機(jī)容量的比重3%~10%之間相比,我國(guó)抽水蓄能的比重僅為1.66%。在清潔能源快速發(fā)展的今天,抽水蓄能電站能夠平滑風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電出力,平衡器發(fā)電量的不均衡性,減小其隨機(jī)性、波動(dòng)性和對(duì)電網(wǎng)沖擊,提高輸電線路的經(jīng)濟(jì)性,迫切需要建設(shè)適合清潔能源發(fā)展速度的抽水蓄能電站,充分發(fā)揮抽水蓄能與風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電運(yùn)行的互補(bǔ)性。
隨著我國(guó)節(jié)能減排要求的不斷提高,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐逐步加快,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等清潔能源快速發(fā)展,電力系統(tǒng)峰谷差不斷增大,電源結(jié)構(gòu)調(diào)整逐步深入,智能電網(wǎng)建設(shè)全面展開(kāi),抽水蓄能是我國(guó)當(dāng)前實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)節(jié)能減排和清潔化發(fā)展的必然選擇,此次百兆瓦級(jí)抽水蓄能機(jī)組靜止起動(dòng)變頻器的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化,就顯得尤其意義深遠(yuǎn)。