世界抽水蓄能電站的發(fā)展趨勢(shì)

隨著一些國(guó)家規(guī)劃和籌建的一批抽水蓄能電站的正式立項(xiàng)，抽水蓄能電站項(xiàng)目開始引起國(guó)際新聞的關(guān)注。最近宣布的一些項(xiàng)目，包括在歐洲蘇格蘭和奧地利的擬建項(xiàng)目、正在緊鑼密鼓地籌備中的北美和亞洲一些新項(xiàng)目，同時(shí)也包括一些現(xiàn)有抽水蓄能電站的升級(jí)改造以及重新申請(qǐng)?jiān)S可的項(xiàng)目。介紹了這些項(xiàng)目的開發(fā)現(xiàn)狀。

抽水蓄能水電站;發(fā)展趨勢(shì);世界

1 阿爾伯塔省的首個(gè)項(xiàng)目

加拿大轉(zhuǎn)折點(diǎn)一代(TGP) 公司日前宣布,正在籌建阿爾伯塔省的第1個(gè)抽水蓄能項(xiàng)目。該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為80 ～150 MW,所發(fā)的電將輸送到阿爾伯塔省的電力輸送系統(tǒng),可提供足夠8 h滿負(fù)荷的儲(chǔ)存電能。該項(xiàng)目在TPG一系列投資計(jì)劃項(xiàng)目中排名第一，也是該公司在阿爾伯塔省的第1個(gè)投資組合項(xiàng)目。

從廣泛的戰(zhàn)略意義上來(lái)說(shuō)，抽水蓄能項(xiàng)目具有廣闊的發(fā)展前景。TGP具有建設(shè)抽水蓄能工程最先進(jìn)的技術(shù),各利益相關(guān)方也都寄以厚望，認(rèn)為在阿爾伯塔省電力市場(chǎng)現(xiàn)狀下，對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)預(yù)期應(yīng)該比較樂(lè)觀，同時(shí)，市場(chǎng)跡象比較明顯地預(yù)示了抽水蓄能項(xiàng)目越來(lái)越有利的經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景。TGP方面表示,在阿爾伯塔省建設(shè)抽水蓄能項(xiàng)目，是經(jīng)過(guò)全面考慮而做出的決定，目前已經(jīng)以此為中心,規(guī)劃了具有可行性的抽水蓄能項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)。

2 重新申請(qǐng)項(xiàng)目許可的流程

同樣是在北美,紐約電力局(NYPA)已經(jīng)著手重新申請(qǐng)布倫海姆-吉爾博(Blenheim-Gilboa)抽水蓄能項(xiàng)目的許可，他們向美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)(FERC)遞交了項(xiàng)目許可所需的初步意向性文件，這是官方程序的第一步。NYPA在一份聲明中表示,重新申請(qǐng)的項(xiàng)目許可將具有長(zhǎng)期的效力,一旦通過(guò)審批,NYPA將能夠獲得一個(gè)有效期截止日期為2019年4月的新的許可證。

NYPA在向FERC提交的意向書(NOI)中正式表達(dá)了重新申請(qǐng)項(xiàng)目許可的意愿。此外,他們還遞交了一份預(yù)申請(qǐng)文件(PAD),文件全面地表述了重新申請(qǐng)的流程，提供了與項(xiàng)目相關(guān)的工程、操作、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的信息。

紐約州的大部分電力系統(tǒng)都有用電高峰時(shí)段，而布倫海姆-吉爾博抽水蓄能項(xiàng)目恰恰能夠?qū)ΡＵ霞~約州電力系統(tǒng)的安全性和可靠性發(fā)揮重大作用。同時(shí)，也對(duì)斯科哈里區(qū)域的休閑、旅游、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益具有重大意義。獲得新的項(xiàng)目許可證，可以向紐約州的居民和社區(qū)提供重要的能源保障。

1969年5月,NYPA獲得了FERC的前身，具有50 a歷史的聯(lián)邦電力委員會(huì)的許可, 在卡茨基爾北部建設(shè)和運(yùn)營(yíng)布倫海姆-吉爾博抽水蓄能項(xiàng)目。該項(xiàng)目就坐落在莫霍克河的支流斯科哈里河岸，電廠從1973年開始向國(guó)家電網(wǎng)輸送電能。NYPA計(jì)劃于2017年4月正式提交申請(qǐng)新的許可證所需的文件和材料。

新的布倫海姆-吉爾博抽水蓄能項(xiàng)目的主要功能性設(shè)施包括發(fā)電廠、上庫(kù)和下庫(kù)以及項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的旅游和娛樂(lè)設(shè)施。

3 亞洲項(xiàng)目

近日,菲律賓能源部宣布批準(zhǔn)了SMC全球電力集團(tuán)全資子公司的一項(xiàng)提案，該提案計(jì)劃在阿克蘭建設(shè)一個(gè)裝機(jī)容量為200MW的抽水蓄能項(xiàng)目。該項(xiàng)目方案正在編制中,一旦投入實(shí)施，必將會(huì)對(duì)解決菲律賓的能源需求發(fā)揮巨大作用。該公司同時(shí)正在申請(qǐng)2個(gè)項(xiàng)目的水電服務(wù)合同，以期建設(shè)設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為20 MW的西上圣羅克和裝機(jī)容量為10 MW的東上圣羅克抽水蓄能項(xiàng)目。

在亞洲其他一些地區(qū),也在大力興建抽水蓄能工程。在建的以色列首個(gè)抽水蓄能工程，是位于海法以東60 km的基利波抽水蓄能電站，設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為300 MW。該項(xiàng)目將在2018年建成并投入運(yùn)行,屆時(shí),預(yù)計(jì)將使該國(guó)增加2.5%的發(fā)電裝機(jī)容量。

2014年1月，為配合完成項(xiàng)目分布式控制系統(tǒng),阿爾斯通水電公司與PSP投資有限公司簽訂了2份裝機(jī)150 MW水泵水輪機(jī)的工廠設(shè)備供應(yīng)合同，該合同總價(jià)值約1.2億英鎊。該公司同時(shí)還簽署了一項(xiàng)為期18 a的運(yùn)行和維護(hù)合同,合同涉及電廠的日常運(yùn)行和維護(hù)。基利波抽水蓄能項(xiàng)目標(biāo)志著阿爾斯通水電公司開始進(jìn)軍以色列的水電市場(chǎng)。

4 歐洲狀況

2014年3月,為建設(shè)奧地利奧博佛蒙特爾克二期抽水蓄能電站，阿爾斯通公司和福拉爾貝格州迪威爾克股份公司簽訂了2臺(tái)裝機(jī)容量為180 MW的發(fā)電設(shè)備供應(yīng)合同。到2018年，一旦項(xiàng)目建成投入運(yùn)行后，該電站將成為迪威爾克的第二大水電站。工程位于海拔1 700 m，在蒙塔豐河錫爾夫雷塔水庫(kù)和佛蒙特水庫(kù)之間。

目前，阿爾斯通公司在全球范圍內(nèi)開發(fā)的抽水蓄能電站裝機(jī)容量為3 GW。這些項(xiàng)目包括位于瑞士的N.D.德朗斯項(xiàng)目(6×157 MW)和林塔爾項(xiàng)目(4×250 MW)，以及位于印度的特赫里項(xiàng)目(4×250 MW)。

奧博佛蒙特爾克二期抽水蓄能項(xiàng)目的設(shè)備供應(yīng)合同價(jià)值大約為3 500萬(wàn)英鎊,福伊特公司承擔(dān)了其中的部分設(shè)備供應(yīng)計(jì)劃。該公司將為位于奧地利福拉爾貝格州的迪威爾克股份公司的項(xiàng)目提供設(shè)備：即為位于福拉爾貝格州蒙塔豐地區(qū)的奧博佛蒙特爾克二期項(xiàng)目和雷爾斯維克項(xiàng)目提供2臺(tái)水泵和1臺(tái)水泵水輪機(jī)。

福伊特公司將為奧博佛蒙特爾克二期項(xiàng)目供應(yīng)、組裝和安裝2套170 MW的蓄能泵和水力轉(zhuǎn)矩,同時(shí)，將為新的雷爾斯維克項(xiàng)目提供1套13 MW、配有軸承供油系統(tǒng)的3級(jí)水泵水輪機(jī)，并承擔(dān)其裝配和調(diào)試服務(wù)工作。雷爾斯維克項(xiàng)目的年發(fā)電量約為18 GW·h。

事實(shí)上，福伊特公司曾參與了奧地利的許多抽水蓄能電廠項(xiàng)目的建設(shè)工作,例如科普斯(Kops)項(xiàng)目、林貝爾格(Limberg)項(xiàng)目和勒東德(Rodund)項(xiàng)目等。

5 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

在德國(guó)邊境上修建的該國(guó)第二大水電站,目前正在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

作為德國(guó)馬克巴赫抽水蓄能電站的擁有者，大瀑布電力(Vattenfall Generation)公司正在計(jì)劃于2015年到2016年進(jìn)一步實(shí)施加高工程，并對(duì)其上庫(kù)和下庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)容改造。馬克巴赫抽水蓄能電站是歐洲最大的水力發(fā)電站之一，對(duì)該工程進(jìn)行升級(jí)改造,必需要制定不同的技術(shù)解決方案,以確保其最佳和持久的性能。4個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)場(chǎng)地占地面積為3 600 m2,用來(lái)對(duì)上游水庫(kù)護(hù)坡和壩頂重建等不同系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)時(shí)間為期4 a。WALO提供了這4個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中的各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果。

6 德國(guó)前景展望

前不久，亞琛工業(yè)大學(xué)發(fā)布了一項(xiàng)新的研究計(jì)劃，將對(duì)抽水蓄能電站在德國(guó)的發(fā)展前景進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。研究發(fā)現(xiàn)，抽水蓄能具有可靠、經(jīng)濟(jì)和蓄能容量大的特點(diǎn)，這樣，到2050年，將有助于更有效地利用風(fēng)能和太陽(yáng)能，減少對(duì)化石燃料的依賴并提高供電能力。

在能源轉(zhuǎn)型的背景下，亞琛工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家設(shè)定了2個(gè)時(shí)間段對(duì)抽水蓄能電站的作用開展研究：

(1) 到2030年，使可再生能源發(fā)電量占電力市場(chǎng)總額的60%；

(2) 到2050年，使可再生能源發(fā)電量占到電力市場(chǎng)總額的80%。

研究表明，如果將德國(guó)抽水蓄能發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量擴(kuò)大到15 GW，以使可再生能源發(fā)電量占到市場(chǎng)份額的60%，這樣可節(jié)省約相當(dāng)于2 TW·h電量的消耗，同時(shí)還可提供約13 GW的蓄能容量，以此可以使新建發(fā)電廠的燃?xì)庑枨罅看蟠蠼档汀?/p>

如果到2050年使可再生能源發(fā)電量達(dá)到市場(chǎng)份額的80%，那么抽水蓄能系統(tǒng)的裝機(jī)容量將擴(kuò)展到23 GW，這樣其能源優(yōu)勢(shì)將會(huì)更加明顯。亦即，節(jié)約下來(lái)的5 TW·h消耗將以可再生能源的形式集成到能源系統(tǒng)；抽水蓄能電站的蓄能容量將達(dá)到16 GW；如此一來(lái),整個(gè)德國(guó)將要建設(shè)和運(yùn)行的新的天然氣發(fā)電廠就會(huì)更少。大力修建抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)效益是明顯的，它將大大降低發(fā)電成本，具有很大的宏觀經(jīng)濟(jì)潛力。

抽水蓄能電站是具備多功能的發(fā)電廠，能引領(lǐng)能源系統(tǒng)飛速順利地進(jìn)入無(wú)化石燃料的新能源時(shí)代。很明顯，在能源轉(zhuǎn)型期背景下 ，需要更多的能源存儲(chǔ)容量。在這方面，抽水蓄能電站具有明顯的優(yōu)勢(shì)。除此之外,建設(shè)抽水蓄能項(xiàng)目的回報(bào)也足夠豐厚，因此，應(yīng)當(dāng)給予足夠的發(fā)展空間。

鑒于抽水蓄能電站是在能源系統(tǒng)中占有很大份額的可再生能源，德國(guó)能源署與其他的項(xiàng)目利益相關(guān)者合作，推出了“能源轉(zhuǎn)型背景下的抽水蓄能電站”平臺(tái)，以進(jìn)一步提高對(duì)抽水蓄能電站的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，德國(guó)能源署也在努力創(chuàng)造合適的框架條件,以促成能源領(lǐng)域的合作。福伊特即是平臺(tái)的合作伙伴之一。

目前，德國(guó)運(yùn)行的抽水蓄能電站約有7 GW的電力輸出，而僅巴登-符騰堡州和圖林根的擴(kuò)建潛力就大約有24 GW。許多項(xiàng)目都已經(jīng)列入開發(fā)計(jì)劃之中。

(黃玉葉 毛麗萍 編譯)

2014-12-03

戰(zhàn)略與規(guī)劃

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