Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,抽水蓄能发电技术,罗远福,抽水蓄能发电技术罗远福,1,知识回顾,抽水蓄能电站分为几类，各自有什么特点？,1,、日调节电站；,2,、周调节电站；,3,、季调节电站。,知识回顾抽水蓄能电站分为几类，各自有什么特点？,2,知识回顾,抽水蓄能电站的机组型式有哪几类，分别有什么特点？,一、四机式机组：,二、三机式机组：,三、二机式机组：,知识回顾抽水蓄能电站的机组型式有哪几类，分别有什么特点？一、,3,知识回顾,抽水蓄能电站有哪几部分组成，其特点是什么？,1,、上、下水库,2,、引水系统（高压部分、低压部分）,3,、电站厂房,知识回顾抽水蓄能电站有哪几部分组成，其特点是什么？1、上、下,4,知识回顾,抽水蓄能电站的局限性有哪些？,1,、不适宜小电网,2,、水库容量不适应电网发展,3,、水头需求与技术发展不协调,知识回顾抽水蓄能电站的局限性有哪些？1、不适宜小电网,5,本次课内容：,抽水蓄能电站的经济性,本次课内容：抽水蓄能电站的经济性,6,抽水蓄能电站的经济性：,一、抽水蓄能电站的静态效益：,1,容量效益,2 能量转换效益,节,煤,效益,循环效率,组合式抽水蓄能电站的效益,抽水蓄能电站的经济性：一、抽水蓄能电站的静态效益：1 容量,7,抽水蓄能电站的经济性：,1,容量效益,（,1,）由于抽水蓄能电站的站址选择受到的限制较少，常能选在地形良好、地质条件优越、地点靠近用电中心的位置；,抽水蓄能电站的经济性：1 容量效益,8,抽水蓄能电站的经济性：,1,容量效益,（,2,）其造价一般低于常规水电站或火电站以及核电站的造价；,江口电站约,20,亿,30WkW,，,广东惠州抽水蓄能,80,亿,240WkW,抽水蓄能电站的经济性：1 容量效益,9,抽水蓄能电站的经济性：,1,容量效益,（,3,）建设周期比同容量的常规水电站要短；,江口,3*10 4,年,8,个月,广东惠州抽水蓄能,8*30WkW 4,年,7,个月,抽水蓄能电站的经济性：1 容量效益,10,抽水蓄能电站的经济性：,1,容量效益,（,4,）运行费用更比火电机组要低。,当电力系统中缺少调蜂电源时，建设抽水蓄能电站可减少其他火电装机容量，改变能源结构，减少电力建设投资。,抽水蓄能电站的经济性：1 容量效益,11,抽水蓄能电站的经济性：,2 能量转换效益,抽水蓄能机组抽水时是一个大负荷，消耗电能，可起填谷作用。,有一部分本应压低出力的火电机组此时可以在最优工况下运转，其利用率和运转效率均得到提高。,抽水蓄能电站通过能量转换，将成本较低的低谷电能转换为峰荷电能，代替了发电成本很高的调峰火电机组。,抽水蓄能电站的经济性：2 能量转换效益,12,抽水蓄能电站的经济性：,3,节,煤,效益,由于抽水蓄能机组的投入，电网负荷分配得到调整，使火电机组的工作出力增加，运行工况得到改善，使系统火电总平均煤耗下降。,当系统平均煤耗率下降到所节省的煤耗量足以抵消抽水所需的耗煤量时，就产生节煤效益。,抽水蓄能电站的经济性：3 节煤效益,13,抽水蓄能电站的经济性：,4,循环效率,抽水蓄能在能量转换过程中要有能量损失，即发电量将小于抽水耗电量。,抽水蓄能电站的综合效率为发电能量,E,T,除以抽水耗电能量,E,P,：,抽水蓄能电站的经济性：4 循环效率,14,抽水蓄能电站的经济性：,4,循环效率,现在新设计的蓄能机组均可达到综合效率,70,一,75,，条件特别优越的大型机组可达,到,78,一,79,。,火电,40,左右,抽水蓄能电站的经济性：4 循环效率火电40左右,15,抽水蓄能电站的经济性：,5,组合式抽水蓄能电站的效益,组合式抽水蓄能电站内装有常规水电机组和蓄能机组，在运行上它有优于纯蓄能电站的地方：,抽水蓄能电站的经济性：5 组合式抽水蓄能电站的效益,16,抽水蓄能电站的经济性：,5,组合式抽水蓄能电站的效益,(1),蓄能机组在枯水期或不需供水时可抽水到上水库中保存为发电之用，而不致产生发电时出力受阻。,(2),常规水电机组和蓄能机组互为补充，互为备用，可增加尖峰电量并减少耗水电量，其效果是增加了蓄能机组或蓄能电站的综合效益。,以我国的潘家口电站为例，电站安装常规水电机组,1150MW,，抽水蓄能机组,390MW,。全电站增加的尖峰电量与抽水所耗电量的比值达到,1.4,：,1,抽水蓄能电站的经济性：5 组合式抽水蓄能电站的效益,17,抽水蓄能电站的经济性：,5,组合式抽水蓄能电站的效益,(3),由于电站中有两种机组，改善了电站在系统中的作用和电站的有关指标；,潘家口抽水蓄能电站二期工程的单位装机容量投资与我国同时期修建的纯抽水蓄能电站相比是较经济的。,抽水蓄能电站的经济性：5 组合式抽水蓄能电站的效益,18,抽水蓄能电站的经济性：,二 价值分析,价值分析法是近年来迅速发展的系统技术经济方法。,现在很多国家都使用价值分析方法来寻求降低建设成本，以提高工程的效益。,通过价值分析可以找到如何,最有效地利用资源和通过经济效益的途径。,价值分析的,方法很多以下简要介绍其中3种。,抽水蓄能电站的经济性：二 价值分析,19,抽水蓄能电站的经济性：,二 价值分析,1,、益本比法：,益本比法的准则是：产品的价值系数,V,是满足用户要求的功能,F,与所花用费,C,的比值。,用公式表达为：,V=F/C,抽水蓄能电站的经济性：二 价值分析,20,抽水蓄能电站的经济性：,抽水蓄能电站的经济性：,21,抽水蓄能电站的经济性：,在电力系统,需要装设调峰容量,时，选取火电站当然是不适合的。在两种水电站中，即或有合理的途径可以开发常规水电，也应考虑抽水蓄能机组。,抽水蓄能电站的经济性：在电力系统需要装设调峰容量时，选取火电,22,抽水蓄能电站的经济性：,投资比较法,3,经济内部收益率法,抽水蓄能电站的经济性：投资比较法,23,抽水蓄能电站的经济性：,三、,抽水蓄能电站的可靠性和可用率,可用率,：可利用时间与自然时间之比。,抽水蓄能机组与火电机组或其他热力机组相比，发电及控制设备相对简单，自动化程度高，运行事故率低于火电机组，故蓄能机组的,可靠性较高,。,水电机组的维护修理相对简单，停机时间少。蓄能机组也是水电机组故,可用率,也,高,。（水电机组可用率举例）,抽水蓄能电站的经济性：三、抽水蓄能电站的可靠性和可用率可用,24,抽水蓄能电站的经济性：,三、,抽水蓄能电站的可靠性和,可用率,抽水蓄能电站的经济性：三、抽水蓄能电站的可靠性和可用率,25,抽水蓄能电站的经济性：,四、,抽水蓄能电站的建设投资,在抽水蓄能电站的规划设计阶段，需要有电站造价的资料，以便估算工程投资。,可以从已建成的电站实际资料中统计出一些参考数字。,不过抽水蓄能电站与常规水电站相比，就电站的设计型式、施工方法和设备构造等方面而言，不同电站之间,有更大的差异,、因之统计资料的准确性比常规水电站要差些。,抽水蓄能电站的经济性：四、抽水蓄能电站的建设投资,26,抽水蓄能电站的经济性：,四、,抽水蓄能电站的建设投资,国外经验：,(1),在,20,世纪,70,年代,，,瑞士,国家水资源局使用根据建设经验归纳的计算公式。,对拟建中的抽水蓄能电站造价进行估算，如造价小于,400,法郎,kw,则认为是很有利的；如在,400,一,500,法郎之间则属于可取的；如在,500,一,600,法郎之间则需慎重考虑；如大于,600,法郎则认为是不经济的,.,抽水蓄能电站的经济性：四、抽水蓄能电站的建设投资国外经验：,27,抽水蓄能电站的经济性：,四、,抽水蓄能电站的建设投资,国外经验：,(1),在,20,世纪,70,年代,，,瑞士,国家水资源局使用根据建设经验归纳的计算公式。,对拟建中的抽水蓄能电站造价进行估算，如造价小于,400,法郎,kw,则认为是很有利的；如在,400,一,500,法郎之间则属于可取的；如在,500,一,600,法郎之间则需慎重考虑；如大于,600,法郎则认为是不经济的,.,抽水蓄能电站的经济性：四、抽水蓄能电站的建设投资国外经验：,28,抽水蓄能电站的经济性：,四、,抽水蓄能电站的建设投资,采用瑞士经验的,前提,是：,每座蓄能电站至少装机,2,台；电站主要为地下式；蓄能电站的总效率为,70,一,73,；机组,的工作时间为每天发电,5h(,每年,1500h),每天抽水,10h(,每年,3000h),；抽水用电电价在夏季为,0,015,法郎,/kwh,，冬季为,0.025,法郎,/kwh.,(,每年运行,7000h,的核电机组的发电成本为,0,03,法郎,VV,小,),。,抽水蓄能电站的经济性：四、抽水蓄能电站的建设投资采用瑞士经,29,抽水蓄能电站的经济性：,四、,抽水蓄能电站的建设投资,包括了：,中国抽水蓄能电站行业社会环境分析,1,人口环境分析,2,教育环境分析,3,文化环境分析,4,生态环境分析,5,中国城镇化率,6,居民的各种消费观念和习惯,抽水蓄能电站的经济性：四、抽水蓄能电站的建设投资中国抽水,30,抽水蓄能电站的经济性：,四、,抽水蓄能电站的建设投资,机电设备投资比例：,国外抽水蓄能电站的机电设备投资比例大致在,20,，在我国机电设备的投资比重要大些，蓄能电站如果采用国产机组设备其投资比例大致可维持在,40,左右。但我国蓄能电站大多倾向于使用引进的外国机组，以致机电设备投资超过总投资的,1,2.,抽水蓄能电站的经济性：四、抽水蓄能电站的建设投资,31,抽水蓄能电站的经济性：,四、,抽水蓄能电站的建设投资,抽水蓄能电站的经济性：四、抽水蓄能电站的建设投资,32,抽水蓄能电站的经济性：,四、,抽水蓄能电站的建设投资,抽水蓄能电站的经济性：四、抽水蓄能电站的建设投资,33,抽水蓄能电站的经济性：,五、,抽水蓄能电站的运行费用,不同的国家，运行费用不同,1,、法国用电网优化方法计算：,法国自,1957,年开始分时电价，一年中按高峰、低谷及中期时段划分成,8,个时段，实施分时电价。并按电压等级和负荷容量也分为,6,种电价分类。以装机容量,1800Mw,的蓄能电站为例，该电站总投资,43,亿法郎，年发电量,14,亿,kwh,，抽水耗电量,18,亿,kwh,，接近于,4kwh,换,3kW,的比例，但因蜂谷电价差达到,10,倍。（计算：高峰电价,4,法郎、低谷电价,0.4,法郎，约多少年后开始盈利）,抽水蓄能电站的经济性：五、抽水蓄能电站的运行费用不同的国家,34,抽水蓄能电站的经济性：,五、,抽水蓄能电站的运行费用,2,、德国,用替代调峰电站的投资作比较,抽水蓄能电站年分摊的基本费用；,替代电站按年分摊的基本费用；,基荷电站单位发电量的燃料费用：,峰荷电站单位发电量的燃料费用；,蓄能电站年发电量小时数。,抽水蓄能电站的经济性：五、抽水蓄能电站的运行费用2、德国,35,抽水蓄能电站的经济性：,五、,抽水蓄能电站的运行费用,3,、中国,抽水蓄能电站的经济性：五、抽水蓄能电站的运行费用3、中国,36,抽水蓄能电站的动态效益：,关于抽水蓄能电站的作用多强调其调峰填谷，改善火电机组运行条件，节省燃煤，减少弃水，增加水电电,量等功能。,其实它的更大作用在于承担事故备用，保证系统稳定、经济地运行，发挥线路输电能力，节省电力系统投资和运行费用，提高供电质量和系统的安全,可靠度，也就是,它的动态效益高于其静态效益,。,抽水蓄能电站的动态效益：关于抽水蓄能电站的作用,37,抽水蓄能电站的动态效益：,1 调峰,效益,调频效益,旋转备用效益,调相效益,抽水蓄能电站的动态效益：1 调峰效益,38,抽水蓄能电站的动态效益：,1 调峰,效益,抽水蓄能机组不仅可以顶峰发电，还可以迎峰发电，