浅谈我国抽水蓄能电站建设典型技术创新

浅谈我国抽水蓄能电站建设典型技术创新

李松晨

长江三峡（海南）绿色发展投资有限公司 海南 571000

　　摘要：抽水蓄能技术在中国的发展一直备受关注，随着“双碳”目标的提出，抽水蓄能电站作为一种清洁、高效的能源储存方式，正逐渐成为构建新型电力系统的重要组成部分。在中国抽水蓄能电站建设不断取得进展，展现出了技术创新的潜力。本文将就我国抽水蓄能电站建设的现状、典型技术创新、关键问题与挑战进行探讨深入分析这一领域的发展现状，为读者提供全面的视角。

关键词：抽水蓄能电站；技术创新；电力系统升级

引言：抽水蓄能电站是一种能够将电力转化为潜在能量，并在需要时再将其转换为电力的技术。在能源存储领域，抽水蓄能技术一直被认为是一种高效、可靠的能量储存方式，能够提高电力系统的灵活性和稳定性。随着可再生能源在能源结构中所占比重不断增加抽水蓄能电站的重要性也日益凸显。

　　一、我国抽水蓄能电站建设现状

　　抽水蓄能电站作为一种能够调峰填谷提高电网稳定性的重要设施，在中国得到了越来越多的重视。中国在抽水蓄能电站建设方面取得了显著成就尤其是在技术水平上取得了突破。例如，以丰宁抽水蓄能电站为例该电站拥有世界最大的储能能力，展现了中国在抽水蓄能领域的实力。此外国家能源局发布的《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》为我国抽水蓄能电站的未来发展指明了方向。规划中提出了加快推进抽水蓄能电站建设装备制造水平等重要举措，为我国抽水蓄能电站的发展指明了路径[1]。

　　二、抽水蓄能电站建设中的典型技术创新

　　在我国抽水蓄能电站建设过程中典型技术创新主要体现在以下几个方面：

　　(一)控制系统创新

　　抽水蓄能电站的核心控制系统是其运行的关键，近年来我国在抽水蓄能电站控制系统方面取得了显著进展实现了自主研发，而且在安全性上取得了重要突破。例如，南方电网储能有限公司研制的抽水蓄能成套核心控制系统安全启动次数超过1500次、累计运行时长超过17000小时为抽水蓄能电站的安全稳定运行提供了有力支持。

　　(二)设备制造水平提升

　　设备制造水平的提升对于抽水蓄能电站的建设至关重要，优质的设备不仅能够提高电站的运行效率，还能够延长设备的使用寿命降低维护成本。随着制造技术的不断革新抽水蓄能电站所使用的涡轮机、泵等设备的制造水平也在不断提升。采用先进的材料工艺优化设备结构设计提高设备的性能。这有利于电站的长期运行助于推动整个行业的发展。

　　(三)环保节能技术应用

　　随着全球对环境保护的重视抽水蓄能电站要积极采用环保技术减少对环境的影响，例如，通过优化电站的水循环系统过程减少水资源的消耗降低电站的生态足迹。同时引入新型的节能设备，如高效水泵控制系统，降低电站的能耗成本提高电站的经济效益。环保节能技术的应用提升抽水蓄能电站的可持续性，促进整个能源行业向清洁低碳方向发展[2]。

　　(四)智能化运维管理

　　智能化运维管理直接关系到电站的安全稳定运行效益，智能化运维管理主要包括设备监测诊断、故障预测维修、运行优化调度等内容，通过引入先进的信息技术管理方法提高电站的运行效率。

　　设备监测诊断是智能化运维管理的基础，通过实时监测设备运行状态及时发现设备异常，采取相应措施进行处理保障电站的安全稳定运行。智能化设备监测实现设备运行数据的长期存储，为电站的运行优化提供数据支持。

　　故障预测维修是智能化运维管理的重要环节。例如，建立设备故障预测模型提前预知设备可能出现的故障，采取预防性维护措施降低维修成本延长设备使用寿命。

　　运行优化调度是智能化运维管理的终极目标，能实现电站的自主运行，根据市场需求和电网情况调整电站的输出功率和运行模式，最大程度地发挥电站的经济效益，能够适应电力系统的快速变化提高电站的竞争力。

　　三、抽水蓄能电站建设中的技术创新路径

　　随着可再生能源的兴起抽水蓄能电站作为一种关键的能源储备备受关注。抽水蓄能电站在电力系统中扮演着至关重要的角色，能够平衡电力供需调节负荷峰谷差异提高电力系统的稳定性。

　　(一)设备技术创新

　　设备技术在抽水蓄能电站中起着关键作用，在抽水蓄能电站建设中设备技术创新主要包括水轮机、发电机、变流器等关键设备的研发。水轮机作为抽水蓄能电站的核心设备之一，其性能直接影响到电站的发电效率稳定性。近年来，新型高效率水轮机不断涌现，如可调式叶片水轮机、双喷嘴水轮机等，这些新型水轮机在提高电站效率降低能耗方面具有显著优势。当前，永磁同步发电机、无刷同步发电机等新型发电机技术逐渐应用于抽水蓄能电站中，这些发电机具有体积小效率高优势有助于提升电站的整体性能。变流器作为控制电能转换运行的关键设备如多电平变流器、混合互联变流器等，这些变流器具有响应速度快、效率高、运行稳定等优势，可以提升电站的运行效率。

　　(二)智能化技术应用

　　智能化技术应用是当前抽水蓄能电站建设中的热点之一。随着人工智能技术的发展智能化技术在抽水蓄能电站中的应用也变得越来越广泛。通过智能化技术实现对抽水蓄能电站设备的远程监控提高电站的运行效率。例如，利用大数据分析技术可以对电站运行数据进行实时监测，及时发现问题并采取相应措施，从而减少停机时间提高电站的利用率。因此，智能化技术的应用将为抽水蓄能电站的建设带来巨大的益处

[3]。

　　(三)系统集成与优化

　　系统集成与优化是抽水蓄能电站建设中不可或缺的一环，抽水蓄能电站由上水库、下水库、水轮机、发电机、变频器等多个子系统组成，这些子系统之间的协调运行对于电站的整体性能至关重要。通过系统集成实现各个子系统之间的协同工作提高电站的运行效率。同时优化设计参数最大限度地发挥抽水蓄能电站的性能实现在负荷低谷时段储能，在负荷高峰时段发电。故而在抽水蓄能电站建设中系统集成与优化是必不可少的环节。

　　通过不断推动技术创新可以提高抽水蓄能电站的效率，为我国能源转型和可持续发展做出更大的贡献。

结语：在新能源和电力系统领域，抽水蓄能技术的发展潜力巨大，对于推动我国清洁能源转型和电力系统升级具有重要意义。通过加大科技创新，解决关键技术问题，培养专业人才，我国抽水蓄能电站将迎来更加广阔的发展空间，为构建新型电力系统和推动可持续发展作出更大贡献。

参考文献：

[1]周轩漾.浅谈我国抽水蓄能电站建设典型技术创新[J].电力勘测设计,2023,(S2):217-222.

[2]沈默,王洋,苏秀永.抽水蓄能电站施工测量控制网建设流程关键技术[J].灌溉排水学报,2023,42(S1):141-144.

[3]史广义,刘国平,李杨等.抽水蓄能电站施工安全风险防范机制研究——以长龙山抽水蓄能电站为例[J].劳动保护,2023,(04):107-109.