新能源“看天”發電,用電有高峰有低谷,這些波動可以靠抽水蓄能電站來平抑。建設抽水蓄能電站,選址是關鍵。國網電力工程研究院有限公司建立了抽水蓄能電站站址評估指標體系,為抽水蓄能電站精準選點提供參考。
抽水蓄能電站選址需要考慮多重條件
抽水蓄能電站的原理是利用電力負荷低谷時的富余電能抽水至上水庫,在電力負荷高峰期再放水至下水庫發電。因此,一座抽水蓄能電站要由上水庫、下水庫、輸水系統、發電廠房等組成,其選址要考慮多重條件:
首先,得看先天條件。當地要有充足的水源用來發電;站址地形要合適,能建上下兩個水庫,高差還得夠大,這樣放水發電才有效率;地質要穩固,不能選在容易地震、容易塌方的地方,否則電站安全沒有保障。
其次,要算經濟賬。建抽水蓄能電站要花多少錢?占地、購置設備等成本高不高?建成后運行能不能盈利?如果電站建設條件差、建造成本過高,到運營階段可能會入不敷出。
最后,要算環境賬。站址周邊有沒有自然保護區?會不會影響當地的動植物?附近居民能不能接受?這些因素對抽水蓄能電站建設運營也十分重要。
以往,抽水蓄能行業內沒有一套統一的站址評估標準。而且伴隨抽水蓄能電站建設規模的擴大,選取新的優質站址難度也越來越大,迫切需要統一、精準、高效的站址評估標準。
建立站址評估指標體系,從三個維度來打分
國網工研院成立研究團隊,總結抽水蓄能電站開發建設經驗,匯聚行業內專家智慧,統籌考量抽水蓄能項目開發內外部因素,從技術條件、經濟性、環境敏感因素等方面有針對性地設置站址評估指標,并根據評估指標對電站建設的不同影響程度賦予不同權重,構建站址評估指標體系。該體系把評估內容分成三個維度,總分100分。該體系給每個站址打分,站址好不好、行不行,一看分數就知道。
●技術條件:60分“安全基礎分”
技術條件是重中之重,重點就是判斷“某個地方能不能安全建設抽水蓄能電站”。其中包含10個關鍵指標,每一個都與電站的安全和建設難度直接相關。比如,“區域地質穩定性”是看站址附近會不會地震、巖層牢不牢固——這直接關系到水庫和發電廠房的安全,所以權重很高;“水源條件”是看附近的河水夠不夠用;“交通條件”關系建設難度,如果站址在深山里,大型設備運不進去,建設進度會慢。這些指標都有明確的打分標準,得分越高說明該站址上建電站的技術風險越小、越好建。
●經濟性:30分“省錢關鍵分”
經濟性是看“某個地方建抽水蓄能電站劃不劃算”,包含造價和市場競爭力兩個指標。造價指標涉及建電站要花多少錢,比如修水庫要挖多少土、用多少水泥以及建廠房要多少鋼材等,把這些成本都量化成分數;市場競爭力指標則要看電站建成后能有多大盈利空間,比如在新能源電源多、電力峰谷差大的地區,抽水蓄能電站的電量電價套利高、收益好,分數相應也高。這30分直接關系到項目方的投資回報,如果分數低,說明建造成本高或者以后盈利難,這樣的站址需要慎重考慮。
●開發制約因素:10分“環保加分項”
這部分用的是扣分制,重點看“建抽水蓄能電站會不會破壞環境、影響居民”,體現的是綠色建站的理念。站址附近有自然保護區,會扣分;需要占用耕地,也會扣分。反之,如果對環境影響小、居民接受度高,得分就會高。
15座抽水蓄能電站驗證,效果看得見
截至目前,研究團隊已利用抽水蓄能電站站址評估指標體系完成了安徽太湖天光、山東五蓮街頭、天津龍潭溝、遼寧清原二期等15座抽水蓄能電站站址的相關評估工作,解決了諸多實際問題。
在評估安徽太湖天光抽水蓄能電站時,研究團隊發現當地巖石存在風化現象,提出調整廠房位置并優化支護方案的建議。巖石風化會影響廠房基礎的穩定性,可能帶來安全隱患,還可能因后續加固維修產生額外費用。調整廠房位置能從源頭避開風化區域,優化支護方案則可進一步適應實際地質條件。相關建議不僅消除了安全隱患,還避免了不必要的工程成本。對于山東五蓮街頭抽水蓄能電站,研究團隊發現當地交通條件欠佳,大型設備難以運輸至現場,建議修建一條臨時施工便道,使工期縮短了2個月。而在評估天津龍潭溝抽水蓄能電站的過程中,研究團隊經評估提示項目方需重點保護附近水源地。項目方據此提前建設了污水處理設施,避免了潛在的生態風險。
研究團隊在對15座抽水蓄能電站的評估中共發現67個建設難點,提出56條建設性建議。這不僅助力項目方規避了風險,還使選址評估效率提升了30%以上。以往選擇站址時,相關人員需要查閱數十份報告,如今僅查看一張打分表即可,既高效又精準。
抽水蓄能電站站址評估指標體系能夠全面、客觀地反映站址的資源稟賦。對待開發的站址進行量化評價可精準反映不同站址的優劣狀況。相關成果提升了評估的科學性與客觀性,為決策者提供了清晰的參考依據,有助于提高投資決策的效率與精準度。
研究團隊將考慮當地新能源發展和電力市場運行情況等,持續優化抽水蓄能電站站址評估指標體系,更好地支撐抽水蓄能項目高質量開發,服務新型電力系統建設。