11月28日,“十四五”粵港澳大灣區首個抽水蓄能工程——南網儲能梅州抽水蓄能電站二期工程全面投產。至此,總規模240萬千瓦的梅州抽水蓄能電站全面建成,成為我國消納清潔能源能力同規模電站最強、機組國產化程度最高、市場化運營容量最大的抽蓄電站,有力提高新型電力系統的安全性和靈活性,促進全國統一電力市場建設。
梅州抽水蓄能電站二期工程安裝4臺30萬千瓦機組,加上2022年投產的一期工程4臺30萬千瓦機組,電站8臺機組總規模達到240萬千瓦,每年最多可消納清潔能源72億千瓦時,相當于328萬居民用戶一年的用電需求。“電站二期工程與一期工程共用上下水庫,不僅充分利用了總庫容超9200萬立方米的自然資源優勢,推動電站清潔能源消納能力位居國內同規模抽蓄之首,還大幅縮短了工程周期,成為核準、開工、投產均在‘十四五’期間完成的抽蓄電站。”南網儲能公司梅蓄二期項目部總經理朱金華介紹。
抽水蓄能機組由主機設備和控制系統構成,分別相當于人的“身體”和“大腦”。近年來,盡管我國抽水蓄能主機設備國產化程度不斷提高,但機組的成套開關設備由于整體結構設計集成難度大、制造工藝要求高,設備供應長期依靠進口。此外,機組控制系統尤其是核心控制系統的關鍵技術元器件也主要依賴進口,存在備品備件更新困難、控制程序為“黑匣子”、核心功能優化面臨“盲區”等“卡脖子”風險。
作為我國能源領域重大技術裝備的依托工程,梅蓄電站二期工程不僅規模化應用國產首臺(套)抽水蓄能成套開關設備,還實現了控制系統的完全技術自主可控。“我們在電站多臺機組使用國產成套開關設備,推動我國在抽蓄主機設備領域實現全面國產化,并在8號機組安裝115類我國自主生產的關鍵技術元器件,應用500余塊國產控制芯片,國內首次實現整臺抽蓄機組的100%芯片級國產化。”南網儲能公司一級領軍技術專家陳泓宇表示。
據了解,2021年起,南網儲能公司牽頭組建研發團隊,選取廣州、惠州兩座抽水蓄能電站為平臺,逐步開展國產控制系統的研制攻關,于2023年實現多臺在運抽蓄機組控制系統的局部替代。“立足多年堅持不懈的抽蓄機組控制系統技術攻關,我們下決心也有信心選取梅蓄電站8號機組作為示范機組,推進整機芯片級的技術自主可控,切實增強我國抽水蓄能產業鏈的安全性和韌性。”南網儲能公司生產技術部建設管理高級主管徐鵬說道。
不止是機組,工程在推進電站其他關鍵設備國產化上也有“建樹”。抽蓄電站空壓機是為機組啟動制動、調速系統控制、調相運行等關鍵運行環節提供空氣壓力的重要裝備。然而,以往我國抽蓄電站空壓機市場長期被國外品牌占據,核心技術依賴進口,存在采購及運維成本高、備件采購周期長等問題。電站二期工程首次投用的“中壓無油”國產抽水蓄能空壓機,創新應用了“同軸直驅一體化架構”,不僅把設備的傳動效率提升至100%,還大幅降低了設備的維護成本。
與常規抽水蓄能電站不同,梅州抽水蓄能電站全部抽水和發電電量均在南方區域電力現貨市場參與交易,是我國抽水蓄能運營市場化改革的示范性電站。2024年10月,電站一期工程4臺機組經功能改造后,以“報量報價”方式進入電力市場交易全部電量,被動響應需求的“計劃電”變成主動參與競爭的“市場電”,開啟了我國抽蓄電站市場化運營的新路徑。
基于電站一期工程入市交易的成熟經驗,二期工程采取“投產即入市”的建設模式,投產當日起便在電力市場買電抽水、放水賣電,推動梅蓄電站成為我國電力市場中運營容量最大的抽蓄電站。“今年梅蓄電站已累計交易市場化電量近20億千瓦時,通過市場機制有效發揮抽水蓄能機組系統調節價值,市場響應次數明顯增加。我們將積極推動廣東更多抽蓄電站有序入市,為新能源的市場化消納提供有力保障。”南網儲能公司運行公司電力市場工作小組組長朱海鋒表示。
“十四五”以來,我國抽水蓄能產業規模快速增長,提前完成規劃確定的6200萬千瓦投產目標,裝機容量連續9年居世界首位,預計到“十五五”末裝機容量將達到1.2億千瓦左右,接近現有規模的2倍。“十五五”規劃建議提出,要“優化提升傳統產業,推動重點產業提質升級”。我國擁有40多年發展歷程的抽水蓄能產業,將以站點科學化布局、裝備高端化升級、運營市場化改革持續健康發展,促進經濟社會發展全面綠色轉型。
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