



■ 本报通讯员 黄 凯 李凯凯
对于电力系统,最令人头疼的是负荷波动。尤其遇有突然负荷波动或线路故障时,可能引发大面积停电,影响经济社会发展和人民群众安居乐业。如今,抽水蓄能让这一问题迎刃而解。
抽水蓄能电站被誉为电网的“稳定器”与“调节器”,可以实现调峰填谷的功能。在夜间或用电低谷时,电站利用电网富余电力,将下水库的水抽到上水库,把电能转化为水的势能;而在白天用电高峰时,再将上水库的水放至下水库,推动水轮发电机发电,将势能重新转化为电能,“反哺”电网。凭借独特“抽水—发电”循环的运行方式,实现“用电低谷储能,用电高峰放电”,有效平衡电力供需在时间上的不平衡,平抑电网负荷波动,持续为电网安全稳定运行注入强劲动力。
不仅如此,抽水蓄能发电机组还具有调频、调相、事故备用等功能。电网突发故障时,火电机组启停需要几小时,抽水蓄能机组却能迅速响应,从静止到满负荷发电只需1至2分钟,作为启动电源帮助电网恢复运行;在发电或抽水工况下,通过调节励磁电流向系统发出或吸收无功功率,改善电能质量,被誉为“电网生命的守护者”。
如此科技范儿十足、绿色环保值爆棚的高科技是如何实现的呢?
今天,就让我们一同走进国家能源集团“十四五”期间重点项目——安徽公司霍山抽水蓄能电站,了解抽水蓄能电站这样一个“超级充电宝”,如何让能源实现“乾坤大挪移”,为构建新型能源体系、保障国家能源安全贡献力量。
霍山抽水蓄能电站主要由上水库、下水库、输水系统和地下厂房组成,上、下水库高差达359米,采用4台单机300兆瓦可逆式水泵水轮机组,同一台机组既可作为水泵抽水,也可作为水轮机发电,实现设备高度集成与功能切换智能化。电站设计年发电量达12亿千瓦时,年抽水电量约16亿千瓦时,可满足近百万户家庭的用电需求。同时,每度抽蓄电量可减少0.85千克标准煤消耗。
看似只是“抽水”与“发电”的简单循环,背后却是一套从“接收指令”到“执行反馈”的精密闭环,实现水能与电能“收放自如”“灵活转化”。
大脑决策:二元间自由切换
计算机监控系统是电站的“智慧大脑”。电网调度中心根据全省早晚高峰、新能源发电波动等用电负荷情况,向电站下达提供或吸纳电能的调度指令。“智慧大脑”接收到指令后,会结合上、下水库的实时水位、机组健康状况、设备检修计划等信息,将宏观的电力调控需求细化为发电模式、抽水模式或备用状态等情况的智能决策与规划。
神经传导:上千设备调兵遣将
决策完成后,通过“神经中枢”——现地控制单元,分解为对水泵水轮机、发电机、励磁系统、闸门等上千个具体的设备操作微指令,监控系统
将启动序列指令发送至机组现地控制单元。在各单元启动执行前,系统会进行最后一次全面安全校核,检查所有阀门位置、断路器状态、设备温度压力等是否均满足启动条件,确保万无一失。校核通过后,现地控制单元严格按照预设程序,自动执行一系列操作,依次开启尾闸、打开导叶、机组转速升至额定值、断路器合闸向电网送电,全过程仅需数分钟。
“藏”电于水:水介质的神奇“魔法”
此时,地下厂房内可逆式机组开始“变身”,执行核心任务。水流从上水库奔涌而下,冲击转轮,驱动发电机旋转,将水的势能转化为电能,通过500千伏输电线路送入电网。机组作为电动机运行,从电网吸收电能,驱动转轮反向旋转,将下水库的水“抬”至上水库,实现电能储存。其间,系统可根据电网需求,在发电、抽水、停机等状态间灵活快速切换,就像一个高效的“电力调节阀”。
机组运行过程中,遍布全厂的数千个传感器将设备的振动、摆度、温度、压力等数据实时传回“智慧大脑”。监控系统同步更新水库库容曲线、发电/抽水电量、设备运行时长等关键数据,为电站经济运行和状态检修提供依据。系统通过积累的海量运行数据,不断学习优化启停流程和负荷分配策略,使电站响应速度更快、能耗更低、生命周期更长。