抽水蓄能电站的经济合理性

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:刘邦祺 陈烁
[导读] 摘要:随着中国国民经济的进一步稳定增长,社会对电力能源的需求进一步增大,电力设施的重要性越加凸显。
        东北农业大学  黑龙江省哈尔滨市  150001
        摘要:随着中国国民经济的进一步稳定增长,社会对电力能源的需求进一步增大,电力设施的重要性越加凸显。但是,我国目前电力电网运行系统也不是十分的科学高效,也存在一些诸如用电峰谷值差异大,供电损耗大,电网可靠性不高,发电存在高污染等问题。为此学术界也进行了大量的研究,希望能够找到符合当前社会需要的即经济又高效电力供需系统。相对于煤热电厂抽水蓄能电站有着优秀的电力控制系统,不仅可以灵活调整用电谷峰负荷差和应对事故待机,而且节能环保没有污染,在我国电力电网中的作用和价值也越来越重要。因此,以抽水蓄能电站为研究主题,在梳理国内外相关文献的基础上,寻找抽水蓄能电站建设和运行的理论基础,通过不同的研究手法重点对抽水蓄能电站的社会效益和经济效益的科学性进行研究,并以技术经济综合评价理论为基础和依据,以丹东水电站为例,分析抽水蓄能电站运行的效果,并通过对抽水蓄能水电站的静态和动态效益综合分析,发现存在的不足和问题,进而提出相应的完善措施和建议,旨在为我国其他抽水蓄能水电站的规划设计与科学运行提供参考。
        关键词:抽水蓄能;水电站;经济效益
        1 前言
        1.1研究背景
        随着我国改革开放的进一步发展,社会生产力和现代化工业水平也进一步提高,社会工业的发展需要电力能源的配套支持,所以在国民经济快速发展的过程中,电力在社会中的地位也越来越重要了。 2017年1月至7月,全国工业生产增长率达到18.5%,其中轻工业增幅最为明显,增长率达到16.2%,而同一时期社会的重工业增长率也达到了19.5%,社会工业的发展全离不开电力,同一时期社会用电量增长率达16%,全年用电量将近3万亿千瓦时。同时,为了保证经济和社会的发展,电力工业面临着效率低下,电力供应结构低效,电力供应不足,部门电力规划落后,产业结构政策滞后等问题严重。目前煤炭火力发电还是我国社会电力能源的主体,以热电为基础的电力供应结构现在还比较稳定。
        2抽水蓄能电站效益评价的概述
        2.1抽水蓄能电站概述
        抽水蓄能电站是一种特殊类型的水电站。它可以用作高级用户,在功耗低的夜晚吸收多余的电能,并可以转换成水能储存。它还可以用作在端口间功耗峰值时将水的势能通过电机转换为电能输出,再用以弥补用电高峰时电力负荷不足的部分。在组成部分上抽水蓄能电站往往由上水库,下水库,输水系统,车间等主要部分组成。上部和下部储存器用于储存水,输水系统是用于输送水的工程设施,车间是储存储能单元和电气设备的地方,车间也是发电厂用于工作发电的中心环节,抽水蓄能电站的抽水蓄能以及错峰发电的功能都是在车间通过机电设备来进行转换和完成的。电网系统中的用户单元有很多,这些不同的用户单元用电时间和用电负荷各不相同,就会出现电网系统中局部负载不平衡的现象。也就会出现所谓的用电高峰和低谷,白天和傍晚都有需求高峰,午夜有低谷。为了保持火力发电厂的输出稳定性,相关用户必须吸收低谷电力,抽水蓄能电站是最好的选择。
        2.2抽水蓄能电站效益分析
        2.2.1抽水蓄能电站的作用
        抽水蓄能电站一方面要考虑到用电单位的需求,要保证电力网络的稳定可靠运行和提高供电质量和负荷的稳定,另一方面还要考虑到经济环保的可持续发展,注重生态环境的保护,因此抽水蓄能电站的社会经济效益可以从以下几个方面:①通过确保调解来电力电网系统的安全稳定的运行。电力负荷的运转具有瞬时和突发变化的特定,具有抽水蓄能的运行稳定性上产生巨大影响,结合抽水蓄能电站的功能和运转的原理特点,处理选址具有局限性的劣势,抽水电站灵活可调节,对用电负荷很好的弥补和分流,能很好地 满足电力网络负荷的瞬间变化的需求。②提高供电电能质量稳定高效。 2016年中国大多数省份和地区由于电力负荷超载出现断电停电的现象,其根本的原因是用电负荷过载,缺乏必要的调峰供电的能力,用电缺口超过电厂发电的陈寿范围,这对省会正常的生产生活产生了严重的影响。 抽水蓄能电站参与峰值负荷调节和山谷充填,大大降低了电力系统的负荷峰谷差异,减少了停电的次数和时间,提高了用户的供电质量。③可以提高电力能源利用比率。现在我国都是煤炭火力发电站为主的电力系统,长期存在能源效率不高的为问题,抽水蓄能水力发电能效高灵活调节,储备能源承担电力系统峰值调节,装机储备和填谷补峰的作用,还可以减少煤炭火力发电频繁操作导致能源损失。对于电力系统的煤炭火力发电在对气候变化的影响下,增加电力储备会有一些劣势。通过增加汛期水流失能的储存可以将多余的能量变成带能储存起来,增加电力负荷的输出电量比例,就可以进一步提高资源能耗的利用率。 ④可持续发展的生态环保效益。抽水蓄能电站利用的自然的水流动的能量转化,再生产过程中不会产生污染环境的废气废水等有害物,水电站的一些设施除了储备水库和挡水坝外,其他发电和机组设施都能很好的归置的地面以下,这样能最大程度的减少对生态自然景观的破坏和影响,兼顾了经济效益和生态效益的双赢。
        2.2.2抽水蓄能电站的综合效益分析
        在新的发展时期,社会民主文明是的人们更加关注周边生活环境的可持续友好发展,因此,国家提出的建设新型节约型能源,和社会主义和谐生态社会的战略深得人心。对于支持社会 工业大发展的电力工业也应该响应国家发展生态战略的要求,在建设和生产过程中追求经济和生态的双赢局面,以确保人类社会和的可持续发展。而目前抽水蓄能电站可以从这方面满足社会发展的需要,并在电站综合评价后得出总体评价结论,反映抽水蓄能电站的整体效益。①技术效益。抽水蓄能电站是电网系统中通过动态功能满足社会电力需求,提高了电力系统的质量和运行稳定性,具有不可替代的灵活性,由于运行条件和单元的可靠性提高了 从系统的电力或核能发电机组吸收剩余的能量。抽水与传统的煤炭热力发电厂相结合,可以提高监管性能和这些发电厂的电力使用效率。此外,它还提高了电力负荷承载的质量和稳定性。 用户的能源消耗,以及客户对电力网络的需求和生态效益的兼顾,可以通过选择具体指标来评估技术效率,来进一步改善技术,提高能耗的损失,实现效益的最大化。②经济效益。应在特定的电力系统中检查动力泵设备的经济效益。

抽水电站作为填谷调峰的备用机组,在调制和备用事故站动态工作上,取代具有同等功能的煤炭火力发电厂,保证安全运行电网的正常运行,可以很大程度的减少在电力系统建设和运营成本,从而达到提高经济效益的目的。③社会效益。通过科学合理的对抽水蓄能电站的规划和建设,在满足电力公用需求的同时,还可以把现有水资源的合理打造成为使人们节假日休闲度假的好地方,成为旅游的景点,为该地区的经济发展做出贡献。在电力产业发展产生效益的同时还可以相应的拉动建筑,运输,旅游,酒店服务业等基础设施和公用事业的发展和创收,不仅创造经济产值点,扩大就业,进一步推动周边经济和产业市场。根据相关研究说句表明,抽水蓄能电站与煤炭火力电站相比,抽水蓄能电站周边的生态环境质量明显好很多。它还可以与风力和潮汐发电站一起运行,提高可再生资源的利用率。
        3结论与建议
        通过综合分析可以看出,抽水蓄能电站整体经济效益和社会效益方面都有不错的表现,如果站在可持续发展的角度来看,电站的经济效益还可以进一步发展,具有进一步提升发展的空间。同时更应进考虑生态环境、资源的可持续发展问题,这样才能获得更好的社会经济效益。
        3.1强化可靠性管理,提升技术效果指标水平
        抽水蓄能电站运行还不够稳定,其管理技术还在摸索阶段,需要进一步强化管理水平。我国目前虽然建设了一定数量的抽水蓄能电站,虽然也有相应的建设标准,但是至今还没形成统一的标准化的管理指标和办法,大多都是采用和其他水利发电相类似的管理和技术。抽水蓄能发电站的特有优势已被国内外学术界看好,但是其机组运行的可靠性将成为未来抽水蓄能电站接下来需要不断完善的重点。所以,抽水蓄能电站的管理以及技术的在学习国内外先进的管理技术经验的同时,更要结合自身的实际情况,不断的摸索和探讨,通过实践中不断的改进和提高,进一步形成自己特有的技术和管理标准。抽水蓄能电站的目前的技术可以通过自评与其他类似抽水蓄能电站进行探讨和交流,发现彼此工作中已经遇到的问题,总结和吸取经验,为进一步提高自身的技术管理水平提供依据。同时适当的跟随社会发展的需要,融入更多的自动化管理技术,加强自身的不断学习与培训,用先进的科学技术进行管理和监管,不仅可以提高工作效率和工作质量,而且还可进一步优化管控体系,这也是将来发展的一个态势。
        3.2探索合理的投资和经营模式,提升财务效益指标水平
        目前抽水蓄能电站项目财务效益评价知识进入开始阶段,先有的投资模式已经呈现出一些局限性,因此为了实现财务指标偿债能力,还需要一个稳妥合理的多元化商业投资模式的开发,在抽水蓄能电站还不够成熟的市场环境下,更需要与之相应的配套服务相一致的交易机制,共同实现抽水蓄能电站的财务效益的进一步显现,从而进一步加强抽水蓄能电站的经济效益。所在政府政策的相关许可下可以接受更多的资本注入,结合目前我国抽水蓄能电站三种常见的投资方式,在电力电网分开独立的大环境下,依托电网控股,重点考虑服务对象和财务价值效益的直接体现,要根据电网的实际需求进行合理的调整输出和财务管控。除此之外,还要进一步凸显抽水蓄能电站发电输送为用户单位带来了实际经济效益。所以,根据目前现有的条件可以开辟一种新的投资经营模式,以电网母公司主要投资控权,可以适当吸收社会其他资本的共同经营,这样的布局模式不仅可以保证抽水蓄能电站正常的规划和建设运行的预期目标的实现,另一方面,项目吸收的资金和各种资源能确保项目的更加完善的发展,尽早实现项目的财务效益目标。
        3.3以人为本,促进抽水蓄能与地区协调发展
        抽水蓄能电站的建设是一项惠民的工程,旨在满足人们的生活生产所需,那么工程最终的目的是服务广大人民,那么就应该追求以人为本,号召公众参与监督管理和运行,特别是在和人们群众生活息息相关的领域。所以在抽水蓄能电站建设和运行过程中,应该多调查并广泛征求附近受影响居民百姓的意见,并邀请相关单位的负责人和相关专家进行充分沟通和协商,根据实际情况充分考虑建设工作中涉及的各面的利益,做到未雨绸缪,把将来有可能产生的影响都考虑进去,并给出合理的解决方案和应对策略。尽量做到先沟通,然后出方案,最后投资建设和具体运行。 这样会尽量减少抽水蓄能发电站建设和运行期间所产生的负面社会影响,还要确保有一定比例的公众但是人参与到监督监管过程中,发现问题立即改正,尽力达到多方互赢的目的。最终实现抽水蓄能电站的建设和运行不仅可以改善当地用电需求,而且还能结合其他相关产业拉动并促进区域社会经济产业的发展,如推动基础设施建设、旅游景观资源的规划与建设,解决就业和拉动内需促进经济,充分实现更大的社会效益[15]。
        3.4加强环境保护,促进可持续发展水平不断提升
        可持续发展是一个良性的循环机制,不去破坏生态环境又能实现经济效益这才是良性的发展,所以抽水蓄能电站在工程建设之前就要考虑到工程建设和运营可能对周边环境资源的不利影响,采用统筹兼顾环境和效益的方案,如果在建设和运行中破坏力生态环境也要尽可能提前尽快恢复环境,要及时修复破坏的植被和土壤,并及时加大和美化周边的环境,规划更多的绿植和景观的配套建设,不仅不影响环境,而且要使生态环境变得更美。总之要通过早规划,早预见,早修复等措施实现抽水蓄能电站发展与生态环境相协调的可持续发展。
        参考文献:
        [1] 陈德亮.水工建筑物[M].中国水利水电出版社,2016
        [2] 中华人民共和国水利电力部水闸设计规范编制说明[S].北京:水利电力出版社,2015
        [3] 谈松曦.水电站设计[M].北京:中国水利水电出版社,2016
        [4] 吕大勇.电力技术经济评价理论、方法与应用[M].南京:河海大学出版社,2016
        [5] 胡兆球.抽水蓄能电站现代计算方法及其应用研究[M].南京:河海大学出版社,2015
        作者简介:
        刘邦祺(2001-05-18),男,汉族,籍贯:安徽省,学历:本科
        陈烁(2001-05-25),男,汉族,籍贯:辽宁省本溪市,学历:本科
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