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加快發(fā)展抽水蓄能是中國的必然選擇

全球抽水蓄能有兩波裝機(jī)高峰，第一波是在20世紀(jì)7、80年代，伴隨著核電裝機(jī)大規(guī)模增長；第二波則是21世紀(jì)至今，伴隨著新能源的大規(guī)模應(yīng)用，這一波同我國的能源、電力戰(zhàn)略不謀而合。

在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的背景下，以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)，但由于風(fēng)、光的不穩(wěn)定性，需要配備儲(chǔ)能。中國電建集團(tuán)北京勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司董事長郝榮國表示，抽水蓄能電站是技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠且較為經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)電源和儲(chǔ)能電源，可有效促進(jìn)大規(guī)模風(fēng)電和太陽能發(fā)電的入網(wǎng)消納，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。

國內(nèi)首座700米級(jí)水頭抽水蓄能電站——敦化抽蓄電站 圖片來源：國家電網(wǎng)

加快發(fā)展抽水蓄能成了保障我國電力安全和能源安全的必然選擇。3月19日，國家電網(wǎng)有限公司在京召開發(fā)布會(huì)，發(fā)布服務(wù)碳達(dá)峰碳中和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)加快抽水蓄能開發(fā)建設(shè)重要舉措。力爭“十四五”期間在新能源集中開發(fā)地區(qū)和負(fù)荷中心新增開工2000萬千瓦以上裝機(jī)、1000億元以上投資規(guī)模的抽水蓄能電站。

有參與“十四五”可再生能源規(guī)劃編制的業(yè)內(nèi)人士也透露，初步預(yù)計(jì)“十四五”期間年度投產(chǎn)規(guī)模約500-600萬千瓦，預(yù)計(jì)五年內(nèi)抽蓄電站新開工規(guī)模在3000-4000萬千瓦。

梁權(quán)偉指出，雖然我國抽蓄裝機(jī)容量已占到世界裝機(jī)總?cè)萘康?0%左右，但我國抽水蓄能裝機(jī)容量在整個(gè)電網(wǎng)裝機(jī)容量的占比目前僅為1.5%，根據(jù)我國國情，這一占比應(yīng)為5%-10%才較為合理，所以未來還有較大的發(fā)展空間。

黑麋峰抽蓄機(jī)組國產(chǎn)化改造——抽蓄技術(shù)國產(chǎn)化的里程碑

在我國加快發(fā)展抽水蓄能的大背景下，東方電機(jī)對長沙黑麋峰抽水蓄能電站機(jī)組國產(chǎn)化改造的意義也就不言自明了。

黑麋峰抽水蓄能電站是湖南第一座也是唯一一座在運(yùn)的抽水蓄能電站。電站安裝4臺(tái)300兆瓦可逆式抽水蓄能機(jī)組，額定水頭295米，轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，全部采用國外公司技術(shù)和設(shè)計(jì)方案，是我國發(fā)電設(shè)備企業(yè)通過“打捆招標(biāo)”引進(jìn)國外技術(shù)的典型機(jī)組。

自2010年投運(yùn)以來，機(jī)組一直存在諸多穩(wěn)定性問題，尤其是4號(hào)機(jī)組的“特定水頭限負(fù)荷運(yùn)行”問題十分突出。

為保障安全運(yùn)行，2017年4號(hào)機(jī)組改造工程啟動(dòng)。2020年12月，東電在多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了大膽創(chuàng)新，將自主研制的世界首臺(tái)6+6長短葉片轉(zhuǎn)輪應(yīng)用于4號(hào)機(jī)組，解決了機(jī)組過渡過程特性和非同步導(dǎo)葉并網(wǎng)問題，以及相位共振及動(dòng)靜干涉引起的振動(dòng)超標(biāo)和異常噪聲等一系列問題，成功完成國產(chǎn)化改造。

此次改造也是首次由國內(nèi)廠家成功改造國外廠家設(shè)計(jì)的機(jī)組，被行業(yè)內(nèi)專家譽(yù)為“抽水蓄能技術(shù)國產(chǎn)化的里程碑”。新轉(zhuǎn)輪是世界上首個(gè)得到工程應(yīng)用的6+6長短葉片轉(zhuǎn)輪，也為水泵水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)開辟了一條全新的技術(shù)路線。

黑麋峰抽水蓄能電站的國產(chǎn)新機(jī)組 圖片來源：東方電機(jī)

東方電機(jī)是國內(nèi)首個(gè)同時(shí)具備抽水蓄能機(jī)組研制和調(diào)試能力的發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)，也是抽水蓄能行業(yè)研發(fā)技術(shù)水平最高、加工制造能力最強(qiáng)的企業(yè)之一，其國內(nèi)市場占有率達(dá)到38%，機(jī)組整體研制水平已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流水平。

據(jù)東方電機(jī)研究試驗(yàn)中心主任兼技術(shù)管理部部長梁權(quán)偉介紹，目前東方電機(jī)在300m（黑麋峰電站）、400m（仙游、深圳、豐寧等電站）、500m（呼和浩特、阜康、洛寧電站）、600m（績溪電站）、700m（敦化、長龍山電站）水頭段都取得了突破、建立了業(yè)績、積累了經(jīng)驗(yàn)，下一步還將繼續(xù)拓寬業(yè)績范圍和技術(shù)領(lǐng)域，在200m及以下水頭段、800m及以上水頭段，以及多級(jí)可逆式抽水蓄能、三機(jī)式抽水蓄能、海水抽水蓄能、分布式抽水蓄能等方面加大研發(fā)力度。

東方電機(jī)表示，面對抽水蓄能機(jī)組市場需求大幅增長對東方電機(jī)相關(guān)研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)能力帶來的新挑戰(zhàn)，東電會(huì)堅(jiān)持制定專項(xiàng)計(jì)劃，著力提升抽水蓄能項(xiàng)目組織管理水平；加大生產(chǎn)瓶頸攻關(guān)力度，進(jìn)一步提升抽水蓄能機(jī)組年產(chǎn)出能力；加快科研試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，提供科技創(chuàng)新孵化載體，為確保實(shí)現(xiàn)“機(jī)組一次啟停成功、技術(shù)研發(fā)水平行業(yè)一流、服務(wù)和產(chǎn)品質(zhì)量行業(yè)領(lǐng)先”目標(biāo)提供堅(jiān)實(shí)保障。

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