论坛 | 如何提高抽蓄电站综合效率

来源：南方电网报 时间：2023-09-11 11:38

陈泓宇

　　抽水蓄能电站规模大，能够集中储存能量，且成本较低、生态环保性较好、安全性高，作为成熟的储能技术，已广泛应用于电力系统调峰填谷、调频、大面积停电后系统自恢复以及为系统提供备用容量等方面。

　　抽水蓄能电站综合效率亦称总效率，即电站抽水效率与发电效率的乘积。其中，抽水效率是指蓄能过程效率，即变压器、抽水机、电动机和压力水管效率的乘积；发电效率是压力水管、水轮机、发电机和变压器等效率的乘积。综合效率是评价抽水蓄能电站节能与否的重要指标，体现了电站运行时的能量转换效率，反映了机组和变压器效率、水库和输水系统水量损失、输水系统水头损失和扬程增加值等因素产生的能量损耗。

海南琼中抽水蓄能电站去年综合效率达80%，超过行业平均水平，图为电站球阀设备。 陈泓宇 摄

　　目前，大多数抽水蓄能电站的综合效率能达到75%以上，一般在75%—80%之间，也就是业界常说的“4度电换3度电”。据统计，全国20余座抽水蓄能电站2017年度电站综合效率平均值为78.63%。

　　那么，如何提升抽水蓄能电站的综合效率呢？

　　首先，水库的天然来水在一定程度上直接影响综合能效值。一般来说，水库补水量较大时，电站综合效率会相对较高。因此，电站在设计和施工过程中，就应该注意上水库的防渗问题，要尽最大可能降低渗漏的损失。在设计水道及进出口时，尽量减少这部分的水头损失，如优化拦污栅设计，减少其在拦污的同时所带来的损失。

　　其次，输水系统是连接抽水蓄能电站上、下水库和地下厂房内机组的重要通道，其规划设计时应选择合适的设计方案和参数。如果水道太长，不但工程量大、投资大，而且输水的阻力大，直接造成水头损失。但水道过短、距高比过小，也会导致输水系统和发电系统等不易布置，且增大施工难度，输水洞的进出水口因高陡边坡开挖存在不稳定的问题。因此，上水库与下水库之间的水平距离是选址时一个重要条件。

　　再次，水轮机和水泵的能耗损失在电站能耗中所占比重最大。因此，要在机组设备选型和参数选择方面多做文章，应当坚持在满足电站安全稳定的基础上，提高机组效率的原则。电站运行时，可优化电厂水道的运行方式以减少水头损失，由于流量和电网负荷的变化，应尽可能通过优化自动发电控制（AGC）等方式，使水泵、水轮机经常处于高效率状态下运行。

　　最后，变压器等设备及照明、通风系统也是影响能耗的因素。建议电站在主变压器和厂用变压器选型时，选择新型节能变压器并侧重于空载损耗较低的设备；照明系统选择节能型灯具，并采取有效的照明节能控制方式；通风空调系统尽量实现变频温控。在管理上，可完善电站厂用电计量系统精细化程度，实现节能增效。（作者单位：南网储能公司工程建设管理分公司）

　　责任编辑：杨娜

　　校对：高慧君