海洋抽水蓄能电站
发布时间:2022-08-10 16:59:49浏览次数:
根据相关规划,2030年我国抽水蓄能电站建设目标规模为1.1亿千瓦,约占同期容量的5%;2050年目标规模为1亿千瓦.6亿千瓦,约占5.3%。
在执行层面,十二五前四年抽水蓄能开工规模为1460万千瓦,2015年最大开工规模为935万千瓦,十二五总开工规模为2395万千瓦。结合工程建设进度分析,2015年和2020年抽水蓄能电站的生产规模分别为2335万千瓦和3500万千瓦,仅为十二五提出的规划目标的78%和50%。
《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会资本投资的指导意见》(国发[2014]60号)、《国家能源局关于鼓励社会资本投资水电站的指导意见》(国能新能[2015]8号)明确将社会资本引入抽水蓄能建设领域,开发主体通过招标确定。
随着水电工程的发展,在陆地上寻找合适的建筑地址变得越来越困难。再加上征地 ** 随着成本的上升,海洋抽水蓄能电站具有靠近负荷中心的优势,不可避免地将目光投向海洋。
2018年,我国海洋生态环境状况总体稳中向好。监测的194条入海河段中,劣质Ⅴ水质截面29个,占14个.9%海域污染严重,水体富营养化和赤潮时有发生。近海渔业过度捕捞,资源几乎枯竭。人工礁是目前治理海洋生态的重要手段之一。通过人工珊瑚礁在海底形成上升流,促进水对流,交换海底营养和海上溶解氧,使植物和浮游生物生长繁殖,形成人工生态,控制水富营养,提供鱼类栖息地,保护海洋资源,保护生态。
经过合理设计,海洋抽水蓄能电站可在工程选址附近的海底形成上升流,配合人工珊瑚礁,达到生态保护的目的。同时,项目下水库水面平静,海水流动频繁,非常有利于水产养殖的发展。
项目基本情况
本项目为试验项目,拟选址广州市南沙区万顷沙20涌以南围垦区南侧,设计装机容量1MW,与太阳能光伏发电、海上风电、抽水蓄能电站兼容,占地面积约300亩。目前,它位于湿地公园的边缘,靠近复垦区,距深圳机场约40公里。
1 工程背景概况
随着经济社会的发展和供电质量要求的提高,经济发达国家的抽水蓄能电站逐渐从主要用作能量储存工具(峰谷调整)发展为主要用于灵活电力系统的动态管理工具。随着我国经济社会的发展、经济结构的调整和人民生活水平的提高,对电力侧的要求不断提高;随着风电、太阳能发电和核电的发展,电力侧的监管更加复杂,因此电力系统对电网中抽水蓄能电站的更高。
如何布局和规划抽水蓄能电站是一个需要全面和动态研究的问题。其在电网中的合理比例主要取决于电网负荷水平、负荷特性、电源组成和电力系统的安全稳定运行。
日本是目前抽水蓄能电站发展最快、装机容量最大的国家。抽水蓄能电站的建设规模始终根据电网整体经济确定,占装机总容量的10%左右。日本学者右。日本学者用规划论分析,认为电网中抽水蓄能机组的比例为8%~14%是合理的。
国内专家学者认为,从我国目前的电力构成和布局来看,抽水蓄能电站的比例达到5%,基本符合我国国情。
根据对2020年和2030年部分电网电源优化配置的分析,我国以火电为主的电网,抽水蓄能电站的合理规模应在电力总装机的6%~10%之间,而水电比例较大的电网应在4%~7%之间。
随着经济社会的发展和供电质量要求的提高,经济发达国家的抽水蓄能电站逐渐从主要用作能量储存工具(峰谷调整)发展为主要用于灵活电力系统的动态管理工具。随着我国经济社会的发展、经济结构的调整和人民生活水平的提高,对电力侧的要求不断提高;随着风电、太阳能发电和核电的发展,电力侧的监管更加复杂,因此电力系统对电网中抽水蓄能电站的更高。
2 建设海洋综合能源基地项目的必要性
由于海洋抽水蓄能电站只建一个下水库,比陆地抽水蓄能电站少一个上水库,没有连接上下水库的长隧道,不需要建设山地交通工程,整个土方水运,整体单位投资可能较少。此外,风力发电场和光伏电场的建设已成为新能源发电和电力储存的中心。
项目建设规划:国家发展和改革委员会项目批准-签署合作-与光伏和海洋风电投资者签署合作-融资-建设人工岛-安装设备-生产发电。
工程技术:目前,海上建设是一个低成本的工程,海水中使用的水电机组技术已经非常成熟,大型海上风电机组已经在许多项目中投入使用。目前正处于海上风电发展的爆迫切需要建设配套的储能设施。
海洋风电:将海洋风电建设转变为陆地风电建设,将大大降低建设成本和维护成本,海洋风电资源丰富,单位安装发电时间长的优势保持不变。此外,当地的电力储存将直接促进海洋风电项目的实施。
光伏:利用围海土地布局光伏电站,降低用地成本。
环境:海洋抽水蓄能电站作为一种能源设施,是一种海洋环境治理工程。工程建设可增加内湖(低水库)面积,海洋滩涂和水面平静。低水库水交换频繁,有利于生物生长繁殖,为生物多样性提供新的载体。抽水过程可通过特殊设计将海水输送到海底,形成上升流,促进海洋生物生长,消除海洋污染。
房地产价值:中心城市附近海上人工岛,土地价值极高。
国土防御:环形岛内湖(低水库)和岛岸可部署近海防御武器,推海防线。
建设规模:由于是低水头水力发电,数百万千瓦装机容量的电站需要数平方公里、数千万千瓦和数十平方公里。根据目前抽水蓄能电站每千瓦25000元的成本,数百万千瓦电站投资约250亿元。
建设资金来源:目前抽水蓄能电站基本上是由电网投资,但综合海洋能源中心由于是一次二次能源综合项目,具备良好的投资回报,今后可以主要由社会投资。
3 工艺方案
3.1工艺方案介绍
海洋综合能源基地(抽水蓄能电站)项目总体规划如下:
1、 在水深10水力发电站(落差60-100米)的标准,在水深10-50米的海域找到合适的位置(电力负荷中心近海的天然海洋盆地);
2、 环形岛绕环形岛坝,最好利用自然地形,尽量减少建设规模。中间抽水,在岛内形成浅水区;
3、 在中间水域挖沙,扩大落差,满足设计落差要求。在环岛附近吹沙,加固大坝,形成新的陆地;
4、 风力发电场建在环形岛外,风力发电不直接并网抽水;
5、 环形岛内侧吹填形成的滩涂上建设光伏电站,发电不直接并网,也用于抽水;
6、 安装水力发电机组,连接电网。
3.2.选择施工和生产工艺方案
大坝采用浮运预制混凝土沉井,沉放在设计位置。沉放到位后,用沉淀物填充井筒。有些井筒不用沉淀物填充,可作为淡水储存空间。每个井筒依次连接,形成大坝的主体结构。
水泵和水轮机发电机房也采用沉井施工,与大坝同时完工。
船闸设置在大坝的适当位置,为建筑船舶、未来工作船舶、避风船舶进出下水库提供通道
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