中國儲能網訊：抽水蓄能電站是清潔可再生能源戰(zhàn)略的重要組成部分，是目前儲能容量最大、儲放效率最高、經濟性最好的儲能設施，全球范圍內已投運的600米以上水頭段的大型抽水蓄能電站屈指可數。
2014年11月，國家發(fā)改委下發(fā)《關于促進抽水蓄能電站健康有序發(fā)展有關問題的意見》指出，抽水蓄能行業(yè)要“提升設備技術能力，堅持自主創(chuàng)新和引進消化吸收相結合，設備制造企業(yè)應超前攻關，依托具體抽水蓄能電站建設，實現(xiàn)500米水頭及以上、單機容量400兆瓦級高水頭、大容量機組設計制造的自主化”。
據了解，在績溪、敦化項目之前，我國500米以上的高水頭、大容量機組均為國外進口?？傃b機1800兆瓦的績溪抽水蓄能電站是我國首次國產化的650米水頭段項目，總裝機1400兆瓦的敦化電站是我國首個700米水頭段國產化抽水蓄能項目。
運行工況復雜，研制難度增加
4月1日，東方電氣集團東方電機有限公司（下稱“東方電機”）成功簽訂敦化抽水蓄能電站兩臺350兆瓦機組及其附屬設備合同，并成為該項目的總牽頭方。這是繼3月25日東方電機獲得績溪抽水蓄能項目全部6臺300兆瓦機組及其附屬設備合同以來的又一份超高水頭、大容量抽水蓄能機組供貨合同。
東方電機副總經理陳文學告訴記者，相比常規(guī)水輪機組，可逆式抽水蓄能機組在運行中需要正、反兩個方向旋轉來實現(xiàn)常規(guī)的發(fā)電和抽水兩種工況；除此之外，抽蓄機組還要承擔電網的調峰、調相、空載備用等輔助服務。
“其運行工況的高度復雜性和多樣性，使得機組的設計、生產難度大大增加，成為水力發(fā)電設備制造行業(yè)中復雜度最高、難度最大的產品，將其喻為行業(yè)技術中‘皇冠上的明珠’也不為過?！标愇膶W說。
陳文學還透露，“超高水頭水泵水輪機在運行過程中需承受較強的水力激勵以及頻繁的工況轉換，這對機組安全性、穩(wěn)定性方面提出了極高的要求，也給機組的設計、生產帶來了巨大的挑戰(zhàn)。”
穩(wěn)定為先，協(xié)同優(yōu)化
記者了解到，在績溪、敦化兩個項目的研發(fā)過程中，考慮到超高水頭機組的技術特點，東方電機制定了“穩(wěn)定為先，兼顧能量；協(xié)同優(yōu)化，特性均衡”的方針，在效率水平與穩(wěn)定性之間、水泵工況與水輪機工況之間、水力性能與剛強度特性之間，都進行了反復的分析、校核、優(yōu)化和平衡。
據陳文學介紹，在仿真計算方面，采用了先進的高性能集群計算、非定常流動分析等技術和方法；在模型試驗方面，引入了LDV激光測速、高速攝影等先進技術手段；在模型加工制造方面，對諸多環(huán)節(jié)進行了改良和創(chuàng)新。
通過對多種設計方案的分析、對比和選擇，東方電機為績溪、敦化項目所提交的最終水力模型在水科院中立臺對比試驗中，均以優(yōu)異的水力性能勝出，得到了專家和業(yè)主的高度認可和一致好評。
據悉，機組試驗結果全面滿足并超過了招標文件的要求，尤其是穩(wěn)定性指標：包括S特性、駝峰特性及無葉區(qū)壓力脈動水平，均達到了行業(yè)先進水平，為確保機組將來的安全、穩(wěn)定、高效運行打下了良好的基礎。
高端升級，市場可期
“績溪、敦化項目的成功簽約，標志著東方電機在超高水頭、大容量、高轉速抽水蓄能機組技術制高點上已經達到行業(yè)先進水平，成功填補了我國抽水蓄能600米以上水頭段的技術空白。東方電機成為國際上高水頭段抽水蓄能機組最全、最好業(yè)績的企業(yè)之一?！睎|方電機總經理賀建華表示。
賀建華透露，目前抽水蓄能發(fā)展勢頭良好，未來抽水蓄能電站建設步伐加快，根據國家發(fā)改委意見，到2025年全國抽水蓄能總裝機容量將達約1億千瓦。“依托常規(guī)水電機組的技術、制造優(yōu)勢，抽水蓄能機組將成為東方電機未來水電機組發(fā)展的重點方向?！?
目前，我國抽水蓄能電站投產裝機容量和在建、已核準籌備開工建設項目均超過2000萬千瓦，隨著中國經濟步入新常態(tài)，面對“十三五”期間抽水蓄能發(fā)展戰(zhàn)略機遇，未來市場空間廣闊。
