抽水蓄能電站綜合效率

抽水蓄能電站綜合效率亦稱 “ 抽水蓄能電站總效率 ”，即電站抽水效率與發電效率之乘積。抽水效率是指蓄能過程效率，即變壓器、抽水機、電動機和壓力水管效率的乘積。發電效率是壓力水管、水輪機、發電機和變壓器等效率的乘積。大型抽水蓄能電站綜合效率為0.75~0.77。

基本介紹

• 中文名：抽水蓄能電站綜合效率
• 外文名：total efficiency of pumped-storage station
• 別名：抽水蓄能電站總效率
• 作用：衡量水電站技術經濟性的指標
• 計算方法：電站抽水效率與發電效率之乘積
• 一般範圍：75%~80%

抽水蓄能電站工作原理

抽水蓄能電站由上水庫、輸水系統、安裝有機組的廠房和下水庫等建築物組成。抽水蓄能電站的上水庫是蓄存水量的工程設施，電網負荷低谷時段可將抽上來的水儲存在庫內，負荷尖峰時段由水庫放下來發電。輸水系統是輸送水量的工程設施，在水泵工況(抽水)把下水庫的水量愉送到上水庫，在水輪機工況(發電)將上水庫放出的
水量通過廠房輸送到下水庫。廠房是放置蓄能機組和電氣設備等重要機電設備的場所，也是電廠生產的中心。抽水蓄能電站無論是完成抽水、發電等基本功能，還是發揮調頻、調相、升荷爬坡和緊急事故備用等重要作用，都是通過廠房中的機電設備來完成的。抽水蓄能電站的下水庫也是蓄存水量的工程設施，負荷低谷時段可滿足抽水的需要，負荷尖峰時段可蓄存發電放水的水量。

抽水蓄能電站可以生產尖峰電力，即將非峰荷時期的電能，轉換成峰荷時期的電能。為了要達到這一目的，能量必須經過兩次特換，而在轉換過程中不可避免地將有損失。但是，電能在數量上的損失可以從質最上的提高來得到補償。因此，當設計一座抽水蓄能電站時，必須對這兩個因素在經濟上的影響予以充分的考慮。

電站綜合效率計算方法

抽水蓄能電站的抽水電量將大子所發電量，即在實現能量轉換時存在著能量損失。在一個循環運行過程中，發電工況下輸水系統、水輪機、發電機和主變壓器工作效率的乘積與抽水工況下主變壓器、電動機、水泵和輸水系統工作效率乘積的比值，稱為抽水蓄能電站的綜合效率，這是衡量其技術經濟特性的重要指標。設計時，如要求比較精確地確定抽水蓄能電站的綜合效率，應根據電站的工程布置特點、所採用的機組運轉特性曲線及電站在電網中的運行方式計算確定。對於己運行的抽水蓄能電站，常用所發電量與抽水電量之比值來表示其綜合效率。抽水蓄能電站的綜合效率一般為0.65~0.75，大型抽水蓄能電站大多在0.70以上，條件優越的抽水蓄能電站可達0.78。

採用可逆式機組的抽水蓄能電站，由於機組要兼顧兩種工況，其高效率區相應比較窄，與採用四機式、三機式的抽水蓄能電站比較，其綜合效率一般要低些。然而，採用可逆式機組可以節省設備、減少投資，優點仍很突出，隨著機組設計、製造水平的不斷改進，其綜合效率已有很大提高。

電站綜合效率影響因素

最高效率取決於機器的設計和製造、機組的容量、水頭、輸水到電站或從電站取水所採用的方法以及一些其他的因素。

流量或電力網負荷的變化

效率通常用兩個極限值來表示。但是，在各種運行情況下，由於流量或電力網負荷的變化，機組很少能在相應於最高效率的工作點上運行，所以這些極限效率出現的時間很短促。即使機組能在滿載下連續運行，由於機器的製造以及照顧到在局部負荷時的效益等原因，也不能達到最高效率。

進水口及水道損失

在進水口處和水道內會發生水頭損失，即因管道因素導致的輸水過程損失，如管道水頭損失、進口和出口處的損失、攔污柵上的損失、朋上及特殊段內的損失等。

電站綜合效率提高措施

1.在設計時，最好使機器在作抽水機或水輪機運行時，不是在全負荷下，而是在70~80%負荷下，達到最高效率；

2.在設針和施工時應當注意上水池的防滲問題，要儘可能地降低滲漏損失。這也對水池壁和堤的穩定有利，同時也為其他結構條件所必需。

3.在設計水道及進水口時，儘量減少在這兩個部位的水頭損失，如最佳化攔污柵的設計，減少其在攔污的同時所帶來的損失。