概況 電站主要承擔電力系統調峰、填谷、調頻、調相以及緊急事故備用任務。建成後可以減輕深圳地區供電壓力,減少火電及西電的調峰幅度,促進核電和新能源接入系統,改善環境質量,保證安全可靠、優質的電力供應,促進社會經濟的可持續發展。
深圳抽水蓄能電站是廣東省最早開展前期工作的抽水蓄能電站,從1979年已開始規劃,期中涉及可研調查、選址、股權等問題,直至2002年1月項目通過選址規劃,於2004年12月獲得國家發改委批准同意電站開展前期工作。2011年11月4日,國家發改委正式下發深蓄電站項目核准批覆檔案,標誌著項目核准工作圓滿完成,項目建設邁入全面開工的新征程。2011年12月10日,深蓄電站項目正式開工。
規劃建設 這一項目總投資約42億元,已被列入廣東省和南方電網“十一·五”電源重點發展規劃,是深圳市“十一·五”規劃建設的重大項目。深圳抽水蓄能電站的規劃建設工作經歷了30多年的不同尋常的歷程,該項目1979年開始規劃選點,1982年完成初步可行性研究報告,1992年完成再次補充可行性研究工作,2001年5月完成了站點複查並開展預可行性研究工作,2002年7月項目預可行性研究報告完成並通過審查,2003年5月項目建議書上報國家發改委,2004年6月深圳委託相關部門對項目建議書進行了評估,2004年、2005年分別通過了國家發改委、國土資源部、水利部的審批同意開展電站前期工作。
抽水蓄能電站設備 抽水蓄能電站的機電設備
機電設備是抽水蓄能電站的核心設備。早期的抽水蓄能電站分別選用水輪機一一發電機組和水泵一一電動機組。即所謂“四機式”這種方式設備投資大,廠房面積大。
現今抽水蓄能電站的機電設備有兩種方式:即“三機式”和“兩機式”。“三機式”是一台水輪機,一台水泵和一台兼作發電機和電動機的三相同步電機。這三台機又可分為橫鈾串聯TUH(Tanden unit With Horizontal shaft)和豎軸串聯TUV(Tanden Unit With Vertical Shaft)。“兩機式”是一台兼作水泵又作水輪機的水力機和一台兼作發電機和電動機的三相同步電機,又稱為可逆式水泵水輪機PT(Pump—Turbine)。
“三機式”因為水泵和水輪機的參數選擇與設計可以按各自的運行工況來決定,在發電工況和抽水工況都能保證有最高的效率。由於泵和水輪機旋轉方向一致,簡化了電氣接線,便於操作,又可利用水輪機來起動水泵機組,工況轉變和反應時間較快等優點。但泵和水輪機有各自的渦殼,設備尺寸較大,管道閥門投資大,土建工程大,且泵或水輪機在空轉時有一定損耗。這類機組最大出力在300MW左右。
“兩機式”機組只有一套水力機械,水泵和水輪機合二為一。有兩個旋轉方向,當它以一個方向旋轉時,則作為電動機和水泵用,而向另一個方向旋轉時,則作為水輪機和發電機用。這種可逆機組設備尺寸小,投資降低,更適宜於地下廠房的安裝,只需要較小的洞室,節省土建工程量,且管道閥門亦簡化。但機組效率受同一機械的限制,不能兩者兼顧,此外機組運行中受多次重複應力的作用,造成一些電器和機械設備問題。可逆機組又分為導水機構可調節的單級機組和導水機構不能調節的多級機組。單級機組的套用受到運行水頭的限制,最大水頭約為600—700米,單機容量300-400MW。多級機組運行水頭可達1200米,由於不能調節,單機容量都不超過160MW。
近年來,水力機械已向高水頭、高轉速、大容量發展。高水頭具有很多優點,一般說來水頭愈高,則:①可使用較高的轉速,減小外形尺寸,增大單機容量,減小工程投資;②減小引用水量,使上下庫容減小,採用較小的管道直徑;③由於引用水量小,減小庫內水位波動,使機組可在高效點運行。採用高轉速可提高機械效率,泵的比轉速已向ηq=30-50方向發展。由於高的比轉速會加速汽蝕,因此要求有較大的淹沒深度。採用大的單機容量,可減小台數;降低基建費用和運行費用。目前國外已開始設計l000一1500米水頭的可調式抽水蓄能機組。單機容量達600—700MW,在技術上認為是可行的。
抽水蓄能電站的電氣設備與常規電站基本相同。對電機而言,三相同步發電機兼作三相同步電動機在原理上和技術上都是可行的。蓄能電站對電機的特殊要求是起動頻繁,增減負荷速度要求高。如電站水頭變化大,應採用雙速電機。此外,主機應有專用勵磁裝置供同步起動,或有專用的同軸起動電動機,或變頻起動裝置。在主結線方面,如果是可逆機組,則應設有相序轉換開關等。