周圍突然陷入黑暗時，你急需一根火柴亮起……當大電網發生停電、城鄉燈火熄滅時，靠什么來恢復它的運行?這個時候，你需要一個神奇的電站——抽水蓄能電站。抽水蓄能電站由于具有啟動迅速，運行靈活等特點，能在全網大停電的極端情況下，迅速重新啟動整個電網，因此也被稱為“電網最后一根火柴”。本期，就來和你聊聊抽水蓄能電站的作用和特點。

     什么是抽水蓄能電站?

      抽水蓄能電站雖然也是水電站，但和普通水電站有很大不同，它相當于一個“蓄電池”——用低谷電抽水，把下水庫的水抽到上水庫儲存起來，然后到用電高峰時，利用上水庫的水帶動發電機組發電，將低谷電轉化為急需的尖峰電，實現了電能的有效存儲，并將電能在時間上重新分配，從而減少和避免能源浪費。

      抽水蓄能電站不僅具有調峰填谷的靜態效益，而且由于其啟動迅速，運行靈活，特別適宜在電力系統中承擔調頻、調相、負荷備用和事故備用等“動態”任務。在全網大停電、一片“漆黑”的極端情況下，電網重新啟動一般要從抽水蓄能電站這根“火柴”開始，最終“點亮”整個電網，因此抽水蓄能電站也被稱為“電網最后一根火柴”。比如，大名鼎鼎的北京十三陵抽水蓄能電站就號稱“首都電網的最后一根火柴”。

      抽水蓄能電站分為哪幾種類型?

      抽水蓄能電站可以分為不同的類型。按開發方式，電站可劃分為純抽水蓄能電站和混合式抽水蓄能電站;按調節周期可分為日調節、周調節、季調節抽水蓄能電站。

      抽水蓄能電站造價不高，根據電力系統負荷、電源的分布情況，合理配置抽水蓄能電站，可減小電網潮流，在降低系統事故率、提高供電可靠性的同時，節省電力系統總運行費用。

      抽水蓄能電站由哪些部分組成?

      抽水蓄能電站通常由具有一定落差的上、下水庫和輸水發電系統組成。

      抽水蓄能電站一般是依山而建，發電水頭高，占地規模小，上下水庫面積多在20萬~40萬平方米不等，水庫占地僅相當于一座較大中學的面積，特別是廠房及輸水發電系統一般布置在地下，對自然環境的影響非常小。下水庫一般由擋水建筑物和泄水建筑物組成，有時可利用已有的水庫。連接上下水庫的就是水道系統，一般由上水庫進出水口、引水隧洞、引水調壓室、高壓管道、尾水隧洞、下水庫進出水口等組成。水道一般沿著山體埋設在地下。

      核心區是電站的廠房系統，一般包括主廠房、副廠房、主變壓器室、開關站及出線場，以及母線洞、出線洞、進廠交通洞、通風洞、排水廊道等附屬洞室等。主廠房、副廠房、主變壓器室等常置于地下，開關站及出線場布置于地面或地下洞室。所以，如果你從高空俯瞰抽水蓄能電站，除了看到兩池碧水，你很難找到一個電站應有的特征，甚至身處其中也不知道它的存在。

      抽水蓄能電站啟動電網需要多長時間?

      作為“電網火柴”，抽水蓄能電站具有啟動靈活、調節速度快的優勢。

      以120萬千瓦規模的抽水蓄能電站為例，可以在5分鐘內由滿負荷抽水轉變為滿負荷發電，提供240萬千瓦的事故支援能力。

     因此，又有三個詞語來形容抽水蓄能電站：電網的穩定器、調節器、平衡器。

     看看實例。2013年10月，江蘇電網曾經舉行了一次“黑啟動”演練，抽水蓄能電站僅僅用了1小時就成功激活了大電網。

     千萬不要以為電網大面積停電的情況只存在于演練中。2005年9月26日，受第18號臺風“達維”影響，海南省發生了罕見的全省范圍大面積停電。當時，電網企業立即實施黑啟動方案，這是國內除演練以外第一次實施的“黑啟動”。

      “電網火柴”除了照亮，還能干嘛?

      “電網火柴”除了照亮這個顯著的功能，還有其他許多功能。

       幫助清潔能源上網。由于風能、太陽能等新能源具有間歇性、隨機性等特點，因此特別需要抽水蓄能電站這種“蓄電池”來調節。預計2020年，我國風電、太陽能發電裝機將分別達到2.4億千瓦、1億千瓦，這必然要求系統調節能力和保障手段的同步增強，要求加快抽水蓄能電站建設。抽水蓄能電站將改善特高壓電網的運行特性，讓“電力高速公路”更好地接納區外清潔能源。

      治理霧霾。抽水蓄能電站的運行減少了電網燃料消耗，也就相應減少了污染物排放及其治理費用，不僅自身清潔，而且具有一定的環境效益，有助于治理霧霾。以裝機360萬千瓦的河南天池抽水蓄能電站為例，工程建成后，年可節省標準煤8.4萬噸，減少二氧化碳排放21萬噸，將更好地服務河南“藍天工程”，促進河南生態文明和地方經濟社會發展。

      拉動經濟、服務民生。裝機360萬千瓦的金寨抽水蓄能電站項目，是安徽省金寨扶貧“5+1”工程之一，對加快金寨老區脫貧致富，促進老區乃至全省經濟社會又好又快發展具有十分重要的意義。根據公開資料顯示，裝機180萬千瓦的河北豐寧抽水蓄能電站一期項目能拉動地方GDP三四百億元。

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     我國抽水蓄能電站發展歷程

     我國抽水蓄能電站的發展，始于20世紀60年代后期。經過20世紀70年代的初步探索，80年代的深入研究論證和規劃設計，我國抽水蓄能電站的興建逐步進入蓬勃發展時期。

我國先后興建了廣州抽水蓄能電站、北京十三陵抽水蓄能電站、天荒坪抽水蓄能電站等大型抽水蓄能電站。目前，我國已積累了豐富的抽水蓄能電站建設經驗，掌握了較先進的機組制造技術，電站的整體設計、制造和安裝技術更是達到了國際先進水平。

從地理分布來看，我國的第一批抽水蓄能電站主要分布在經濟較為發達的東中部地區。隨著我國西部、北部大型風電基地、太陽能發電基地的建設，迫切需要在送端地區也配套建設調峰能力強、儲能優勢突出、經濟性好，且能提高輸電線路經濟性的抽水蓄能電站。可以預見，我國抽水蓄能電站正在迎來新一輪的建設高潮。