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“碳达峰、碳中和”的考卷,三峡建工为何以抽蓄作答

2022-01-11 18:36:54 编辑:双碳时间

天台,是浙江省台州市下辖县,以佛宗道源、山水神秀著称,更是以《徐霞客游记》的开篇地为人乐道。古往今来,无论是虔诚的信徒,还是迷恋旖旎风光的游客,天台都足以让他们心向往之。

这座富有历史文化底蕴的名县,在2021年末与三峡集团抽水蓄能项目成功握手——三峡建工天台抽水蓄能电站建设项目正式启动,这是国家能源局《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》(以下简称“《规划》”)“十四五”重点实施项目,也是三峡集团“十四五”期间首个启动建设的抽水蓄能电站。

天台抽蓄电站选址原始地貌(汤伟摄)

三峡建工由三峡集团最核心的水电开发建设业务发展而来,全过程组织了三峡工程建设,金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四座世界级水电工程的建设,已成为名副其实的世界水电中坚力量。

抽水蓄能在我国能源发展中到底扮演了什么角色,它有着怎样的发展前景,为何三峡建工选择抽水蓄能作为未来一段时期的重点业务?要回答这些问题,不妨从习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上作出庄严承诺说起。

永续发展的必然之选

“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”2020年,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上向世界宣告,中国已为碳达峰碳中和目标制定时间表。

这张时间表是我国推动高质量发展、加强生态文明建设、维护国家能源安全、构建人类命运共同体的重大举措,也是实现中华民族永续发展的必然选择。

一边是“双碳目标”倒计时,一边是与日俱增的能源需求,在“碳达峰碳中和”的道路上,大规模、高比例发展新能源便成了摆在我国能源发展面前的最优解。

习近平总书记承诺,到2030年中国风电太阳能装机要达到12亿千瓦。大力发展风电太阳能的背后,暗含着另一道必答题——如何更好发挥风电太阳能的作用。

三峡集团海上风电业务(资料图片)

无论是风电还是太阳能都存在一定局限性,无风、无阳光时如何发电?另一方面,在风能和太阳能充足时所发的电无法被电网消纳怎么办?有没有一种“充电宝”能解决这些问题?

抽水蓄能电站就是这样的“充电宝”。

“当前我国正处于能源绿色低碳转型发展的关键时期,风电、光伏发电等新能源大规模高比例发展,对调节电源的需求更加迫切,构建以新能源为主体的新型电力系统对抽水蓄能发展提出更高要求。”《规划》提到,大力发展抽水蓄能,是适应新型电力系统建设和大规模高比例新能源发展的需要。

抽水蓄能电站利用电网负荷低谷时段的富裕电量将下库水抽到上库进行势能储存,电网负荷高峰时段将储存的势能转化为电能,从而解决电网调峰填谷的需求,此外还有电网调频调相、储能、事故备用等功能。通俗来讲即是在电力充足时将多余的电能转化为势能储存起来,待用电高峰再把势能转化为电能供应给电网,是名副其实的“充电宝”。

与常规水电站相比,这“充电宝”还有许多好处,比如选址灵活、规模可大可小、基本不损耗能源等,更重要的是,它对环境的影响非常小,可谓经济实惠。

抽蓄在中国的过去与未来

1910年,昆明螳螂川,中国第一座水电站石龙坝水电站在此诞生。1935年,为解决旱季水源不足问题,当地在石龙坝水电站基础上,建成了中滩抽水站和蓄水拦河坝,安装两部德国西门子公司制造的105千瓦轴流式抽水机,用来补充低水位时期发电用水,这被视为我国最早的抽水蓄能电站雏形。

新中国成立后,1968年,我国在河北岗南水库安装了一台从日本进口的抽蓄机组,单机容量仅11兆瓦;1972年初,又相继在密云安装了两台抽蓄机组。彼时抽蓄机组水头低、容量小,发挥作用很有限。

20世纪90年代,我国华北、华东、广东等电网的调峰供需矛盾日益突出,这些地区相继建成了一批抽水蓄能电站,但我国抽水蓄能装机占比总体上仍然处于较低水平。彼时全球范围内受电力负荷增长放慢以及天然气电站快速发展的影响,抽水蓄能电站放慢了新建速度。

近年来风电、太阳能发电等新能源快速发展,抽水蓄能电站因其调节能力和经济实惠等优点再度受到青睐。

截至2020年底,我国在运抽水蓄能电站共计32座,装机容量合计3149万千瓦;在建抽水蓄能电站共计37座,装机容量合计5063万千瓦。我国抽水蓄能占发电总装机比约为1.42%,与众多发达国家相比仍有不小距离。

《规划》的发布为我国快速、高质量发展抽水蓄能创造了舞台——

“到2025年,抽水蓄能投产总规模较‘十三五’翻一番,达到6200万千瓦以上;到2030年,抽水蓄能投产总规模较‘十四五’再翻一番,达到1.2亿千瓦左右。”《规划》勾勒的蓝图,是中国坚定不移实现“碳达峰碳中和”的科学谋划。

数字增长带来的,还有与日俱增的人才需求,以及对整个行业发展可期的推动。

《规划》中提到,“到2035年,形成满足新能源高比例大规模发展需求的,技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业。”

从水电到抽蓄

成为国家抽水蓄能大型骨干企业,就是目前三峡建工的发展方向之一。

三峡建工作为三峡集团水电开发建设业务的主力军,全过程组织了三峡工程建设和金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座世界级水电工程建设,积累了世界一流的水电建设管理经验,形成了一批引领水电技术发展的自主创新成果。

三峡工程(资料图片)

从梦圆长江到建功金沙,这一家因水电而生的企业要以抽蓄续写与水的缘分。

“一年前我从乌东德到了天台,一年多的筹备工作里我们边学边干,边干边总结,现在天台抽水蓄能电站建设项目终于要正式启动了,我无比自豪,也深感责任重大。”宛良朋原是三峡建工乌东德工程建设部的一员,随着乌东德水电站投产发电,宛良朋作为天台抽蓄项目先锋队成员之一,背上行囊来到天台,投入前期筹备工作。

在天台抽水蓄能电站建设现场,有许许多多和宛良朋一样的三峡建工人,他们成长于大水电一线,有着丰富的水电建设管理经验和创新能力,无疑将为包括天台在内的抽蓄项目提供有力的人才支撑。三峡建工的人才培养措施,还有望培养出更多抽蓄业务中坚力量。

和人才一起到来的,还有三峡标准。

三峡建工以“世界一流精品工程”为目标,为中国水电奉献了许多高质量答卷。从无缝大坝到免装修地下厂房,从镜面混凝土泄洪洞到精品机组,破解了多年来困扰水电行业的质量顽疾。将同样的标准带入抽蓄业务,是三峡建工向抽水蓄能大型骨干企业迈进的优势所在。

除了天台抽水蓄能电站之外,目前三峡建工还有多个抽蓄项目进入筹备阶段,多个后续项目的规划和前期研究也正在进行中。这家为水电而生的企业,还将继续为“碳达峰碳中和”的考卷作答。

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