甘孜日報 2022年12月30日
雅礱江兩河口水電站水庫。
雅礱江兩河口混蓄電站與兩河口水電站位置。
兩河口混蓄電站機組。
◎兩河口電站辦公室 文/圖
12月29日，世界最大的混合式抽水蓄能項目——雅礱江兩河口混合式抽水蓄能項目正式開工建設。
兩河口混合式抽水蓄能項目位于我州雅江縣，依托四川省內最大的水庫——兩河口水電站水庫為上庫，下游銜接梯級水電站牙根一級水電站水庫為下庫，擴建可逆式機組，形成兩河口混合式抽水蓄能電站。
兩河口混蓄項目是雅礱江流域水電開發(fā)有限公司在雅礱江中游開發(fā)建設的梯級混合式抽水蓄能項目，是世界最大的混合式抽水蓄能項目、全國大型清潔能源基地中首個開工的混蓄項目，也是我國海拔最高的大型抽水蓄能項目。
兩河口混蓄項目是四川省首個抽水蓄能項目，其開工建設，在四川電力發(fā)展史上具有里程碑意義；對保障國家能源安全，推動綠色低碳發(fā)展，提升四川省電力供應保障能力具有重要意義；為成渝地區(qū)雙城經濟圈建設和四川經濟社會高質量發(fā)展提供更加有力的支撐；對優(yōu)化電網電源結構，帶動清潔能源大規(guī)模集中開發(fā)，助力建立堅強互補互濟電網，構建“清潔低碳、安全高效”的能源體系，實現“雙碳”目標具有示范引領作用。
世界最大的混合式抽水蓄能項目，助力打造世界規(guī)模最大的綠色清潔可再生能源基地， 服務國家“雙碳”目標
兩河口混蓄電站場址海拔3000米，擬安裝4臺30萬千瓦可逆式機組，加上已建成的兩河口水電站300萬千瓦裝機作為常規(guī)機組，總裝機達420萬千瓦，是目前世界最大的混合式抽水蓄能項目。
據初步測算，兩河口周邊新能源富集，風能、光伏資源規(guī)模超過2000萬千瓦。但風光等新能源發(fā)電具有間歇性、波動性和隨機性。具有多年調節(jié)能力的兩河口水電站可為350萬千瓦左右的風光等新能源提供調節(jié)。憑借抽蓄電站獨特的抽水、發(fā)電能力，裝機120萬千瓦的兩河口混蓄電站，能夠進一步與周邊風電、光伏電站的發(fā)電特性互補，配套消納相當于自身裝機規(guī)模3倍的新能源。通過水風光蓄一體化開發(fā)，兩河口混蓄電站和兩河口水電站能將700萬千瓦左右隨機波動的風電和光伏發(fā)電調整為平滑、穩(wěn)定的優(yōu)質電源。利用已有水電外送通道實現綠色清潔可再生能源打捆送出和跨區(qū)域消納，帶動和促進雅礱江流域水風光清潔能源協(xié)同集中開發(fā)。
兩河口混蓄電站的開工建設，為構建以兩河口水電站為中心的水風光蓄互補綠色清潔可再生能源示范基地奠定了基礎，對水風光蓄一體化綜合開發(fā)具有示范效應，為我國構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)作出積極探索，形成可借鑒、可復制、可參考的模式。
根據規(guī)劃研究，雅礱江流域水風光一體化基地總規(guī)模超1億千瓦，其中水電約3000萬千瓦、風電、光伏發(fā)電超6000萬千瓦、抽水蓄能發(fā)電超1000萬千瓦，全部建成后，將成為世界規(guī)模最大的綠色清潔可再生能源基地之一。
為助力實現我國“碳達峰、碳中和”目標，由國家開發(fā)投資集團有限公司（國投集團）和四川省投資集團有限責任公司共同出資，國投集團控股的雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，在國家授權全面負責雅礱江梯級水電站的建設和管理的基礎上，提出流域水能資源、新能源及抽水蓄能開發(fā)兩個“四階段”戰(zhàn)略，積極探索水風光蓄互補開發(fā)模式，全力推進雅礱江流域清潔能源基地建設。
雅礱江流域清潔能源基地納入國家“十四五”規(guī)劃以來，世界最大的水光互補電站——柯拉光伏電站、國家首批大型風電光伏基地項目——臘巴山風電等一批新能源項目開工建設，雅礱江公司加快推進流域水風光資源協(xié)同開發(fā)，不斷取得新進展，基地建設從規(guī)劃逐步變?yōu)楝F實。
作為四川省內最大的發(fā)電企業(yè)，雅礱江公司綠色清潔能源已投產裝機近2000萬千瓦，在建電站裝機近600萬千瓦。雅礱江流域水風光一體化基地全部建成后，每年可貢獻清潔電能超2800億千瓦時，相當于每年減少標準煤消耗約8500萬噸，減排二氧化碳約2.3億噸。
強大的蓄能和調節(jié)能力，對電力保供、電源結構優(yōu)化具有重要作用
抽水蓄能是目前最常用的大規(guī)模儲能技術，主要用于電力系統(tǒng)調峰填谷、調頻調相和緊急事故備用等，具有技術成熟、效率高、容量大、儲能周期不受限制等優(yōu)點。
混合式抽蓄能電站是兼具抽水蓄能和徑流發(fā)電功能的水電站，電站上水庫有充足的天然徑流補給，既利用天然徑流承擔常規(guī)發(fā)電和水能綜合利用等任務，又可增加調峰填谷、事故備用等任務。相較于常規(guī)抽水蓄能電站，由于混合式抽水蓄能電站上水庫利用現有水庫，其具有工程投資小、水庫淹沒損失小、無移民安置、環(huán)境影響小、建設周期短等優(yōu)勢，其經濟性和市場競爭力更好。
兩河口混蓄電站是四川省“十四五”加快推進的重點項目。兩河口混蓄電站建成后，具有抽水、發(fā)電“雙向調節(jié)”作用，也就是對電網的調峰、填谷，電力缺口由發(fā)電調峰補充，電力富余則抽水填谷吸收。
具體來說，就是在新能源發(fā)電不足、電力短缺時，通過發(fā)電的方式為電網補充電力，把儲備的水能轉換為電能，即調峰；在新能源大發(fā)、電力充裕時，通過抽水的方式吸納電網富余電力，把相應的電能儲備成水能，即填谷。通過發(fā)揮抽水、發(fā)電“雙倍調峰容量”優(yōu)勢，兩河口混蓄電站可有效緩解電網高峰供給和低谷清潔能源消納壓力。
隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設不斷推進，電網控制將更為復雜，風險防控要求更高。兩河口混蓄可憑借快速啟停、快速功率調節(jié)特性，隨時響應突發(fā)調節(jié)需求，承擔系統(tǒng)緊急備用功能，提升電網韌性及安全水平，并助力電力系統(tǒng)更好地適應因風電、光伏的隨機性、波動性造成的系統(tǒng)頻率波動，有效緩解光伏早晚高峰出力陡增陡降造成的快速調節(jié)問題。兩河口混蓄電站機組運行靈活，負荷跟蹤能力強，是電力系統(tǒng)中理想的調頻、調相電源，可有效提高四川省電力保供能力，優(yōu)化四川電網電源布局，助力解決電網迎峰度夏、迎峰度冬等考驗。
破解“超寬水頭變幅大容量抽水蓄能機組穩(wěn)定運行”世界難題，推動全世界抽水蓄能電站重大裝備設計制造創(chuàng)新發(fā)展
兩河口混蓄電站的上庫——兩河口水庫水位消落深度大，水頭變幅達到80米，電站最大揚程270.3米，最小水頭176米，水泵水輪機最大揚程與最小水頭的比值（K 值）約為1.53。水頭變幅大，會導致低水頭工況機組壓力脈動幅值變大，機組穩(wěn)定性變差。K值越大，水泵水輪機在低水頭工況時就越難保證穩(wěn)定性能，機組設計、制造難度越高。
目前，在該水頭段國內已投運或在建的抽水蓄能電站混流式水泵水輪機的K值均未超過1.3，國外一般不超過1.48。因此，國內外尚無可借鑒的成熟項目經驗，兩河口混蓄電站機組選型設計難度為世界之最。
為保證兩河口混蓄電站機組選型方案安全可靠、經濟可行，雅礱江公司聯(lián)合設計院、設備制造廠以及國內頂尖專家開展研究論證，努力突破技術限制，積極開展技術最先進，性能更穩(wěn)定的定速寬幅抽水蓄能機組研發(fā)，使機組穩(wěn)定運行實現最大水頭范圍覆蓋，進一步推進世界抽蓄機組技術發(fā)展。
兩河口混蓄電站超寬水頭變幅大容量抽水蓄能機組技術路線的選擇以及后續(xù)機組的成功研發(fā)應用，將實現我國首臺（套）超寬水頭變幅大容量抽蓄機組技術落地，創(chuàng)造新的行業(yè)紀錄。同時，也將節(jié)約兩河口混蓄項目工程造價3.5億元，有效提升機組運維經濟性，為其他寬變幅抽水蓄能電站提供借鑒方案，進一步推進我國抽水蓄能機組技術發(fā)展。
創(chuàng)新開展全過程技術經濟咨詢與施工監(jiān)理一體化管理，打造世界大型混合式抽水蓄能電站的標志性工程
兩河口混蓄電站作為四川省第一個大型抽水蓄能電站，如何與水電項目及新能源項目更好地匹配，充分發(fā)揮效力？這些難題亟需國內頂尖技術咨詢單位和專家團隊攻關。雅礱江公司勇于創(chuàng)新，通過打造工程項目從可行性研究階段到工程竣工驗收全過程技術咨詢、經濟咨詢和施工監(jiān)理“一體化”管理，為兩河口混蓄電站勘測、設計、施工、竣工驗收等階段工作保駕護航。通過公開招標優(yōu)選，選擇了國內技術實力強勁，我國第一個實施抽水蓄能項目的勘察設計，也是承擔世界最大抽水蓄能電站勘察設計的單位承擔全過程技術咨詢、經濟咨詢和監(jiān)理服務工作，極大的保障了項目的技術經濟先進性和可靠性。
全過程技術咨詢和經濟咨詢服務能有效解決工程建設過程中難題，減少工程建設中的現場投入和管理投入。通過全過程咨詢可以有效實現項目建設單位和參建各方的緊密聯(lián)系，實現工程全方位科學管控，提高工程建設質量和投資效益，對工程項目高質高效完成具有重要意義。
項目建設將持續(xù)助力民族地區(qū)經濟社會高質量發(fā)展和鄉(xiāng)村振興
雅礱江公司認真貫徹落實黨中央關于鞏固拓展脫貧攻堅成果與鄉(xiāng)村振興有效銜接的重要舉措，在兩河口等大型水電項目開發(fā)的基礎上，進一步帶動抽水蓄能和新能源的一體化開發(fā)，通過項目、產業(yè)、經濟的“點”“線”“面”協(xié)同發(fā)力，推動資源優(yōu)勢向經濟優(yōu)勢的轉變。
兩河口混蓄項目開工建設，將使民族地區(qū)財政收入得到顯著增長，有力帶動當地建材、交通、運輸等相關產業(yè)快速發(fā)展。進一步提高當地第二、三產業(yè)在地區(qū)生產總值中的比重，形成重要的經濟輻射點。兩河口混蓄電站總投資約85億元，每年帶動就業(yè)約3000人，投產發(fā)電后每年還可繼續(xù)貢獻稅費超1.3億元，持續(xù)推動地方經濟社會發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施。
雅礱江流域水電開發(fā)有限公司董事長、黨委書記祁寧春表示，兩河口混蓄項目開工建設是雅礱江公司貫徹黨的二十大關于能源安全決策部署，堅持系統(tǒng)觀念，助推新型電力系統(tǒng)加快建設，為國家綠色轉型發(fā)展提供更多清潔能源支撐的重要舉措。兩河口混蓄電站將實現世界最大規(guī)模的“水風光蓄互補開發(fā)”，對促進新能源消納，建設“清潔低碳 安全高效”能源體系具有重要的探索價值和示范效應。在項目建設中，雅礱江公司將著力構建兩河口混蓄項目建設全過程、全方位的管理體系，積極推進質量達標創(chuàng)優(yōu)、安全標準化建設、生態(tài)環(huán)境保護、進度綜合管控等各項工作落實落地，努力實現各項管理目標最優(yōu)。同時，雅礱江公司將繼續(xù)保持戰(zhàn)略定力，憑借“一個主體開發(fā)一條江”、多能互補優(yōu)勢顯著、調節(jié)能力優(yōu)越、基礎條件堅實等優(yōu)勢，堅定清潔可再生能源發(fā)展目標，不斷推進雅礱江流域水風光一體化基地建設，助力國家實現“碳達峰、碳中和”目標，為國家能源事業(yè)作出新的更大貢獻。
國家開發(fā)投資集團有限公司董事長、黨組書記付剛峰表示，雅礱江流域清潔能源基地規(guī)模大、資源條件優(yōu)越，對國投高質量落實黨中央“碳達峰、碳中和”目標，保障國家能源安全、促進經濟社會發(fā)展的具有重要作用。國投集團將堅持發(fā)展和安全并舉，積極發(fā)揮國有資本對綠色低碳經濟領域的戰(zhàn)略支撐作用，按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、先期示范”原則，流域化、集約化、規(guī)?；⒖茖W化推動雅礱江流域水風光一體化基地建設，全力推進雅礱江全流域清潔能源開發(fā)，為我國經濟社會全面綠色轉型奉獻更多的清潔能源，為實現“雙碳”目標提供有力保障。在推進雅礱江流域清潔能源開發(fā)的過程中，國投集團將堅持負責任投資，最大限度地創(chuàng)造經濟、社會、環(huán)境綜合價值，以投資創(chuàng)造更美好的未來。繼續(xù)發(fā)揮好大工程對地方經濟、社會發(fā)展的拉動作用，將民族地區(qū)的自然資源優(yōu)勢轉化為可持續(xù)發(fā)展的經濟優(yōu)勢，使民族地區(qū)既守得住綠水青山，又留得住金山銀山，接續(xù)推進民族地區(qū)脫貧攻堅與鄉(xiāng)村振興有機銜接，為全面建成社會主義現代化國家貢獻力量。
新聞鏈接
1.為什么有了兩河口水電站，還要建設兩河口混蓄電站？
兩河口水電站是常規(guī)水電，具有多年調節(jié)能力，通過兩河口水庫實現對徑流的“蓄豐補枯”調節(jié)，即存蓄豐水期的水量，使枯水年不枯、年內的枯水期不枯，進而提升下游水電的枯水期出力，從而提高整個雅礱江流域梯級的水能資源利用，增加梯級發(fā)電效益。根據測算，在不增加投入的條件下，兩河口水庫可為雅礱江中下游、金沙江下游和長江干流電站產生巨大補償效益，增加平枯期年發(fā)電量約342億千瓦時，是兩河口水電站自身發(fā)電量的三倍，超過2021年四川省全社會用電量的十分之一。
在國家“雙碳”目標下，四川省將大規(guī)模開發(fā)新能源，構建新型電力系統(tǒng)，為此需要更多的具備調節(jié)能力的靈活儲能電源，與新能源出力進行日內互補。兩河口水電站可為350萬千瓦左右的新能源提供調節(jié)。而兩河口周邊雅江、道孚、理塘、新龍等四縣有超過2000萬千瓦的光伏、風電資源，僅依靠兩河口水電站，無法滿足如此大規(guī)模新能源開發(fā)的需要。
因此，有必要在新能源富集的兩河口周邊，利用兩河口和牙根一級的水庫，建設兩河口混蓄電站，帶動三倍于混蓄裝機容量的新能源資源的開發(fā)利用。同時兩河口混蓄電站可充分發(fā)揮獨特優(yōu)勢，將新能源大發(fā)時的富余電力通過抽水方式儲存起來，等系統(tǒng)電力短缺時為電網補充電力，更好地滿足電網需求，助力新型電力系統(tǒng)建設、助力地方經濟發(fā)展。
2.兩河口混蓄“雙倍調峰容量”怎么解釋？
“雙倍調峰容量”指的是抽水吸納電力容量（120萬千瓦）+發(fā)電提供電力容量（120萬千瓦），是兩河口混蓄電站裝機容量的兩倍。
3.從抽水發(fā)電原理和機組選型設計角度解答混合式抽水蓄能電站和常規(guī)抽水蓄能電站最大的區(qū)別在哪？
混合式抽蓄能電站是既有抽水蓄能又有徑流發(fā)電功能的水電站。混合式抽蓄通常都是利用已有水電站的水庫，擴建可逆式機組，可以增強常規(guī)水電站的調峰能力。
混合式抽水蓄能與常規(guī)抽水蓄能最大的區(qū)別是發(fā)電水源不同?；旌鲜匠樗钅茈娬镜纳蠋煊袕搅鱽硭唤涍^抽水即可發(fā)電；常規(guī)抽水蓄能電站的發(fā)電主要來自于下庫抽水。
混合式抽水蓄能電站與常規(guī)抽水蓄能電站都是采用可逆式水泵水輪機組。常規(guī)抽水蓄能電站一般采用定速可逆式機組，混合式抽水蓄能電站也一般采用定速可逆式機組，只有混合式抽水蓄能電站利用的水庫消落深度較大，導致定速可逆式機組無法適應水頭變幅或適應水風光蓄互補發(fā)電時，才可能采取變速可逆式機組的方案。
可逆式機組：一種兼有水力發(fā)電機組與電力抽水機組功用的機組。由電機及水機兩部分組成。電機兼有發(fā)電機與電動機的功用，水機則兼有水輪機與水泵的功用。作為水力發(fā)電機組運行時，水流從上游經過水機流向下游，使水機帶動電機發(fā)電；作為電力抽水機組運行時，則由電機帶動水機，將水從下游抽向上游。
4.建設混合式抽水蓄能有哪些技術難題或制約條件？其他的抽水蓄能電站為什么不能建成混合式抽水蓄能？
建設混合式抽水蓄能電站最主要的技術問題，是避免對已建成的常規(guī)水電站的建設和運行造成影響，不改變原有工程的開發(fā)任務和綜合利用功能。
混合式抽水蓄能電站最主要的制約條件，是現有上水庫和下水庫的庫容條件。由于混合式抽水蓄能電站都是利用現有上下水庫，并且不能干擾現有水庫的運行和庫容運用。因此混合式抽水蓄能電站的建設規(guī)模，主要由上水庫或下水庫富余的可被抽水蓄能利用的發(fā)電蓄能庫容決定。
常規(guī)抽水蓄能電站一般不會擴建常規(guī)水電機組、改建為混合式抽水蓄能電站。因為常規(guī)抽水蓄能電站上下水庫均根據抽水蓄能的需要選擇庫址，大多數上水庫在高程較高的山上開挖筑壩成庫，天然徑流一般較小，難以支撐常規(guī)機組發(fā)電；下水庫一般不在大江大河上攔河筑壩新建。此外，普通抽水蓄能的調節(jié)庫容一般只考慮本身發(fā)電蓄能用途，沒有多余的調節(jié)庫容給常規(guī)水電機組調節(jié)。
