浙江省抽水蓄能电站选点规划报告演示文稿.pdf

ECIDI中国水电顾问集团华东勘测设计研究院East China Investigation and Design Institute under CHECC2013-9-6 1明掰瓦能更瓯建汇报肉卷CM冽,L华东及浙江省电源结构概况2.国内外抽水蓄能电站发展概况3.建设抽水蓄能电站的必要性4.华东电网已完工的抽水蓄能电站5.华东电网在建的抽水蓄能电站6.浙江省抽水蓄能电站规划7.工程介绍中国水电展问集团华东勘测设计研究院Catt Chme and Own knatituHCHECC2013-9-6 2MdL1华泰电网能源荤构华东电网是以火电为主的电网。至2007年底，华东电网总装机容量164563.5MW（1.64亿万kW）,其中：火电 138428.4MWQ.38 亿万 kW）常规水电16105.9乂0（016亿万10）抽水蓄能3860MW3.75%核电、风电和其它火电 84.10%抽水蓄能2.35%/常规水111 9.80%华东电网能源结构核电、风电和其它6169MWL2潮江省电解能源结将浙江电网是以火电为主的电网。至2007年底，浙江省全社会装机容量51118.2MW（0.51亿万kW）,其中:火电39493.1MW（O.39亿万kW）常规水电5440.7MW 抽水蓄能电站3080MW（其中浙江可用容量为1290MW）浙江电网能源结构抽水蓄能核电、风 6-01%也和其它/6.09%常规水电匐10.64%、火电77.23%火电常规水电口抽水蓄能核电、风电和其核电、风电及其它占3107MW江苏嘉兴火电厂口水蓄能电站秦山核电厂杭州市浙江省 2007年 电网现 状地理 接线图兰溪火电厂北仑电厂信安变,庆元舟山宁波温口抽水蓄能电站/桐柏抽水雷能电站玉环电厂火电r/；灿火电厂根据2007年底负荷预测，浙江省2015年需电量达3300亿kWh,最高负荷达54000MW,最大峰谷差夏季达到23220MW,占最大负荷43%。浙江未来电力发展的原则：在充分吸收区外来电（含区外水电和煤电）的基础上,大力发展核电和风电，优化发展煤电，合理配置抽水蓄能电站，进一步优化电源结构。世界上第一座抽水蓄能电站于1882年诞生于瑞士，我国第一台 UMW抽水蓄能机组是1968年的河北岗南水电站。现我国已建成十 余座大型抽水蓄能电站，上世纪九十年代建成北京十三陵抽水蓄能 电站、广州抽水蓄能电站、华东天荒坪抽水蓄能电站，近年建成的 大型抽水蓄能电站有浙江桐柏、山东泰安、江苏宜兴、河北张河湾、安徽琅哪山等抽水蓄能电站。在建的有响水涧、西龙池、白莲河、宝泉、惠州等十几座大型抽水蓄能电站，主要分布在华东、华北（内蒙及山西）及华中（湖南）及广东省。近十隼隼东睡巴矍威斯褰迷计的在建大型魏冰蓄能期0ECIDI项目名称建设 地点装机容量(MW)最大/设计水头(米)建成年份天荒坪江吉 浙安1800607.5/5262000桐柏江台 浙天1200275.6/2512007泰安东安 山泰1000253.0/2202007宜兴苏兴 江宜1000410.8/3532008宝泉南乡 河新1200562.5/500在建响水涧安徽 繁昌1000218.2/190在建仙游建游 福仙1200459/430在建仙居浙江 仙居1500493/437筹建期完建及在建抽 水蓄能电站数 量为全国设计 院中第一，在 世界上也是屈 指可数的。注：为 获国家优秀设 计奖、国家优 秀勘测奖项目项目名称建设地点装机容量(MW)最大/设计 水头(米)设计阶段天荒坪 二期浙江安吉2100775/695完成可研舜皇山浙江噪县100440/407可研乌龙山浙江建德400274/250可研枫香岭浙江新昌300339.6/308可研双峰浙江宁海240227/232.6可研九龙浙江天台1800764/719预可溪口二期浙江奉化400510.2/468.4预可青峰浙江临安100302/280预可东阳浙江东阳50206/187预可千岛湖浙江淳安1200279.9/240预可泰顺浙江泰顺600473/439预可茶山浙江宁海1800474/429.5规划大岚浙江余姚400501/458.1规划曲站勘测设计项B技术崩果就获奖t况二十年来，华东院在抽水蓄能电站规划研究、建设必要性和经济性分 析、上水库沥青混凝土防渗、土工膜防渗、钢筋混凝土面板防渗、上水库 粘土铺盖防渗等各种防渗设计、坝身溢洪道设计、输水系统及调压室设计、高水头大直径深埋藏钢筋混凝土岔管设计、钢蜗壳与外围混凝土联合承载 设计、高水头抽水蓄能电站振动分析、大型地下洞室群支护设计、岩锚式 吊车梁应用、高压钢管设计、高水头大断面施工支洞堵头设计、进/出水口 设计、抽蓄机组参数及选型、机组运行稳定性研究等方面均形成专有技术,并取得9项国家专利，天荒坪抽水蓄能电站工程设计获第九届全国优秀工程 勘察金奖、勘测获第十一届全国优秀工程设计金奖。桐柏抽水蓄能电站工 程获国家优质工程奖、水电顾问集团公司勘察设计一等奖及钱江杯。既是发电厂，又是用户，具有200%装机容量的调峰能力。启停迅速，工况转换运行灵活、可靠，对负荷的急剧变化可以作出快速反应；除调峰填谷外，还适合承担调频、调相、事故备用、黑启动和特殊负荷等任务。2.1魏水着篦电站的主要优势及各加电源逶行幡性比软各种电源（电站）运行特性比较表项目抽水蓄 能电站单循环 燃气轮机联合循环 燃气轮机常规 水电燃煤火电降负荷启停所承担负荷位置峰荷峰荷峰荷 基荷峰荷 基荷荷荷 峰基峰荷最大调峰能力（%）2001008510050100启点 开特每日启动X静止满载1.52分3分钟60分钟2分钟填谷XXXXX调频X调相4XX旋转备用X快速增荷XX黑启动XXXX1、可以替代同等规模火电机组，具有容量效益；2、单位千瓦投资（动态约3500元/kW）较火电低，具有投资节约效益；3、建设合理规模的抽水蓄能电站，可以节约系统总耗煤量，降低系统运 行成本，具有节煤效益。按2015年水平调峰平衡计算，浙江仙居抽水蓄能电站1500MW投入运 行后，华东电网夏季煤电综合调峰幅度可从36.4%下降到34.7%,冬季可从 37.5%下降到35.6%。浙江电网夏季煤电调峰率由49.45%下降到43.61%,冬季由44.45%下降到38.30%,可减少系统标煤约987万t/年，电网经济运 行性大大提高。骞3抽水蓍施电站的室要作用A调峰、填谷1、抽水蓄能机组既是电源又是用户，在系统低谷时抽水，用电高峰时发电,满足系统的峰荷需求，达到电力生产和消费的动态平衡。2、抽水蓄能电站可承担高峰负荷，起到削峰作用，从而替代了运行成本高 的调峰机组，使系统燃料消耗减少。3、在系统负荷低谷时，抽水蓄能电站利用腰荷火电或核电机组空闲容量所 发出的电能作为抽水电源，使此部分腰荷转变成基荷，火电或核电机组 可在均匀、稳定的负荷下高效率运行，既改善了火电或核电机组的运行 条件，提高了设备利用小时，又降低了厂用电率和燃耗率。2.3抽水着能剧站主要作用A调频按照国家规定电网频率要求控制在50 0.2Hz,调频机组必须快 速、灵敏，以适应电网负荷瞬时变化。抽水蓄能电站增减负荷速度 迅速，非常适合承担调频电厂任务。1.52分钟可增加100%容量出 力，6分钟内可实现200%容量负荷（从抽水到发电）。2.般抽水篱能也站的要作用事故备用在电网发生故障和负荷快速增长时或电网出现故障的情况下，如发电机组停机、外送电力输电线路故障、变电站跳闸等，要求系 统内的机组能能够迅速作出反应，起到紧急事故备用和负荷调整的 作用。抽水蓄能电站由于其快速灵活的运行特点，可以很容易实现 这一功能。骞3抽水誉能息站的至要作用调相1、电力系统为了稳定系统电压，在变电站经常安装一些电容器或电抗 器等设备，对系统的无功功率进行调整，有时在系统中还要建设专 用的调相机来对系统的无功功率进行调整，以维持系统的电压稳定 和运行安全。2、抽水蓄能机组可根据系统需要发出无功或吸收无功，在电网中平衡 无功、稳定电压。蓄能电站的调相功能，间接地为电力系统节约了平衡无功的设备投资。2.3抽水普能电I站主要作用ECIDI黑启动黑启动是指整个电力系统因故障停运后，不依赖别的网络帮助,而是通过系统中具有黑启动能力的机组启动来带动无自启能力的机 组，从而逐渐扩大系统的恢复范围，最终实现整个系统的恢复。抽水蓄能电站上水库具有备用库容，可在无外界帮助的情况下,迅速自启动，并通过输电线路输送启动功率带动其他机组，从而使 电力系统在最短时间内恢复供电能力。为电网作特殊负荷运行由于抽水蓄能机组既可作电源又可作负 荷，因此对电网调度组织功率特别方便简易,由于其运行灵活，升降负荷速度快，因此，可用于系统内一些特殊情况。如大功率核电、火电机组调试期间甩负荷实验、满负荷振动 实验，有蓄能机组配合，这些试验很容易进 行。3.筵建抽抽水能悒站的的要害1、顶峰、填谷，缓解华东及浙江电网缺调峰容量的局面。2、参与电网调频、调相运行、紧急事故备用，对优化电网结 构，改善电网电压水平、提高供电质量、提高电网安全稳 定运行有很大作用。3、作为西部水电送入华东受端电网有力的电源支撑，有利于 西部水电在华东电网中的消纳。4、为网内核电安全运行提供保证。生军南电网已完工的抽水督髓彪站已建规模合计364万kW,占华东电网容量的2.35%浙江省：天荒坪(1800MW)、桐柏(1200MW)、溪口(80MW)江苏省：宜兴(1200MW)、沙河(100MW)安徽省：响洪甸(80MW)、琅哪山(600MW)4s华泰电网已完工的抽水蓍能也站天荒坪上水库（沥青混凝土防渗）电华客电网已完工的抽水蓍能电站电华客电网已完工的抽水蓍能电站山东泰安上水库（土工膜防渗）河南宝泉上水库（粘土铺盖防渗）在建规模合计370万kW安徽省：响水涧（1000MW）,计划2011年底首台机发 电，2012年完工。福建省：仙游（1200MW）,计划2012年底首台机发电,2013年完工。江苏省：深阳（伍员山）（150MW）,2008年核准，计 划2013年首台机发电，2015年完工。响水涧抽水蓄能电站考虑负荷及核电建设规模的不确定性，2020年浙江省抽水浙江省电网2015 年2020年负荷水平6200 7440万 kW7400 9250万kW抽蓄电站合理规模489万 kW729万 kW抽蓄占总电源比重5.75%6.92%:能电站合理规模需求为700 900万千瓦左右。.nM回6.2建谩规模ECIDI考虑浙江省抽水蓄能电站合理规模和外供容量，除已建天荒坪、桐柏、溪口蓄能308万kW外（其中外供179万kW）,浙江省抽水蓄 能电站建设规模：浙江省电网2015 年2020年建设规模749万 kW1100 1300万 kW已建抽蓄容量489万 kW729万 kW需新增抽蓄容量440万kW（外供80万kW）350 550万 kW“十三五”期间需新增蓄能规模约为350550万千瓦（其中外 供140万千瓦）。ECIDI据普查，30万kW以上的 大型抽水蓄能站址有36处，总 装机4860万kW。除已、在建蓄能电站外，浙江省2015年前、“十三五”需新增抽水蓄能电站装机容量 分别为440万kW、350 550万 kW,共计约需新建5 7座大 型抽水蓄能电站。浙江省抽水蓄能规划站址位置图除仙居150万kW拟在2009年开工及天荒坪二210万kW（已完成可行 性研究阶段勘测设计）的计划在“十一五”开工建设外，其它比选的站 址有：环杭州湾的宁海茶山、溪口二期、天台九龙、富阳常安、建德乌 龙山二；温州、台州地区泰顺、永嘉大亨、三门；金华、衢州、丽水地 区的淳安千岛湖、丽水方溪、兰溪、等。其中：奉化溪口二期、天台九龙、建德乌龙山二、淳安千岛湖、丽水 方溪、已完成预可行性研究阶段勘测设计工作。宁海茶山、富阳常安、泰顺、永嘉大亨、三门等站址完成规划报告。1、环杭州湾（杭州、宁波、嘉兴、绍兴、湖州和舟山）：位于长三角负荷中心，用电量约占浙江省用电量的64%（其中 杭嘉湖32.6%）。2020前核电规模636.6万千瓦，近海风电210万千瓦。对抽水蓄能电站的需求较大。区域内浙江可用蓄能容量129万千瓦（天荒坪留浙江容量50万千瓦；桐柏留浙江71万千瓦；溪口 8万千 瓦）。该区域除建设天荒坪二210万千瓦外，其它可比选站址有宁海 茶山（180万千瓦）、溪口二期（40万千瓦）、天台九龙（180万千 瓦）、常安（180万千瓦）和乌龙山二（240万千瓦）。2、温州、台州地区用电量约占全省用电量的21.26%,2020年前核电装机规模将 达到500 900万千瓦，近海风电40万千瓦。仙居抽水蓄能电站装机150万千瓦，接入瓯海500kV变，已可研各专项审查并上报核准，计划在2015年前投产。其他进行过 一定前期工作的站址有泰顺120万千瓦、天台九龙180万千瓦、永 嘉大亨210万千瓦。国电新源公 司崔总、潘家泽 院士、仙居县柯 书记、吴县长、华东院张院长、仙居前期办陈扬 副县长在仙居工 程考察3、金华、衢州、丽水地区用电量约占全省用电量的14.75%,西电东送落点在金华附 近，金沙江一期送电容量720万千瓦，另外规划在2020年前建成浙西核电400万千瓦。该地区可比选站址有千岛湖120万千瓦、丽水方溪180万千瓦、兰溪60万千瓦，或在衢州地区增选抽水 蓄能电站比选站址。绍 程 工 7(1)电站简介天荒坪抽水蓄能电站安装 6台300MW可逆机组，总 装机 1800MW,500kV出 线接入华东电网，担任调 峰填谷、调相及紧急事故 备用等任务。年发电量 3014亿kWh,年抽水所 用电量4L04亿kWh。电站总投资62.28亿元，单位千瓦动态投资为3460元/kW。1994年3月开工，2000年底如期、优质建成，历时6年，节余 11.59亿元投资。天荒坪抽水蓄能电站枢纽由上下水库、输水系统、开关站和 地下厂房洞室群等部分组成，额定水头526m。是我国目前已 建的同类电站中单个厂房装机容量最大、安装立轴可逆混流 式机组水头最高的一座，在世界同类电站中也位居前列。ECIDI枢纽建筑物及主要参数上水库和下水库上下水库天然高 差5 90m,输水道平均长度 1415.5m,输水道长度与平均发电 水头之比约为2.5,与国内外同等 水头电站相比有较优越的地形评 价指标。上水库库岸及库底均用 沥青混凝土防渗，主副坝为沥青 混凝土面板土石坝。7.1天荒坪抽水蓍豳电站工程介绍 输水系统上游输水洞共2条、内径7m,尾水 洞共6条、直径4.4m,采用钢筋混凝土衬砌。地下厂房主副厂房洞、主变洞、母线洞、尾 水闸门洞和交通洞等，主副厂房洞长 198.7m x 宽21mx 高47.7m。主变洞长 180.9 mx宽18mx高24m。地下厂房洞室群均采用 喷锚支护。机电设备使用世行3亿美元贷款采购国外机 组及关键机电设备。(3)电站建成后的经济效益天荒坪抽水蓄能电站采用独立核算、两部制电价形式，即容量电价加电 量电价。容量电价回收大部分固定发电成本、还本付息、合理利润和应 计税费；电量电价则考虑了抽水电费和小部分固定成本以及部分利润。天荒坪电价2005年国家发改委调整后的抽水电价为0.3453元/kWh,发电 电价为0.4915元/kWh,容量电价维持470元/kW.年不变。截止2008年8月31日，10年期间，销售140亿元，实现总利润12亿元，创 净利润8亿元，累计完成发电量207亿kWh,实现计价容量1702万kW,上 网电量206亿kWh,累计归还贷款23亿元。十年间，累计上缴增值税、所 得税等税金18亿元，成为当地纳税大户，为当地经济和社会发展作出重 大贡献。仙居抽水蓄能电站地处浙东南用电负荷中心，接入已建的瓯海500kV变电所。安装4台单机375MW的抽水蓄能机组，总装机1500MW,主要承担浙 江电网的调峰、调频、调相、事故备用等任务,同时兼顾华东电网的需 求。年发电电量25.125 亿kwh,年抽水用电量 32.63亿 kwh。对外交通条件较好，距三门核电站较近。工程自然条件得天独厚，上水库 成库条件好、坝体规模小、库盆基本不需要防渗处理；下水库已建成，库 容大、调节能力强，水库淹没损失小，工程区及安置区的环境及生态影响 少；电站水头高、输水系统距离短、地下工程地质条件优良。工程区域内 没有制约工程规划选址的环境因素。本工程静态总投资为46.4亿元，单位千瓦静态投资为3086.72元/kW;总投 资为53.31亿元，单位千瓦动态投资为3554.29元/kW。电站的技术经济指 标较优，是华东地区开发条件较好的抽水蓄能站点。现由国家电网公司新 源控股公司开发。2007年1月可行性研究报告通过审查，电站对外的进场公路于2008年8月完 成改扩建。计划2009年核准开工。7.3浙江天亡坪二抽水棚II电站工翟介绍ECIDI天荒坪二电站工程下水库坝 址位于已建天荒坪抽水蓄能电站下 库坝址下游约2.9km处。上水库位 于与已建天荒坪抽水蓄能电站工程 上库隔溪相望，距本工程下水库距 离约2.5km。工程枢纽区域地形条件理想，电站距高比只有3.5,工程地质条 件优越。其上水库成库条件好、坝 体规模小、库盆基本不需要防渗处 理；电站建设无需移民，对环境及 生态影响少。是浙江省境内地理位置、自 然及开发条件极其优越的抽水蓄能 电站站址之一。%3漪江天荒坪二轴水匐能电站工翟介望项目进展 2003年7月，安吉县及华东院开始可行性研究阶段的工作。2005年10月10日，中国长江三峡工程开发总公司委托华 东院开展天荒坪二可研阶段勘察设计工作。2008年可研阶段各技术专题、防洪专题、水资源论证、移民大纲、水土保持、工程安全、施工总布置规划等专项审查工作均已完成。项目即将上报国家有关部委审查、核准，计划在“十一 五”开工建设。浙江天荒号二抽水蓍觎电站工翟介绍以500kV2回出线接入德清变电站，在电网中担任调峰填谷、调相及紧急事故备用等任务。由于其地理位置的优势既可以供电华东电网，为系统提供调峰电力，同时可配合 区内核电、“西电东送”、大型煤电的运行，减轻电网调 峰压力，进一步用好“西电东送”汛期电能，改善煤电机 组的运行条件，提高系统安全运行可靠性。该电站装机规模2100 MW,年发电电量35.175亿kwh,年抽水用电量47.4亿kwh。7.3浙江天荒号二抽水誉it电劭工程介绍 电站上、下水库成库条件好、落差大、水平距离近，距高比（L/H）约为3.5。电站工程地质条件好，上下水库、输水 系统及地下厂房地质条件优良，适合于 修建大型抽水蓄能电站。工程对外交通方便，可利用现有公路，条件优越；铁路、公路的运输已经历过 天荒坪电站建设时的重大件运输。经济指标优良，是理想的调峰电源电站静态总投资64.23亿元，单位千瓦静态投资为3059元/kW。电站总投资78.66亿元，单位千瓦动态投资为3746元/kW,同时根据电力电量平衡分析，可替代煤电装机2100 MW,节约电源建设投资。2IC.；b208.501百艘瓢必:住衣的望我、:枢纽布置图A号xtm)y(m)i 1LP-3375858.02775,937.127 l，JT教纣M丽凝T.3375826.94,75,9:1.954”5患创匚片P：3377046.40-75,395.780 1 母虻”;北L3376944.88775,331.255 2个上於兮*S、3377202.810750982.552 1 仆注S,3377052.5637509,2.37783377294.437750427.500 1,演“中用：杓冈书叫画厂上 0+033.50460.00 doo ssa.42.00VL6M0rro+030.徐a29.00/a2g。h421.5。,&一一.0020厂上 0+013.50匚h（下）0+000.00斤0+。1.00灯0+019.00圄 囱o的确棘电站毛水头范围为756.00m697.00m,水泵水轮机属于700m水头段超高水头/扬程机组。目前世界上已有多座本水头 段范围的类似容量级的电站投入运行或正在建设。推荐本工程选择单机容量350MW,装机6台。枢纽布置合 理、简单，主接线比较清晰，对超高水头、大容量、高转速机 组特点，可降低潜在的技术风险，经济指标也相对较好。浙江天荒号二抽水蓍觎电站工翟介绍施工总进度从主体工程开工至第一台机组发电，首台机组发电工期为57个月,至最后一台机组发电，总工期为75个月。本工程筹建期为24个月。在正式施工之前，将交通工程、通风兼安全洞、进厂交通洞、施 工供水供电系统、施工控制网、下库导流隧洞、自流排水隧洞、天荒 坪自流排水隧洞及移民安置等项目列入筹建期施工。天荒坪二电站工程建设征地影响涉及1乡1镇7个行政村。根据调查，工程建设不涉及搬迁安置人口，仅需拆迁各类集 体房屋2862.86m2。工程需征收（用）各类土地3845.88亩（其中征收3308.33亩,征用537.55亩）。浙江天荒号二抽水蓍觎电站工翟介绍ECIDI社会环境影响工程具有较好的经济、社会效益。工程建设不涉及天荒坪省级风景 名胜区现有和规划景点，电站建成后,将改善景区交通，同时该区域将形成 天荒坪工程和天荒坪二工程交相辉映 的景观，成为当地一道新添的人文风 景线，必将进一步提升当地的旅游业 的竞争力。结论和建议华东电网有限公司于2005年2月提出了华东电网2005 2020 年抽水蓄能规划报告。天荒坪第二抽水蓄能电站已纳入该报告中,并计划作为2020年前华东抽水蓄能规划建设厂址。在2005年1月浙江省发改委发出浙江省2010年抽水蓄能布局 规划与2020年展望中，天荒坪第二抽水蓄能电站列为近期重点开 发项目，要求抓紧开展各项前期工作，争取早日立项建设。本工程装机规模2100MW,电站地处华东电网负荷中心，离华东电网500kV主网架距离约40km;电站对外交通方便；工 程枢纽区域地形条件理想，电站的距高比（L/H）只有3.5;工 程地质条件优越，工程区岩性主要为熔结凝灰岩；工程枢纽与 施工布置顺畅，开发条件理想；没有制约工程实施的环保水保 因素；电站征占地范围小，无搬迁移民户；电站经济指标优越。因此天荒坪第二抽水蓄能电站确实是一个建设条件优越的站址。本电站单站装机规模较大，机组和引水系统承受的超高压 水头达到世界最高水平，本工程的建设可以大大提高我国在抽 水蓄能电站设计和建造方面的水平。综上所述，本电站工程建设条件优越，投入华东电网运行 的作用和效益显著，而且建设本工程具有很大的社会效益，因 此宜优先开发。由于水电站开发周期长，建议抓紧开展各项行 政审批手续，为争取本工程早日兴建投产创造条件。.4浙江茶山抽水番熊电站工程介金宁海（茶山）抽水蓄能电站位于宁海县城东北面的茶山林场境内，初拟装机容量1800MW（6 300MW）o电站上、下水库间天然落差约为444m,水平距离约3000m,电站距高 比约676。机组额定水头为429.5m,上下水库大坝均采用钢筋混凝土面板堆 石坝。输水系统引水系统长2509.3m,尾水系统长526.8m。工程区工程地质条件良好，不存在重大地质隐患，防渗工程量小。本工程静态总投资为503362.29万元，单位千瓦静态投资为2796元，总 投资为606036.55万元（不包括送出工程投资），单位千瓦投资为3367元。现大唐控股公司有投资意向。