北京正北200公里,燕山深处,滦河上游,一座规模庞大的抽水蓄能电站赫然矗立。这里是我国自主设计建设、目前装机容量世界第一的抽水蓄能电站——国网新源河北丰宁抽水蓄能电站。自2021年12月30日首批机组投产发电以来,已平稳运行两年。随着冬季用电高峰的到来,10台大型机组蓄能待发,随时准备为京津冀地区送去源源绿电。统计数据显示,自首台机组投产发电以来,丰宁电站累计发电启动3963次,发电量44.35亿千瓦时;抽水启动3910次,消纳新能源电量55.87亿千瓦时。
电能势能互相转化
在丰宁满族自治县四岔口乡永利村界内,峰岭环抱,抽水蓄能电站便坐落于此。电站的上水库位于山谷中央,如同一个天然水盆,通过在山体深处修建的6条直径约7米的双向水道,与下水库相连。400多米的落差,让水在升降间实现电能、势能互相转化。电站工作人员介绍:“之所以将抽水蓄能电站称作巨型‘充电宝’,是因为通过电网调度,电站可以在用电低谷时抽水至上水库,将电能转换成水的势能;到了用电高峰期,上水库再放水,推动水轮机发电,由此解决了电能难以存储的难题。”
电站的水道系统和地下厂房藏身于上下库之间的山体内。地下厂房建于6条双向水道上方,在厂房中央,一排白色圆柱形机组一字排开,连接地下输水系统,这正是整座抽水蓄能电站的关键——12台单机30万千瓦抽水蓄能机组。
圆柱形机组上的绿灯长亮代表正在抽水,黄灯代表待机状态,红灯代表发电状态。据了解,每台机组高度都在26.5米以上,相当于9层楼高。机组兼具抽水和发电功能,接到电网调度令时,机组可以在5分钟内由停机备用转变为满负荷发电。
已有10台机组投用
2021年12月,电站首批机组投产发电,接入张北柔性直流电网,在源头上降低了新能源发电的波动性,为破解新能源大规模开发利用提供了方案。特别是北京冬奥会期间,丰宁电站配合张北柔性直流电网,将清洁电能输送到各冬奥场馆,实现了100%绿电供应,“张北的风点亮北京的灯”成为绿色冬奥的闪亮名片,为“绿色办奥”提供能源支撑。
截至目前,电站已有10台机组投入运行。明年剩余2台机组也将投入使用。电站安装的12台机组,总装机容量达360万千瓦,成为抽水蓄能电站中装机容量世界第一。此外,电站的12台机组满发利用小时数达到10.8小时,是华北地区唯一具有周调节性能的抽蓄电站,储能能力世界第一。“明年全部12台机组投入使用后,电站年发电量将达66.12亿千瓦时,可以满足260万户家庭一年的用电,每年可节约标准煤48.08万吨,减少二氧化碳排放120万吨。”丰宁抽水蓄能电站有关负责人说。
抽水蓄能集群初现
丰宁抽水蓄能电站是大力发展清洁能源产业的一个缩影,其示范带动意义明显。2022年,装机120万千瓦的承德滦平抽水蓄能电站、装机280万千瓦的隆化抽水蓄能电站相继完成核准。如今,承德依托能源资源禀赋着力布局抽水蓄能产业集群,一批抽水蓄能项目正在按下“快进键”。
承德是华北地区绿电进京的必经通道,有滦河、潮河、辽河、大凌河四大水系,水能资源储量丰富,域内山地多且地质结构稳定,发展抽水蓄能具备得天独厚的优势。承德市发展改革委相关负责人表示,如今,丰宁抽水蓄能电站10台机组并网发电,滦平、隆化两座抽水蓄能电站开工建设。滦平二期、兴隆安子岭抽水蓄能电站项目正在全力争列国家规划,2个项目获批纳入国家规划后,承德抽水蓄能在建及纳入规划总规模将达到1000万千瓦。随着抽水蓄能集群城市建设步伐加快,承德正锚定“双碳”目标,向着清洁能源强市迈进,推动区域协同发展不断迈上新台阶。