海水抽水蓄能電站簡介

世界建設海水抽水蓄能電站的國家只有日本,而日本僅建設了一個電站,海水抽水蓄能電站是抽水蓄能電站的一種新型式,相關研究具有前瞻性。《水電發展"十三五"規劃》將"研究試點海水抽水蓄能"納入重點任務,要求加強關鍵技術研究,推動建設海水抽水蓄能電站示範項目,填補我國該項工程空白。

海水抽水蓄能電站簡介

日本在沖繩島建造的世界第一座抽水蓄能試驗性電站已於1999年建成,裝機容量30MW。

利用大海作為下水庫具有下列特點:

(1)可節省建下水庫的費用。

(2)不受補水水量的限制,使得大型抽水蓄能電站選址較容易。

(3)下水庫的水位變化為潮水變化,使水泵最高揚程與發電最小水頭之比較常規淡水抽水蓄能站小,有利於水泵水輪機的設計,使機組綜合效率較高。

(4)能建在靠近負荷中心或抽水電源處,有利於輸電和系統運行。

海水抽水蓄能電站簡介

利用海水也會遇到一系列新的技術問題,例如海水對金屬材料的腐蝕、海洋生物的附著、海水對圍巖的浸滲、海水在空氣中的擴散及取水放水對環境的影響等。沖繩海水抽水蓄能電站採用了大量新技術:

1)轉輪、導葉採用奧氏體不鏽鋼鑄鋼中添加2%~3%的鉬,並 在鑄造時吹氮的SCS16A鋼材。

2)上蓋、下蓋等表面水流流速高又靠近旋轉部件處採用含碳量低的奧體氏不鏽鋼SUS316L。

3)上蓋、下蓋、蝸殼、尾水管等水泵水輪機的固定結構件處設置防電蝕用的電極;為使轉輪等轉動件也具有防電蝕作用,將電刷裝於主軸,其固定部分接地。

4)蝸殼、尾水管等碳素鋼構件的過水麵上設置薄玻璃板,用塗料進行耐鹽噴塗。

5)機組採用“海水—淡水熱交換冷卻方式”,即水輪機、發電機的冷卻以淡水作為一次冷卻水進行閉環循環,通過熱交換器用海水作二次冷卻水進行冷卻。

6)採用自動渦流過濾器,且裝設能自動摘除附著於部件上的雜物的裝置。

7)用於海水系統的配管分別採用SUS管、玻璃纖維強化塑料管和樹脂襯管;用法蘭盤連接結構;用無公害的防汙塗料進行防汙處理。

8)上水庫表面鋪設2mm的合成橡膠防水層。

9)壓力管道採用玻璃纖維強化塑料管及玻璃纖維強化塑料灰漿管。

海水抽水蓄能電站簡介

我國海岸線很長,靠海邊也有些優良的站址,如青島嶗山,但由於缺淡水,補給水源很困難而未開發。若能在海水抽水蓄能技術上有所突破,也可以使抽水蓄能電站站址選擇範圍大大拓寬。

抽水蓄能技術發展新趨勢都緊緊圍繞著提高抽水蓄能電站的經濟性,增加在電力市場中的競爭力;提高抽水蓄能電站的快速反應能力,以適應電網對供電質量和可靠性越來越高的要求,以及尋求能滿足可持續發展需要的越來越嚴格的環保要求的新措施等。在市場經濟的環境中,市場需求是第一位的,今天在發達國家出現的問題,也就是明天我國將面臨的問題。面對全球化的趨勢,這些問題可能會提早來臨,我們應未雨綢繆,及時關注新動向,及早研究新課題。關注海水腐蝕防止技術和防海生物附著技術。

海水抽水蓄能電站簡介

如海水中的海生物容易附著在金屬結構表面,影響過流部分的過流條件,影響機組出力,降低轉動部件的靈活度,而且海生物的附著力極強。防海洋生物技術的應用也很重要,目前主要採用兩種方法:(1)過流表面塗敷能殺死海生物的塗料;(2)電解海水,產生毒性氯離子,抑制海生物附著。而防止海水腐蝕措施,其中主要措施有:(1)合理選擇材料,關鍵金屬部位採用Cr、Mo含量較高甚至還含有Ni的不鏽鋼;(2)所有與海水接觸的普通鋼部件表面應塗敷一層耐海水腐蝕的塗料;(3)採用陰極保護技術;(4)發電機防海水腐蝕技術等。

抽水蓄能電站是電力系統中最可靠、最經濟、壽命週期長、容量大、技術最成熟的儲能裝置,是新能源發展的重要組成部分。我國海水抽水蓄能電站的示範工程建設、開發研究正在進行中,並將寧德浮鷹島(擬裝機4.2萬千瓦)站點作為海水抽水蓄能電站試驗示範項目站點。要建設海水抽水蓄能電站,需要解決包括技術攻關、設備研發、海洋生物和珊瑚礁對機組影響等一系列關鍵問題。


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