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。盛夏时节，两座水库波光荡漾，水流涌动。这便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，已平稳运行了两年多。
党的二十大报告提出，加快规划建设新型能源体系。随着可再生能源装机规模快速增长，电力系统对各类调节性电源需求迅速增长。抽水蓄能产业转换效率高、储能量大，为实现碳达峰碳中和目标提供了重要支撑，同时也推动了国内能源行业的转型升级。
打造巨型“充电宝”
滦河发源于河北省承德市丰宁满族自治县，经过连绵起伏的燕山，水流中蕴含着巨大能量。四岔口乡永利村正位于接坝地区，在这里，华北平原陡然升高至内蒙古高原，周围高山耸立、峰岭环抱，形成了一个天然大库盆，是难得的抽水蓄能电站建设之地。
河北丰宁抽水蓄能电站下水库。 张志强摄
上世纪90年代，当地便在永利村辖区滦河干流上拦河筑坝，建设水库，蓄水发电。如今，在该水库上方的山谷中央，又建起一个上水库。上下两个水库落差400多米，通过在山体深处修建的双向水道相连。这便是于2013年开工建设的国网新源河北丰宁抽水蓄能电站。
“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；等到了用电高峰期，上水库再放水，推动水轮机发电。”丰宁抽水蓄能电站运行部负责人赵日升说，抽水蓄能电站以水为介，向上“巨龙吸水”抽水蓄能，向下“喷涌而出”放水发电，宛如一个巨型的“充电宝”。
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，一排白色圆顶形机组一字排开，连接地下输水系统，这正是整座抽水蓄能电站的关键——12台30万千瓦可逆式水泵水轮机发电电动机组。
“每台机组高度都在26.5米以上，相当于9层楼那么高。”雷华宇是2018年入职的90后员工，对于这些朝夕相处的“庞然大物”，他讲起来头头是道：“机组都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。”
相较传统大型水电站，丰宁抽水蓄能电站的水泵水轮机叶片扁平且较小，输水管道直径约7米，窄且流速快。为避免水中杂物阻塞水道、损伤叶片，流经下水库时，滦河河水会先被导入建设好的月牙形河谷进行沉淀。电站也会定期清理沉淀的泥沙及树障，不仅保障了蓄能系统安全运行，还改善了滦河水环境。
“绿电”点亮京津冀
“坝上一场风，从春刮到冬。”冬天白毛风、春天黄沙风，曾令塞北人谈风色变。而今，这里已成为河北省千万千瓦级风电基地。美丽的草原山梁间，风力发电机的叶片缓缓转动，阳光洒在连绵的光伏发电板上，带动塞北坝上地区“风光”淘金。
大好“风光”蕴含源源不断的清洁能量，但“靠天吃饭”的特性决定了风光发电无法根据用电峰谷调节发电量，会产生大量富余电量需要消纳。巨型“充电宝”正好发挥作用，巧妙地“吃”掉了这部分电源，有效减少弃风弃光，输送出稳定电能，维护了电网的安全运行。
2022年北京冬奥会、冬残奥会期间，冀北地区的“绿电”通过张北柔性直流电网被输送到三大赛区26个场馆，实现了奥运历史上首次全部场馆100%绿色电能供应，“张北的风点亮北京的灯”成为绿色冬奥的闪亮“名片”。
工人在河北丰宁抽水蓄能电站厂房内工作。 王立群摄
绿电能输送，也得能调节。“冬奥会开幕式及很多赛事在夜间举行，那时没有阳光，风力也不稳定，需要通过放水发电，保障冬奥场馆供电稳定。”国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司机电部主任陈磊介绍，“丰宁抽水蓄能电站配合张北柔性直流电网，成为京津冀地区电网安全运行的稳定器、调节器。”
据统计，北京冬奥会、冬残奥会期间，丰宁抽水蓄能电站投运的1号、10号机组共抽水启动107次、发电启动94次，消纳新能源1.15亿千瓦时、发电8300万千瓦时。绿电不仅点亮了一座座奥运场馆，还点亮了华北大地的万家灯火，向全世界展示了中国推动能源革命的巨大成就。
“今年春节期间，华北电网负荷低谷持续时间较长，在丰宁抽水蓄能电站7台已投运机组全部运行的情况下，国网华北分部调度控制中心紧急调用第8台调试机组抽水启动5次，电站总出力最高达240万千瓦，有效保障了春节期间电网安全运行。”赵日升说。
低谷富余电能转换为高峰优质电能，不但能有效解决新能源大规模接入带来的电力系统波动性难题，而且在保障大电网安全、促进新能源消纳、提升全系统性能中发挥重要作用。据估算，2024年丰宁抽水蓄能电站12台机组全部投运后，每年可消纳过剩电能88亿千瓦时，年发电量66.12亿千瓦时，年节省标煤量48万吨，减少二氧化碳排放120万吨，助力京津冀地区的能源清洁低碳转型。
清洁能源前景广阔
清洁能源产业具有低碳、环保、可再生等特性，是生态环境影响小、经济效益高的优势产业。随着风电、光伏发电的大规模开发，为缓解风光发电与用电负荷的不匹配、降低弃风弃光率，近年来国内不少省份在风电、光伏发电项目开发建设申报方案中，被要求“配套建设一定比例的储能设施或提供相应的调峰能力”。
河北丰宁抽水蓄能电站地下厂房。资料照片
抽水蓄能产业是清洁能源产业的重要组成部分，发展抽水蓄能、提升电力系统灵活调节能力，是构建新型电力系统的关键手段。国家能源局发布的《抽水蓄能中长期发展规划（2021—2035年）》提出，到2025年，抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上；到2030年，投产总规模1.2亿千瓦左右。
“相比于其他储能方式，抽水蓄能技术最成熟、经济性最优，且清洁环保，更适宜在山区进行大规模开发。”陈磊说。
丰宁抽水蓄能电站是中国大力发展清洁能源产业的一个缩影。作为河北承德第一座建成投产的抽水蓄能电站，其示范带动意义明显。紧随其后，2022年12月，装机120万千瓦的承德滦平抽水蓄能电站核准完成并正式开工建设。值得一提的是，滦平抽水蓄能电站下水库利用当地一家企业开采铁矿形成的矿坑进行建设，总库容达1950万立方米。这样既节约了电站建设成本，省去矿坑修复带来的大量经济投入，又促进了矿区生态环境修复。
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。“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。承德抽水蓄能项目的在建、核准和新谋划规模均位居全省第一。”承德市发展改革委主任何元武说。
据了解，承德市将力争到2027年投产及开工建设抽水蓄能项目规模达1000万千瓦以上，抽水蓄能集群城市建设初具规模。通过发展清洁能源产业，承德正锚定“双碳”目标，推动区域协同发展不断迈上新台阶。
（编辑：马永）最新新闻
专题
更多>>
zgmzzjw@sina.com 