今年夏天,四川各地持续高温,电力供需紧张形势进一步加剧。
在大家的印象里,四川水资源丰富,拥有多座巨型水电站,水电装机容量和发电量,均居全国第一的水电大省,为何会在夏季出现电力缺口?今年极为异常的高温干旱,是最主要的直接原因。
严峻的高温干旱灾害性天气,让四川面临历史同期最高的极端高温、历史同期最少的降水量、历史同期最高的电力负荷三“最”叠加的局面。
Part.1现代人的世界,离不开电电能作为现代社会的运行基础,广泛应用于生产生活的各个领域。
发电站将风能、水能、煤炭中贮存的化学能等类型的能量转换为电能,利用电网传输到千家万户,人们再按照自己需求将电能转换成别的能量。
举个例子,远方的发电站生产出的电力传输到了你家里,你再用电来照明(电能转换成光能),做饭(电能转换成热能),洗衣服(电能转换成机械能)。
目前的发电模式有一个很重要的特点:消耗多少就生产多少。
发电厂的发电功率是根据电网另一端的用电功率实时调整的,到晚上大家要开灯了,发电机的发电功率会根据电网的参数实时调整,发电功率和用电功率处在一个动态的平衡当中。
四川省内的电站,采用水利发电的装机量是总发电装机量的百分之八十二,而径流式水电站(河里流过多少水就发多少电,没有存水的水库)又占到水电总装机的百分之六十。
水利发电站的发电功率受制于河流水量的大小。
丰水期水流较大,水电站如果将流过的水全部用于发电,电量消耗不完,因此出现了能量多余,只能将一部分水直接放走。
而在枯水期,水流太小,将所有流过的水用于发电也无法满足电力需求,导致能量缺乏。
径流式水电站在实际运行时,不可避免地会遇到以上两种情况,导致发电能力有时候被浪费了,有时候又不能满足用电需求。
输电线路,效率高但规划建造需要时间。
我国的电能输送技术目前可以说是蓝星最强(国家电网:低调,低调),在电网的设计初期,会考虑到各地的用电量需和发电站的发电功率,规划合适的布局,尽可能最大化的利用发电站的发电能力,减少能源的浪费。
然而,要是遇到几十年一遇的极端情况的话,设计的电网也会有没能力招架的时候。
Part.2电网系统的后盾——储能技术当电网没能力招架了怎么办?这时候就需要储能设施出场救急了。
储能设施是干什么的呢?打个比方,它相当于一个小金库,把平时多出来的电能存到储能设施里,有需要的时候再取出来用。
这样才是能量利用率最高的解决办法。
储能系统种类繁多,各有特色,主要有抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能、电化学储能、超级电容器储能。
目前世界上装机容量最多的电网储能设施是抽水蓄能电站,在用电低谷时,抽水蓄能电站利用网的多余发电量,将水从低处的水库抽取到高处的水库储存起来;到用电高峰期时,再利用抽到高处水库中的水进行发电。
这样一来,平时多余的电能让抽水蓄能电站储存起来,在发电站无法满足用电需求时,再由抽水蓄能电站发电,分担发电站的压力。
安徽响水涧抽水蓄能电站(图片