水电设备皇冠上的明珠东方电机拿下

　　提起水电，雄伟的大坝、巨大的发电机组，无疑是很多人的第一印象，但在水电设备范畴，这些还不是最难搞的。

　　该范畴“皇冠上的明珠”归于抽水蓄能机组，因为体积大、转速高，在精度和寿数上的要求也极为严苛，它成了水力发电职业最杂乱、最难啃的“硬骨头”。

　　近期，观察者网受邀观赏了我国抽水蓄能机组范畴的龙头企业——东方电机。据他们通报，6月10日，20余家单位及专家参加了单机容量300兆瓦的黑麋峰中低水头（注：水位落差）抽水蓄能机组国产化改造技能成果总结暨专家鉴定会，共同确定该机组技能国产化改造晋级项目全体技能处于国际抢先水平。这是我国初次由国内厂家成功改造国外厂家规划的机组，树立了该型机组技能国产化的模范。

　　担任本次改造的东方电气部属企业东方电机公司表明，大力开展抽水蓄能电站已成为支撑新动力开展，打造安全牢靠电力系统的全球一致，我国的抽水蓄能电站还会有更大的开展空间。

　　抽水蓄能是运用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷顶峰期再放水至下水库发电的技能，可承当电网调峰、调频、调相、空载和事端备用等使命。其最早的运用能够追溯到1890年代的瑞士和意大利，现在运用最多的可逆式机组最早出现在1930年代。

　　据东方电机研讨实验中心主任兼技能管理部部长梁权伟介绍，作为全球运用最广的储能技能，抽水蓄能有着存储容量大、循环功率高、负荷呼应快、运用寿数长、技能老练度高的长处。现在，全球规模内超越97%的能量存储是经过抽水蓄能的方法完结的，以日本、美国和欧洲等国为代表的发达国家的抽水蓄能装机容量占全国际抽水蓄能总装机容量的70%左右。

　　国际单机容量最大的美国巴斯县抽水蓄能电站上水库 图片来历：布里斯托尔先驱报

　　详细而言，论贮存容量，国际单机容量最大的抽蓄机组是美国巴斯县电站，到达500MW（兆瓦）；我国在建的河北丰宁抽水蓄能电站总装机容量3600MW，竣工后将成为国际最大的抽水蓄电站。抽蓄电站的满载储能/发电时刻一般都能到达6~10h，乃至更多。

　　这一容量要远大于绝大多数储能技能。东方电机专家何启源向观察者网表明，一般大型抽水蓄能电站总容量都在1000MW以上，假如化学储能电站想要到达抽水蓄能电站的水平，至少需求15~20万平方米的面积。

　　论循环功率，抽蓄机组的储放循环功率通常在75%~85%规模内。国外的老练技能遍及能到达80%及以上，即所谓的“5度换4度”；国内前期投运的机组一般在75%左右，即所谓“4度换3度”。跟着近年来的技能进步，我国新研制制作的机组遍及都能到达80%以上。像江西洪屏抽蓄电站到达84%，浙江桐柏、湖南黑麋峰等几个抽蓄电站机组循环功率均能到达83%。

　　论技能老练度，抽蓄是国际上开展最为老练、工程运用最为广泛的储能技能。美国动力部曾用NASA开发的技能老练度评价模型（TRA）对现行的各种储能技能的老练度进行了评价。1级表明一项技能的基本原理或规则刚刚被发现，9级表明一项技能现已在实际傍边得到成功运用和验证。抽水蓄能在评价成果中稳居最高的第9级，具有最高等级的技能老练度和牢靠性。

　　全球抽水蓄能有两波装机顶峰，第一波是在20世纪7、80年代，伴跟着核电装机大规划增加；第二波则是21世纪至今，伴跟着新动力的大规划运用，这一波同我国的动力、电力战略不约而同。

　　在“碳达峰、碳中和”方针的布景下，以风电、光伏为代表的可再生动力大规划并网，但因为风、光的不安稳性，需求装备储能。我国电建集团北京勘察规划研讨院有限公司董事长郝荣国表明，抽水蓄能电站是技能老练、运转牢靠且较为经济的调理电源和储能电源，可有用促进大规划风电和太阳能发电的入网消纳，保证电力系统安全安稳运转，是构建以新动力为主体的新式电力系统的重要组成部分。

　　国内首座700米级水头抽水蓄能电站——敦化抽水蓄电站 图片来历：国家电网

　　加速开展抽水蓄能成了保证我国电力安全和动力安全的必然选择。3月19日，国家电网有限公司在京举行发布会，发布服务碳达峰碳中和构建新式电力系统加速抽水蓄能开发建造重要行动。力求“十四五”期间在新动力会集开发区域和负荷中心新增开工2000万千瓦以上装机、1000亿元以上投资规划的抽水蓄能电站。

　　有参加“十四五”可再生动力规划编制的业界人士也泄漏，开始估计“十四五”期间年度投产规划约500-600万千瓦，估计五年内抽蓄电站新开工规划在3000-4000万千瓦。

　　梁权伟指出，尽管我国抽蓄装机容量已占到国际装机总容量的20%左右，但我国抽水蓄能装机容量在整个电网装机容量的占比现在仅为1.5%，根据我国国情，这一占比应为5%-10%才较为合理，所以未来还有较大的开展空间。

　　在我国加速开展抽水蓄能的大布景下，东方电机对长沙黑麋峰抽水蓄能电站机组国产化改造的含义也就不言自明了。

　　黑麋峰抽水蓄能电站是湖南第一座也是仅有一座在运的抽水蓄能电站。电站装置4台300兆瓦可逆式抽水蓄能机组，额外水头295米，转速300转/分钟，悉数选用国外公司技能和规划方案，是我国发电设备企业经过“打捆投标”引入国外技能的典型机组。

　　自2010年投运以来，机组一向存在许多安稳性问题，尤其是4号机组的“特定水头限负荷运转”问题非常杰出。

　　为保证安全运转，2017年4号机组改造工程发动。2020年12月，东电在多个要害技能范畴进行了斗胆立异，将自主研制的国际首台6+6长短叶片转轮运用于4号机组，处理了机组过渡进程特性和非同步导叶并网问题，以及相位共振及动态干与引起的振荡超支和反常噪声等一系列问题，成功完结国产化改造。

　　此次改造也是初次由国内厂家成功改造国外厂家规划的机组，被职业界专家称为“抽水蓄能技能国产化的里程碑”。新转轮是国际上首个得到工程运用的6+6长短叶片转轮，也为水泵水轮机转轮规划拓荒了一条全新的技能道路。

　　东方电机是国内首个一起具有抽水蓄能机组研制和调试才能的发电设备制作企业，也是抽水蓄能职业研制技能水平最高、加工制作才能最强的企业之一，其国内市场占有率到达38%，机组全体研制水平现已到达国内抢先、国际一流水平。

　　据东方电机研讨实验中心主任兼技能管理部部长梁权伟介绍，现在东方电机在300m（黑麋峰电站）、400m（仙游、深圳、丰宁等电站）、500m（呼和浩特、阜康、洛宁电站）、600m（绩溪电站）、700m（敦化、长龙山电站）水头段都取得了打破、建立了成绩；积累了经历，下一步还将持续拓展成绩规模和技能范畴，在200m及以下水头段、800m及以上水头段，以及多级可逆式抽水蓄能、三机式抽水蓄能、海水抽水蓄能、分布式抽水蓄能等方面加大研制力度。

　　东方电机表明，面临抽水蓄能机组市场需求大幅增加对东方电机相关研制、出产和服务才能带来的新应战，东电会坚持拟定专项方案，着力提高抽水蓄能项目安排管理水平；加大出产瓶颈攻关力度，进一步提高抽水蓄能机组年产出才能；加速科研实验渠道建造，供给科技立异孵化载体，为保证完结“机组一次启停成功、技能研制水平职业一流、服务和产品质量职业抢先”方针供给坚实保证。