為何被稱作“水能充電寶”?

生活中，人們經常會用到手機充電寶，平時對它進行充電“儲能”，當手機電量不足時，讓它“放電”應急。抽水蓄能電站也是這個原理。

“電站的上水庫位于山谷中央，如同一個天然水盆，通過在山體深處修建的6條直徑約7米的雙向水道，與下水庫相連。”豐寧電站運行部主任趙日升說，400多米的落差，讓水在升降間實現電能、勢能互相轉化。

之所以將豐寧電站稱作“水能充電寶”，是因為當電力系統的電力富余時，電站用風電、光伏電能抽水到高處儲存，在電力不足時再放水發電，實現“儲能—發電—備用”，由此解決電能難以存儲的難題，調節供需矛盾。

近年來，華北電網新能源發電裝機增長迅速，截至目前已超過2.7億千瓦。新能源在電力系統中占比不斷提高，對電力系統的靈活調節能力提出了更高要求，這種情況下，“水能充電寶”可發揮大作用。

國網新源河北豐寧抽水蓄能有限公司董事長倪晉兵表示，抽水蓄能電站在整個電網中能夠發揮“穩定器”“調節器”“平衡器”的作用，解決風、光等新能源發電的隨機性、波動性、間歇性問題。

倪晉兵說，“水能充電寶”以水為介質，通過電能、勢能間的轉化，存儲張承壩上地區富余的風光綠電，不僅維護電網安全、減少棄風棄光，還保證了京津冀地區的綠電供應。

它究竟有多“大”?

作為目前世界上規模最大的抽水蓄能電站，豐寧電站建設創造了抽水蓄能電站四項“世界第一”。

裝機容量世界第一。電站安裝了12臺30萬千瓦單級可逆式水泵水輪發電電動機組，總裝機容量達360萬千瓦，裝機容量為世界抽水蓄能電站之最。

儲能能力世界第一。電站上水庫一次蓄滿可儲存新能源電量近4000萬千瓦時，12臺機組滿發利用小時數達到10.8小時，是華北地區唯一具有周調節性能的抽蓄電站，保證了它在儲能和調節領域能“大顯身手”。

地下廠房規模世界第一。“大顯身手”要有“大空間”，豐寧電站的地下廠房單體總長度414米，高度54.5米，跨度25米，是目前最大的抽蓄電站地下廠房。

地下洞室群規模世界第一。建設過程中，豐寧電站首次系統性攻克復雜地質條件下超大型地下洞室群建造關鍵技術，地下洞室多達190條，總長度50.14千米，地下工程規模龐大。

從2013年5月開工到最后一臺機組投產發電，11年間，實現了世界最大抽水蓄能電站自主設計和建設，創造了我國抽水蓄能發展史上多個紀錄。

“今天投用的11號機組是一臺交流勵磁變速機組，與傳統定速機組相比，它具有水泵功率有效調節、運行效率更高、調度更靈活等優越性。”豐寧電站機電部工程師王志遠說，它通過改變機組轉速，在一定范圍內靈活調節抽水負荷，從而更靈活地響應電網的用電需求。

這也是首次在國內采用大型變速抽水蓄能機組技術，它填補了國內大型交流勵磁變速抽蓄機組應用空白，為抽水蓄能行業技術再升級、精準配合新能源出力波動調節開辟了新思路，為我國抽水蓄能電站建設積累了經驗。

它能夠帶來多少“綠”?

清潔能源產業具有低碳、環保、可再生等特性，是生態環境影響小、經濟效益高的優勢產業。這其中，抽水蓄能項目轉換效率高、儲能量大，是清潔能源產業的重要組成部分。

灤河是北京、天津區域的重要水源，改善灤河區域生態環境關系到京津冀協同發展大局。豐寧電站建設過程中，配合灤河水環境治理工程，新建攔沙庫調蓄泥沙，清理工程區內灤河干流底部淤泥180余萬立方米。

電站建設中，工程團隊長期致力于當地生物多樣性保護，成功培育河北省重點保護植物蒙椴510株;積極改善灤河濕地生態環境，增加工程區濕地面積800余畝，吸引了黑鸛、白鸛、白鹡鸰、白天鵝等珍稀鳥類前來棲息。

“豐寧電站全面投產后，每年可節約48.08萬噸標準煤，減少二氧化碳排放120萬噸，相當于造林24萬畝，有力推動京津冀地區的能源清潔低碳轉型。”倪晉兵說，隨著電站12臺機組全部投產發電，年發電量將達到66億千瓦時，這個發電量可以滿足260萬戶家庭一年的用電。