溧阳高稳定性抽水蓄能机组国产化关键技术研究与应用

     1、项目背景
    抽水蓄能电站属于大规模的储能装置,是世界公认的运行灵活可靠的调峰电源,可承担电网的调峰、调频、调相、稳定电力系统的频率和电压等任务,为电网经济高效、安全稳定运行提供保障。放眼全球,抽水蓄能电站也是当今解决清洁能源消纳的最优方案。经过打捆招标,引进技术,国内主包、国外技术支持, 国内独立设计和制造这三个阶段抽水蓄能技术国产化进程中的技术引进和消化吸收工作,我公司逐步掌握了抽水蓄能机组的相关技术。
    2、主要科学技术内容
    溧阳抽水蓄能电站单机容量250MW,水头变幅大,高出相近水头段的蒲石河、张河湾、黑糜峰等电站较多,为国内该水头段水头变幅最大的抽水蓄能机组,设计、制造难度大。
    水泵工况入力最大 269MW,其运行水头变幅最大达到 1.301,在同水头段属于世界前列的,水泵水轮机设计、制造难度较大。项目在机组参数匹配、机组稳定性性能保证等方面进行了深入的分析研究,针对水泵水轮机结构的设计、研发、制造的一些关键技术进行研究、总结、提升。
    发电电动机发电机工况额定容量为277.8MWA,电动机工况额定输出功率为269MW,额定转速 300rpm,额定电压 15.75kV,推力负荷 815t,采用全空冷冷却方式。哈电采用自主研发的可自动平衡瓦间负荷的单波纹弹性油箱作为双向推力轴承的支撑元件。
    3、技术经济指标:
    项目获得专利 13 项,其中发明专利 4 项。溧阳电站机组是我国已投产水头变幅最大抽水蓄能机组,具有完全自主知识产权。项目研究成果整体技术达到国际先进水平,其中“S”形特性水力技术和双向单波纹弹性油箱技术达到国际领先水平。首台宽变幅水头高稳定性抽水蓄能机组于2017年 1月在溧阳抽水蓄能电站商业运行,运行情况良好。项目成果已在后续敦化、丰宁、荒沟、文登、周宁、句容、阳江等一大批抽蓄机组研发中推广运用,为我公司带来70多亿元直接经济效益。
    4、促进行业科技进步作用及应用推广情况:
    溧阳抽水蓄能电站是全国已投产装机规模最大的国产化抽蓄电站,电站安全运行一年多来,减少系统煤耗近 20 万吨,提高系统燃煤机组发电利用约 100 小时,成为华东电网重要的调峰填谷、调频调相、紧急事故备用及黑启动电源。” 项目成果已在后续敦化、丰宁、荒沟、文登、周宁、句容、阳江等一大批抽蓄机组研发中推广运用,为我公司带来 70 多亿元直接经济效益。为我国蓄能机组的研发奠定了良好基础,取得了显著的经济社会效益,市场潜力巨大,应用前景广阔。