国外抽水蓄能电站建设情况
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抽水蓄能电站已有上百年的历史。20世纪上半叶抽水蓄能电站发展缓慢。20世纪60～80年代约30年间,是抽水蓄能电站建设蓬勃发展的时期,西欧各国领导着全世界抽水蓄能电站建设的潮流。20世界80年代以后,抽水蓄能电站建设的重点开始慢慢转向亚洲。
从国外最早的原始装置算起,抽水蓄能电站已有上百年的历史。世界上第一座抽水蓄能电站于1882年诞生于瑞士苏黎士,其装机容量515kW,扬程153m。早期建设的抽水蓄能电站主要以蓄水为目的,多数都达到季调节能力,主要用于调节常规水电站出力的季节性不均衡,大多是汛期蓄水,枯水期发电。
20世纪上半叶抽水蓄能电站发展缓慢,到1950年全世界抽水蓄能电站装机容量仅几百兆瓦,主要集中在几个西欧国家。20世纪60～80年代约30年间,是抽水蓄能电站建设蓬勃发展的时期,尤其70年代和80年代可谓抽水蓄能电站发展的黄金时期。60年代抽水蓄能电站装机容量年均增加1259MW,而70年代和80年代各增加3051MW和4036MW。30年间全世界抽水蓄能电站装机容量年均增长率比全世界总装机容量增长率高一倍左右。到1990年时,全世界抽水蓄能电站装机容量增至86879MW,已占总装机容量的3.15%。
至20世纪50年代,西欧各国始终领导着全世界抽水蓄能电站建设的潮流,抽水蓄能电站装机容量一直占全球抽水蓄能电站总装机容量的35%～40‰到60年代后期,美国抽水蓄能电站装机容量跃居世界第一,并保持了20多年,进入90年代后,日本后来居上,超过美国成为抽水蓄能电站装机容量最大的国家,也是经济发达国家中至今仍在大规模建设抽水蓄能电站的唯一国家。
但是从20世界80年代,由于西方各国经济发展进入平缓区,而亚洲地区的经济则高速增长,电力负荷不断增加,对调峰填谷的要求也不断提高,于是抽水蓄能电站建设的重点开始慢慢转向亚洲。
国外抽水蓄能电站发展趋势
目前,全世界在建的抽水蓄能电站主要在亚洲。世界抽水蓄能电站建设中心由西欧将转移到亚洲。
日美西欧诸国20世纪80年代GDP增长率一般保持在2%～4%,90年代经济不景气。多数国家GDP增长率降至1.5%～2.3%,电力负荷增长也放慢,再加上电力市场化改革和环境保护要求的提高等影响,近来,只有德国建设了装机1000M W的金谷抽水蓄能电站,其他西欧国家及美国没有新的抽水蓄能电站开工建设。
与此同时,亚洲地区经济则开始高速增长,亚洲地区部分中等发达和发展中国家在上世纪八九十年代GDP增长率远远高于欧美经济发达国家,亚洲四小龙――中国香港、新加坡、中国台湾和韩国从20世纪70年代起经济既以大幅度领先各国的增长率快速发展。继之,东南亚的泰国、马来西亚、印尼与菲律宾等国也从80年代起陆续加入经济高速增长国家的行列。即使上世纪90年代后期受到亚洲金融危机影响的韩国和泰国等国,其GDP增长率也达到欧美经济发达国家的2～3倍。而中国和印度经济增长率则更高,中国自改革开放以来,连续保持20年的快速增长,GDP增长率始终保持在10%左右成为世界经济发展的新亮点。上世纪90年代,印度GDP增长率也达到5.7%左右。已有一些经济学家提出,世界经济发展的中心正逐步转移到亚洲地区。
这一轮经济高速增长的时段,正是高耗电的重化工业和家用电器普及阶段,也是电力负荷与峰谷差迅速增加的阶段,于是亚洲各国便开始大规模修建抽水蓄能电站。亚洲四小龙中的中国台湾和韩国分别在上世纪70和80年代达到GDP人均2000美元的水平,而泰国到2000年也达到此水平,同时期他们也进入油水蓄能电站建设的发展期。中国台湾在1985年和1992年分别建成明湖(1000MW)和明谭(1600MW)两个大型抽水蓄能电站。韩国在1979年和1985年分别建成清平(400MW)和三浪津(700MW)抽水蓄能电站。泰国也在1995年建成普密蓬(175MW)和斯林纳盖特(360MW)两个混合式抽水蓄能电站。
目前,全世界在建的抽水蓄能电站主要在亚洲,初步统计,仅中国、印度、韩国和泰国四个国家在建抽水蓄能电站规模就达到17530MW,若加上日本后则达到24650MW,分别为世界已运行抽水蓄能电站装机容量的1/6和1/4左右。随着世界经济发展中心逐步转移到亚洲,今后世界抽水蓄能电站建设中心也将转移到亚洲,这已是明显的趋势。
经济发达国家新建抽水蓄能电站愈来愈困难。美欧等国家抽水蓄能电站建设重点已从新建电站转为对老电站的更新改造和扩建增容。
经济发达国家新建抽水蓄能电站愈来愈困难。由于环境保护要求不断提高,电力市场化改革带来的风险增加等原因,即使取得许可,建设成本也要增加。其次,由于设计和制造加工技术的发展,使得抽水蓄能电站通过更新改造,可提高效率、快速响应能力和可靠性,适应电力系统对供电质量和可靠性提出的更高要求,有利于增强抽水蓄能电站在电力市场中的竞争力。于是,美欧等国家抽水蓄能电站建设重点已从新建电站转为对老电站的更新改造和扩建增容。
更新改造 美国抽水蓄能电站更新改造的规模最大,进入20世纪90年代后,新建的抽水蓄能电站仅巴德溪和落基山电站两座,绝大多数为老电站的更新改造。萨利纳抽水蓄能电站是最先进行更新改造的工程,1990年完成。据不完全统计,美国8座装机容量大于1000MW的大型抽水蓄能电站中已有一半多进行了更新改造,包括最大的巴斯康蒂抽水蓄能电站。改建后的新机组出力通常可比老的机组出力提高10%～20‰
扩建增容 为短期内满足电力负荷迅速增长的需要,将现有的抽水蓄能电站扩建增容是最优,甚至是唯一可行的方案。日本奥清津和奥多多良木抽水蓄能电站都进行了扩建增容,装机容量分别从1000MW和1212MW增加至11600MW和1932MW。
电力负荷的峰谷差迅速增加、常规水电装机容量的比重下降、抽水蓄能电站由大批新建转向技术更新和改扩建,是影响抽水蓄能电站建设发展的主要因素。
首先,它是经济发展到一定水平的产物。在欧美和亚洲,随着工业化时代的来临,电力负荷迅速增长;伴随着人民生活水平的提高,家用电器普及化,电力负荷的峰谷差也迅速增加,具有良好调峰填谷性能的抽水蓄能电站应运而生,得以迅速发展。
其次,作为可再生能源,世界各国几乎都首先开发水能资源,但是在水能资源开发到一定程度之后,可经济开发的水能资源所剩不多。于是,世界常规水电装机容量的比重开始呈下降趋势,正好为抽水蓄能电站的发展腾出了空间。
最后,国家经济社会发展到一定阶段之后,由于环境保护要求的不断提高,电力市场化改革带来的风险增加等原因,会使抽水蓄能电站由大批新建转向技术更新和改扩建,以提高电力系统效率、快速响应能力和可靠性,适应电力系统对供电质量和可靠性提出的更高要求。