打造新能源超级蓄能池
来源：能源评论 | 0评论 | 4510查看 | 2014-01-13 14:11:18
2013年以来，我国东中部地区出现的两次大范围雾霾，让公众对能源行业清洁化转型的呼声日益高涨。要促进我国未来经济发展，必须加快转变经济发展方式，努力抢占未来发展制高点，发挥市场在资源配置中的决定性作用，也已经成为共识。因此，必须着手思考、研究一些影响百年大计的重大工程项目的可持续发展之路。
三峡水电站的作用举世瞩目，以三峡水利枢纽为中心，在三峡上游和金沙江下游地区修建超大型抽水蓄能电站群，实质性地有效优化、利用西南和西北地区巨量的太阳能和风能，建立一个由水、火、核、光、风能组成，智能电网连接的超巨型能源体，将电力输送到华东、华南等电力负荷中心地区，进而建立全国性的智能电网，可以缓解电力需求和供给间的尖锐矛盾，大力促进可再生能源、核能等新能源的发展，大量减少碳排放，实现能源结构的大调整、大转变，应对已十分凸显的世界性能源短缺的变局。
三峡新方向：抽水蓄能
三峡水利枢纽自投运以来，产生效益巨大，但还有进一步大大提高的余地。可在三峡库区修建大型高山水库群为“上库”，以水量充沛的三峡水库蓄水为“下库”，修建一个超大型的抽水蓄能电站群，优化使用邻近1500公里范围内西南、西北地区巨量的太阳能和风能，大力促进可再生能源、核能等新能源的发展，调整、缓解电力建设上需求和供给间的尖锐矛盾，大量减少碳排放，实现能源结构的大调整、大转变，为我国电力建设进一步做重大贡献；三峡水利枢纽向西500～700公里金沙江下流的向家坝、奚洛度、白鹤滩、乌东德四个超大型水电站及附近可以建设的高山水库，也应纳入规划范围。
可先在三峡水库上游，利用当地地形和充沛水量建设一个可调节功率为1亿~2亿千瓦，日可调集电量为10亿~20亿千瓦时的超大型抽水蓄能电站群。
现初步查明，重庆市开县、云阳县两县有约30亿~40亿立方米抽水蓄能电站的上库资源，随着调查研究的深入，此资源还可能增加。这与三峡不可多得的优良坝址一样，是全世界稀有的抽水蓄能上库群。而已建的三峡水库蓄水量常年有150亿~300亿立方米之多，流经水库的多年平均径流量4500亿立方米，是世界上少有的水量十分充沛的下库。开县、云阳等地地势开阔，丘陵起伏，约距三峡下库5~20公里，高出三峡水库水位约300~600米，有许多地方可安装大型抽水机、水轮发电机，或抽水、发电两用的水轮发电机。可以建成为超大规模的抽水蓄能电站群。
此电站群以日抽水10亿~20亿立方米，供电10小时计，每天将有10亿~20亿千瓦时的发电能力，是三峡水电站日平均发电量2.6亿千瓦时的5~10倍，或可调节发电功率1亿~2亿千瓦，是三峡2200万千瓦装机的5~10倍。再加上邻近已有葛南线、三常线、三沪线、三广线等输电大通道，有足够的扩容、修建输配电线路的通道，将可能在重庆三峡地区建成上亿千瓦调节能力的超大型输配电中心，将强大的电力输送到我国东部、南部经济发达的用电中心。在西南、华中、华东、华南已有效联网的情况下，建立稳定、安全的全国智能电网就为期不远了。
新能源“蓄水池”
三峡周边地区有几千万千瓦大型火力发电站，需要有大型抽水蓄能电站的配合。重庆的风能资源不很丰富，但向西、向北1000~1500公里范围内，有近亿千瓦的风能，更远一些的河西走廊也有近亿千瓦的风能。太阳能、风力发出电力是不稳定的直流，要由直流变交流才能上网，而且其电流、电压、振荡频率或高或低，什么时间发电也不确定，是质量很差的“垃圾电”。而解决这一难题的最好办法，是远程直流输电，由河西走廊直接送到拟议中的超大型抽水蓄能电站群，直接用直流电抽水。
此外，在离重庆约500~700公里的四川攀枝花，以及更远的云贵地区，却是太阳能资源十分丰富的二类地区，仅次于西藏等一类地区。从中国太阳能资源分布图上可看出，这类地区约有10万平方公里的面积，有可能找出约2万平方公里的面积，放置太阳能电池板。其资源量及其较细致的地区分布，有待进一步勘测和开发。有可能这一拟议中的1亿~2亿千瓦的输配电中心，尚不足以充分利用攀枝花地区太阳能电池板所发出电力。但金沙江下游及支流雅砻江上还有已建、在建、待建的二滩、锦屏、向家坝、奚落度、白鹤滩、乌东德等巨型水电站，也能建成规模不等的超大型抽水蓄能电站群，其具体地点、规模要另行调整研究。
投资不大一举多得
建议实施的三峡地区抽水蓄能电站群，由于下库是已建成的超大型三峡水库，而上库容量约为30亿~40亿立方米库容。相对于长江三峡大坝工程来说，其建安工程其实是用工较小，投资不太大的大型工程。这一抽水畜能电站和相应配套的大型输配电中心的主要投资，是抽水、发电两用的水轮机组，大型直流抽水机组(注：尤其是不能上网的风能，最好直接抽水蓄能)，大型水能发电机组，其装机总功率可达1亿~2亿千瓦。但所需投资，仅为一般电力装备的投资。所以，这一拟议中的超大型抽水蓄能电站建设，将是投资较少，而效益特大的超大型综合能源工程。
由于滚滚长江通过三峡的年平均径流量高达4500亿立方米，而三峡水库平均仅蓄水300亿立方米，所以主汛期不能用来发电、航运的弃水，年高达400多亿立方米之多！而修建这一超大型抽水蓄能电站，不仅可用弃水发电，还可能将400多亿立方米弃水的一部分调向黄河流域的渭水，大幅度缓解黄河流域、华北干旱地区严重的水量短缺；增加渤海的淡水补给，缓解渤海可能出现的生态灾难。这也是这一超大型抽水蓄能电站群中、远期所能产生的另一重大的社会、经济、环境效益，其社会意义和经济意义不亚于综合能源中心。
千里之行始于此
利用我国水能资源丰富、地形条件优越的优势，大力发展抽水蓄能电站，优化使用巨量的太阳能、风能等新能源，促进核能发展，控制煤炭消耗，走出一条符合我国国情的、综合有效利用能源的碳减排之路，是我们必须考虑的应对能源短缺和能源价格持续上涨的重大战略措施之一。为此，建议由三峡开始进行试点，具体如下：
一是由国家有关部门牵头，以重庆市和三峡集团公司为主体，中国科学院参与，组织有关科研机构对当地地形、地质条件进行勘测调查，就这一重大工程项目进行预可行性研究。
二是以未来中、长、远期，国际国内总体的能源资源量、需求量、市场价格走势等为背景，研究其必要性、经济性、可行性、紧迫性。
三是进一步就未来大型输电技术及通道的部署、未来超巨型电网的高度、控制、安全等进行较深入的研究，进而对建立全面智能电网进行研究。
四是对攀枝花地区太阳能资源分布进行定量研究，包括攀枝花地区的地形、气候、水量等自然地理条件，以及太阳能分布和发电情况，包括具体分布、总功率、年平均发电量等。同时对邻近地区核电、水电、风电、火力发电装机及其发展规模做相应考察。
五是为充分发挥效益，还应就利用这一超大型抽水蓄能电站群的超大库容，向黄河供水，满足华北、黄淮海地区的用水需求等，进行深入研究。
(作者系原国务院三峡办副主任，原长江水利委员会、长江流域规划办公室主任)
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