論水電廠發(fā)電與調(diào)峰能力的關(guān)系

韋鵬飛

中廣核紅花水電有限公司 廣西柳州 545000

在發(fā)電的過程中，水電廠一般都是將河流從上往下的水流或者是利用其他的水庫內(nèi)的水進行引水工作，利用水的壓力或者是水的流速將水輪機帶動旋轉(zhuǎn)，這樣就能充分的將水能轉(zhuǎn)化成機械能，然后通過水輪機帶動發(fā)電機進行旋轉(zhuǎn)，直接將機械能轉(zhuǎn)化為電能。水電廠的調(diào)峰操作相對比較便捷，工作也比較迅速，成本相對比較低廉，這就為電網(wǎng)的運行帶來了較強的調(diào)節(jié)能力以及較大的經(jīng)濟效益，這種優(yōu)勢也是傳統(tǒng)的火電發(fā)電廠所不能比擬的。

1 水電廠在整個電力系統(tǒng)的作用分析

在整個電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠是一個最為基本的組成單位，其承擔(dān)了發(fā)電的最基礎(chǔ)的作用，并且要向用戶提供電力，水電廠當(dāng)然也不例外。但是，由于水電廠在運行上尤其獨特的特點，所以，在電力系統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)頻以及調(diào)相等方面也發(fā)揮了很大的作用，這對電力系統(tǒng)來講就存在比較大的經(jīng)濟意義。

水電廠所產(chǎn)生的電能大多都是通過長距離的高壓線路進行傳輸?shù)?，通過這樣的輸送方式進入電力系統(tǒng)，這就要求在建設(shè)水電廠的時候，必須要選定合適的連接方式，這樣才能充分的體現(xiàn)出水電廠在整個電力系統(tǒng)中所發(fā)揮的作用。水電廠的介入設(shè)計主要是要保證及時合理的選擇水電的輸送電壓以及送電線路的具體回數(shù)和導(dǎo)線的截面面積，只有這樣才能夠充分的保證水電廠所發(fā)出的電能可以經(jīng)濟可靠的進入到電力系統(tǒng)中。水電廠的優(yōu)點有很多，具體來說就是水電廠具有設(shè)備相對比較簡單、操作比較合理、開停機相對迅速、跟蹤負荷的方式比較靈活多變的優(yōu)點，這也是電力系統(tǒng)中的一個最好的調(diào)峰電源[1]。

由于電能是從生產(chǎn)到輸送以及分配和使用的過程中必須要同時完成，這就要求機組不僅僅要滿足電力系統(tǒng)的基本負荷的要求，還應(yīng)該根據(jù)電力的負荷波動可以及時的調(diào)整生產(chǎn)。所以，這就要求機組也要具備一定的調(diào)節(jié)能力，隨時可以負擔(dān)電網(wǎng)系統(tǒng)中的調(diào)峰任務(wù)。隨著我國國民經(jīng)濟不斷的發(fā)展使得我國的用電結(jié)構(gòu)不斷的發(fā)生變化，從而我國各個地區(qū)的電網(wǎng)不斷的出現(xiàn)峰谷差越來越大的現(xiàn)象，系統(tǒng)的調(diào)峰任務(wù)也變得越來越嚴(yán)重，所以我國的水電廠所負擔(dān)的任務(wù)也越來越重。

2 水電廠的調(diào)峰以及調(diào)相能力

一般來講，調(diào)峰以及調(diào)相的任務(wù)都是由水電廠來進行承擔(dān)的，但是火電廠在很多的時候也承擔(dān)一定的基礎(chǔ)負荷以及腰荷。峰荷一般都是由水電廠承擔(dān)，這是因為火電廠的汽輪機從鍋爐的啟動到汽輪機的并網(wǎng)發(fā)電是需要很長的一段時間，并且在并網(wǎng)之后的很長一段時間中才能實現(xiàn)停機。如果使用火電廠的方式進行調(diào)峰的話，往往就會不斷的進行機組的開停工作。這樣就會使得火電廠的燃煤使用率很低，并且由于其反應(yīng)速度根本跟不上，所以對電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力是很低的。但是水電廠并不像火電廠那樣在發(fā)電機需要在發(fā)電之前進行鍋爐的預(yù)熱工作，水電廠可以在很短的幾分鐘之內(nèi)就可以進行并網(wǎng)發(fā)電，并且在停機的過程中不會出現(xiàn)那種資源浪費的現(xiàn)象，所以，一般的調(diào)峰任務(wù)都是由水電廠進行的。調(diào)峰的電源供應(yīng)是電力系統(tǒng)的一個重要的組成部分，在每一個發(fā)展階段中應(yīng)該有比較具體的安排，并且要結(jié)合一定的技術(shù)以及經(jīng)濟的基礎(chǔ)，要在這樣的條件下優(yōu)先的發(fā)揮出水電的調(diào)峰能力。

相對于火電的發(fā)電機組，水電的機組在開停的時間上具有很強的靈活性以及迅捷性的特點，并且其調(diào)峰的深度接近于百分之百，具有很優(yōu)越的調(diào)峰的性能。同時我們應(yīng)該了解，水電的電力發(fā)送都是基于上游水量的，所以，水電在一定的程度上比較容易受到上游水量大小的影響。因此，從經(jīng)濟角度出發(fā)，結(jié)合水電以及火電的運行方式，在豐水期的時候，為了避免水量的流失，水電的機組在各個時段都可以實現(xiàn)滿發(fā)，在電網(wǎng)的運行中承擔(dān)起基礎(chǔ)的負荷的作用，在枯水期期間，可以將那些有限的水電站投入到電網(wǎng)負荷相對比較高的時段，利用水電的優(yōu)越性進行調(diào)峰的工作；在豐水期期間，由于水電所承擔(dān)的發(fā)電任務(wù)相對比較多，電網(wǎng)的調(diào)峰任務(wù)就需要由火電進行承擔(dān)，這就使得電網(wǎng)的調(diào)峰任務(wù)相對比較艱巨，所以，要結(jié)合在經(jīng)濟的手段上激發(fā)企業(yè)的調(diào)峰能力的提高，這樣才能有效的保全系統(tǒng)的調(diào)峰能力，滿足電網(wǎng)的調(diào)峰需要[2]。

3 水電廠的發(fā)展方向及其必要性

水電廠的機組調(diào)峰能力，就是說水電廠的機組要對系統(tǒng)的負荷變化進行跟蹤，這個過程就是機組的啟停時間以及處理變化幅值和處理的調(diào)整速度等調(diào)整的綜合體現(xiàn)。調(diào)峰的能力往往要決定于很多因素，對于發(fā)電廠來講，如何進行各項因素的描述以及組織是優(yōu)化調(diào)峰能力的關(guān)鍵所在。同時，水電棄水調(diào)峰也是一個及其重要的因素，所以對于水電的機組來講要盡力的避免棄水調(diào)峰的現(xiàn)象。當(dāng)對機組的調(diào)峰能力進行評估的時候，對于如何全面的反映出調(diào)峰能力的各個影響因素的一個綜合的影響因素，要及時的提出切實可行的調(diào)峰以及發(fā)電的措施，這也是值得我們進一步研究的方向。

為了能夠增加水電廠的調(diào)峰能力，也可以對水電廠的抽水蓄能的能力進行提升，使其變化為一種抽水蓄能的電廠。我國很多的中小型的水電廠都對于電網(wǎng)的調(diào)峰以及事故來講都是一個備用的作用，但是其作用卻不能忽視。由于我國很多中小水庫的蓄水能力有限，所以其頂峰的能力并不是很強，在很短的時間內(nèi)就會出現(xiàn)水庫的水位下降以及機組出力受到阻礙的現(xiàn)象，直接導(dǎo)致了調(diào)峰能力的下降。同時，在電網(wǎng)的低谷階段，又往往存在不少的多余電量不能發(fā)出來的現(xiàn)象，這就需要電廠增加建設(shè)蓄能泵，利用低谷的時候多余的電能，將水庫水抽到水庫的上部分加以儲存。在電網(wǎng)高峰的時候，這部分的儲存好的水就可以發(fā)揮出其抽水蓄能的作用。