滇阈抽水蓄能电站规模空间的分析


 滇阈抽水蓄能电站规模空间的分析

(刊登于《云南电业》2021(6):x-xx)

邹仕华

(云南省能源投资集团有限公司云南昆明650228

摘 要:“碳达峰、碳中和”政策前提下进行云南省境内抽水蓄能资源规模的分析,是作为“探索滇阈风光水火储一体化盈利模式”姊妹篇的延续,更好把握储能之一的抽水蓄能在云南的分量和前景,增添能源行业对云南抽水蓄能的信心和决心。以科学枚举法和统计归纳法,分析抽水蓄能的规模空间,更好抓住政策机遇,务实勇担民生工程和效益工程,为高质量发展和绿色发展开辟又一条新通道。

关键词:滇阈;抽水蓄能;流域水系;规模;分析

中图分类号:F414

 

Analysisonthe scale space of Yunnan threshold pumped storage power station

 

Zou Shihua

YunNan Provincial Energy Investment Group Co.LTD. Yunnan  Kunming  650228

Abstract: "carbon peak, carbon neutral" policy under the premise of yunnan province in the size of the pumped storage resources analysis, as a "explore threshold of yunnan scenery water storage integration profit model" the continuation of companion piece, a better grasp of pumped storage in yunnan province, one of the energy storage component and prospects, add to the energy industry of yunnan pumped storage confidence and determination. Scientific enumeration methods and statistical induction methods will be used to analyze the scale and space of pumped storage, so as to better seize policy opportunities, work pragmaticly and boldly on projects to improve people's livelihood and benefit, and open up a new channel for high-quality and green development.

 

Key words:Yunnan threshold; Pumped storage; Watershed water system; Scale; Analysis

 

 

 

 

【收稿日期】2021-06-

作者简介】邹仕华(1970-),男,湖北潜江人,水利水电工程硕士,经济学硕士,正高级工程师,高级职业经理人,省级电力市场监管咨询专家,研究方向是水能动力工程、传统能源经济。

 

1.全国抽水蓄能资源分布及云南省抽水蓄能规模的预测

1.1. 全国抽水蓄能资源分布

截至目前,全国抽水蓄能电站[1]已投产装机容量不及40吉瓦,还没有落户云南省境内。按照全国抽水蓄能电站上网规模来规划,规划总装机容量为118.02吉瓦(如图1所示),已建成投产30.29吉瓦,在建50.63吉瓦,待建37.10吉瓦(如表1所示),其中,覆盖广东、广西、云南、贵州和海南等五省的南方电网,规划抽水蓄能1448万千瓦,包含已建788万千瓦、在建240万千瓦、待建420万千瓦。

1.2.云南省抽水蓄能规模的预测

如果水电资源丰富的云南能够获得待建规模较大额度的倾斜,暂以50%核计,则云南省抽水蓄能电站可达210万千瓦。当然,依据云南省境内具有“三江并流”、高山峡谷的地形地貌特征,具备大库容的区域比较普遍,能够坐落抽水蓄能电站上水库的山体岩性和地形地貌也比较普遍。截至2020年底云南省的水电装机规模达到7556万千瓦,仅凭金沙江、澜沧江、怒江、元江(红河)、南盘江等流域的有效库容,能够形成至少10倍于国家规划在云南省境内的抽水蓄能[2]规模。

1.中国抽水蓄能电站容量分布图

 

1.中国抽水蓄能电站容量分布情况一览表

序号

区域

规划装机容量(万千瓦)

已建装机容量(万千瓦)

在建装机容量(万千瓦)

待建装机容量(万千瓦)

备注

1

东北电网

1110

150

680

280

 

2

华北电网

2327

547

1460

320

 

3

西北电网

820

0

380

440

 

4

华中电网

1959

499

620

840

 

5

华东电网

4129

1036

1683

1410

 

6

南方电网

1448

788

240

420

覆盖广东、广西、云南、贵州和海南等五省。

7

西藏电网

9

9

0

0

 

合计

 

11802

3029

5063

3710

 

 

2.其他省份的抽水蓄能资源签约启示云南加快抽水蓄能步伐

20215月,位于鄂西南高山峡谷地带的五峰县,一座240万千瓦的抽水蓄能项目由央企、省企、设计院和县政府一起投资签约。给外界实时传递一个及时的重要信号:抽水蓄能电站在新形势下成为乡村振兴支撑工程、绿色发展标志工程,助力地方经济发展、更好造福当地人民。五峰县具有喀斯特地貌为主的特征,平均海拔1100米,最高海拔2320米,最低海拔150米,是一个少数民族山区县,社会期盼该项目早入规、早核准、早开工、早见效。

按照云南“十四五”规划,已经涉入抽水蓄能的内容,开展云南抽水蓄能电站选点规划,增强“储能”的功能,对现有水电进行技术提升。为此,位于云南省境内具备能源投资营业范围的央企、省企和民企会蜂拥而至,联合当地政府、设计单位和其他合作伙伴,以签约方式启动开发模式。国家规划在云南省境内开发抽水蓄能电站[3]的规模是有限的,一度会出现“跑马圈地”现象。

抽水蓄能电站具有调峰、调频、调压、系统备用和黑启动等多种功能,是电力系统的主要调节电源。

在云南,多处高山峡谷,水系也比较发达,金沙江、澜沧江、怒江、元江(红河)、南盘江、大盈江等都经云南境内流过(如图2),形成水库的区段比较普遍,为抽水蓄能的下水库创造了有利条件。水库区域应该具备合适的地形地貌,岩体地质条件满足设计要求,且高出下水库上方300米以上形成了天然的山顶平台或山顶库盆。这类地形地貌就是比较理想的适合建造抽水蓄能的地形地貌,这类地形地貌在云南境内不在少数。

2. 金沙江、澜沧江、怒江、元江(红河)、南盘江、独龙江(伊洛瓦底江)等流域分布图

利用晚上低电价的电,或者利用阶段性的、锯齿形的电(风电和光电),抽水从下水库到上水库,蓄满上水库。待白天需要大量用电时,再放水从上水库到下水库发电,卖出相对高价的电。将电网负荷低时的多余电能转化为电网高峰时的高价值电能[4],达到蓄能增效的目的。

按照全国已有抽水蓄能省份的装机容量来看,云南境内可以规划单站100万千瓦左右的抽水蓄能电站,仅仅依据云南省“三江并流”和多处高山峡谷的地形地貌特征,规划建设抽水蓄能电站若干个。或将风电和光电的阶段性电量用以抽水蓄能[5],调峰补能,储能增效。

3.云南主要流域水系分布

3.1.金沙江流域水系分布

长江江源沱沱河水系汇成《西游记》里出现过的名字通天河后,到青海玉树县境内进入横断山区,始称金沙江。金沙江流经滇高原西北部、川西南山地,到四川盆地西南部的宜宾接纳岷江为止,全长2316千米,流域面积34万平方千米。多年平均流量4750立方米/秒。以降水补给为主,地下水和冰雪融水补给为辅。由于流经山高谷深的横断山区,水流湍急,向东南奔流直下,至云南丽江石鼓镇附近突然转向东北,形成著名的虎跳峡(或龙盘),虎跳峡两岸山岭与江面高差达2500-3000米,是世界最深峡谷之一。长江上游为金沙江,且分上游、中游、下游金沙江。(如图3所示)

3.金沙江(长江)流域水系分布图

金沙江上游段有流域面积超过1200平方千米的支流13条,有河长超过100千米的支流9条。

金沙江中游段有流域面积超过1200平方千米的支流19条,有河长超过100千米的支流14条。

在丽江市境内,金沙江水系主要支流除了上述以外,还有流域面积超过100平方千米的支流20条。

有一些著名的高原湖泊也分布在金沙江中游段,主要有滇池(昆明)、泸沽湖(宁蒗县)、程海(永胜县)、马湖(四川雷波县)、邛海(四川西昌市)、清水海(又名车湖、西湖,寻甸县)、者海(会泽县)等。

金沙江的下游段有最大的支流雅砻江,全长1571千米,流经青海、四川两省,四川境内长1357千米,流域面积13.6万平方千米,于攀枝花市三堆子(在成昆铁路倮果大桥以下)入金沙江,河口多年平均流量为1860立方米/秒。攀枝花市作为金沙江中游与下游分界的城市,而雅砻江与金沙江的交汇口位于此,所以,雅砻江就成了金沙江中游和下游共有的最大支流。此外,金沙江下游还有流域面积超过1万平方千米的支流5条,分别是左岸的松麦河、水落河,右岸的普渡河、牛栏江、横江等。稍作说明的是普渡河、牛栏江,与金沙江的入口处分别为昆明市禄劝县则黑区小河坪子和昭通市昭阳区田坝乡麻耗村,都属于金沙江下游,但其干流又主要流经金沙江中游,所以普渡河、牛栏江也成为金沙江中游和下游共享。

金沙江的降雨径流量[6]主要来自石鼓以下及雅砻江。石鼓站的多年平均流量为1343立方米/秒,以石鼓为界,其上游多年平均年径流量为424亿立方米;在金沙江中游与下游段,降水量增大,且有最大支流雅砻江汇入,河川径流量倍增,龙街站的多年平均流量3760立方米/秒,屏山站的多年平均流量4610立方米/秒。攀枝花站的多年平均年径流量为572亿立方米,支流雅砻江小得石水文站的多年平均年净流量为524亿立方米,屏山站的多年平均年径流量为1428亿立方米,占比长江宜昌站以上总径流量的1/3

金沙江从河源至宜宾干流河长3364千米,落差5100米,分别占比长江干流全长、总落差的55%95%。金沙江坡陡水急,水量丰沛,蕴藏着1.124亿千瓦的水能资源,占比全国16.7%,可开发水能资源规模9000万千瓦,是十三大水电基地之最。从上游到中游,再到下游,金沙江的水能资源[7]逐级更富集,梯级数量逐段减少,但规模逐段增加,尤其是金沙江下游段,河流穿行高山峡谷,适宜建高坝大水库,也适宜沿岸山巅建造多个上水库,地形地质条件良好,开发条件较为成熟。

3.2.澜沧江(湄公河)流域水系分布

澜沧江是国际河流,流经中南半岛叫湄公河,是亚洲流经国家最多的河,是世界第七大河,亚洲第三大河。澜沧江与湄公河流域干流全长4880千米,澜沧江2161千米,其中在云南境内1247千米。澜沧江-湄公河流域面积80万平方千米,总落差5167米,从西双版纳勐腊县(如图4所示)南腊河河口244号界桩处出境之后,始称湄公河,境外长度2719千米流经缅甸、老挝、泰国、柬埔寨和越南等5个国家,最后在越南胡志明市境内注入太平洋。整体流域的多年平均径流量4750亿立方米,其中国境线处的多年平均年径流量640亿立方米,为黄河的1.1倍。

4.澜沧江流域水系分布图

澜沧江的水能资源[8]可开发量达3000万千瓦,发源于唐古拉山北侧的扎纳日根山脉,查加日玛峰(即多彩的山)南坡,莫云滩深处的扎阿曲,位于玉树州杂多县境内,东经94°41′44″、北纬33°42′31″、海拔5224米的拉赛贡玛的功德木扎山上。澜沧江流域面积16.48万平方千米,占比整条国际河流的20.6%。在青海省境内流经杂多县、囊谦县,在西藏境内流经昌都县、察雅县、左贡县、芒康县、德钦县,在云南境内流经迪庆州、怒江州、大理州、保山市、临沧市、普洱市、版纳州等7个州市。

从右岸南阿河河口到左岸南腊河河口31千米为中缅界河,南腊河河口以下为老挝境内干流河长777.4千米,柬埔寨境内干流河长501.7千米,越南境内干流河长229.8千米,老缅界河干流河长234千米,老泰界河干流河长976.3千米。

澜沧江中上游河流深切,两岸高山对峙,陡坡险峻“V”形峡谷,下游沿河多河谷平坝,径流资源[9]丰富,水力资源蕴藏量3656万千瓦,可开发量2348万千瓦,规划干流兴建24个梯级水电站,多个梯级具有多年调节能力。具备下水库和上水库地质地貌特征的区段较为普遍,可以沿途选点规划抽水蓄能电站。

3.3.怒江(萨尔温江)流域水系分布

怒江为中国西南地区大河,发源于青藏边境唐古拉山南麓,由西北向东南斜贯西藏东部,入云南折向南流,经怒江州、保山市和德宏州注入缅甸后改称萨尔温江,最后流入印度洋孟加拉湾。从河源至入海口全长3240千米,我国部分2013千米;总流域面积32.5万平方千米,我国部分13.78万平方千米,径流总量约700亿立方米。怒江沿途两岸支流大多垂直入江,干流与支流构成羽状水系(如图5所示)。水量以雨水补给为主,并多年集中在夏季,水力资源丰富。

怒江处于濒临欧亚和印支两大板块的结合部,峡谷长310千米,平均深度为2000米,为世界第二大峡谷,仅次于美国科罗拉多大峡谷。怒江流域地处东经91°10-100°15′、北纬23°05-32°48′,地势北高南低,由北向南倾斜,呈南北狭长形。

怒江水系拥有众多的支流和支沟,有流域面积超过100平方千米的支流59条,其中有流域面积超过1000平方千米的支流37条,有流域面积超过5000平方千米的支流6条。

上游河段[10](嘉玉桥往上游)属青藏高原,河流海拔3125米以上,河源海拔5200米,平均坡降为2.53‰。地面高程一般海拔4000-4500米,山峰海拔5500-6000米。上游虽分布高大雪峰,但山势平缓,河谷平浅,湖沼众多,山势平缓的丘陵高出水面100-300米。河源至索曲河口以上,河谷宽阔浅切,谷深100-300米,谷宽500-1000米,最宽数千米;河谷宽坦呈宽“U”形,河道曲折,水流散乱多叉流,沿岸多沼泽;索曲河口至嘉玉桥段,为中等切割过渡段,河流下蚀作用显著,谷深500-800米,呈“V”形峡谷,宽谷与峡谷交替分布,河槽单一,有险滩分布,水流湍急。

中游河段(嘉玉桥-泸水),属高山峡谷区,河流海拔3125-803米,两岸山脉海拔4000-5500米,最高山峰梅里雪山6740米,山峰终年积雪,还有现代冰川;两岸山脉夹扛对峙,山坡陡峻,谷坡一般35°-45°最大谷坡60°-70°,河谷狭窄,形成深切1000 -2000米的“V”形峡谷。谷底一般宽100-150米,最宽谷底150-300米,最窄谷底60-80米,水面宽80-120米;沿河阶地较少,河床平均坡降3‰,最大坡降15‰-20‰,是怒江河道最陡的河段。该河段内河道单一,险滩较多,水流湍急。5.怒江流域示意图

下游河段[11](泸水-国界),河流海拔803-520米,平均坡降0.69‰;两岸山势降低,一般海拔2000-3000米,河谷相对开阔,沿河偶尔看到阶地平坝,河道为中等切割宽“U”形与“V”形谷交替地段,谷坡30°-40°,谷深500 -1000米。泸水至惠通桥,河谷渐渐开阔,谷底宽200-300米,沿江时有宽浅河谷和平坝,最大平坝应属怒江坝(又名潞江坝),坝子并不很平,约50千米长,10千米宽,由散落孤立而低缓的山丘组成,该段水面宽一般150-200米,最宽为200-300米,河床险滩少,水流平缓。惠通桥至南信河口(国界),河谷逐渐缩窄,该段河道干流长151千米,天然落差121米,平均坡降0.8%,谷底大多宽200米左右,最窄谷底宽度80-100米,险滩较多,水流较急 。

怒江干流规划了“两库十三级”,2132万千瓦,有多级呈现年调节能力,有多个区段的地质地形地貌能够利用已有的下水库,建造适宜的多个上水库,可以形成一定规模的抽水蓄能电站。

3.4.元江(红河)流域水系分布

元江(红河)流域[12]为中国、越南之间的国际河流(如图6所示),发源于云南省巍山县哀牢山东麓,上源称礼社江,与绿汁江在三江口汇合之后称为元江,流经河口县进入越南之后始称红河。红河流经越池和河内,最终分股注入南海的北部湾。从河源至入海口全长1185千米,流域面积15.8万平方千米,越池的多年平均流量为3900立方米/秒,多年平均径流量为1230亿立方米。

6.元江(红河)流域水系分布图

元江干流长677千米,流域面积7.9万平方千米(其中,云南省境内7.674万平方千米,广西省境内0.226万平方千米),国境线处的年均径流量为484亿立方米,全程天然落差2510米,平均坡降3.7l‰。上游礼社江干流全长282千米,天然落差2045米,平均坡降为7.25‰。三江口至国境线干流即元江全长395千米,落差465米,平均坡降为1.17‰

元江拥有众多支流,有流域面积超过l00平方千米的支流53条,有流域面积超过1000平方千米的支流17条,主要支流有李仙江、藤条江、盘龙河、普梅河(又名南利河)4条,并在我国境内均有分水岭相隔,自成独立水系,流入越南后分别称黑水河、南那河、泸江和儒桂河。

李仙江发源于巍山县,上源称把边江,与阿墨江汇合之后称为李仙江,进入越南之后改称沱江(黑水河)。主要支流有他郎河、泗南江、猛野江等。中国境内流域面积2.014万平方千米,干流河道全长472千米,天然落差1980米,平均比降4.19‰,国界线处流量470立方米/秒,水能资源蕴藏量205万千瓦,上游河谷与小平坝相间,中、下游河谷狭长、山势陡峻。河道曲折蜿蜒,沿河多处急滩。

藤条江为李仙江(黑水河)支流,发源于红河县宝洞山,流入越南后称南那河。主要支流有乌拉河、猛平河、三家河、金子河、金水河等。中国境内流域面积4854平方千米,干流河道全长168千米,落差1838米,国界线处多年平均流量166立方米/秒。

元江的地理位置为东经100°06-105°40′、北纬22°27-25°32′,位于云南省中部、东南部和广西西南部。东接南盘江流域,西与澜沧江以无量山为分水岭,北邻金沙江流域,南面与越南接壤。流域的地势自西北向东南倾斜,呈狭弓带状,流域平均宽度120千米,云岭余脉南延分成的无量山和哀牢山脉,形成南北纵列相间的高山深谷地形,属山区和半山区,平坝面积没有超过5%。我国境内河谷切割很深,流域分水岭最低处(河口县)76.4米,除戛洒、漠沙、元江等少数平坝地形较为开阔外,河道均蜿蜒于峡谷。各支流两岸分水岭相隔比较近,较大支流流向多与干流平行,小支流则多与干流垂直成梳齿状。流域内除干流元江,支流李仙江、普梅河等河床坡度较缓,变化均匀外,其余河流如盘龙河、泗南江、绿水河、南溪河、金平河、三家河、苦楚河、麻子河等河道坡度变化较大,沿河多集中落差,有利于水电建设,包括抽水蓄能。

3.5.南盘江(珠江)流域水系分布

南盘江属于珠江流域西江水系(如图7所示),位于云贵高原的东南斜坡上,地势呈西北高东南低,地理坐标为东经102°14-106°07′,北纬23°12-25°27′。南盘江是珠江主源,发源于云南省沾益区马雄山南麓,流域跨云南、贵州、广西三省(区)。流域北面有乌蒙山,是南盘江与金沙江、北盘江的分水岭,西面和南面有哀牢山、六韶山,为南盘江与红河、郁江的分水岭,流域四周除东面出口处外,均为群山环绕。流域面积5.688万平方千米,干流全长936千米,总落差1854米,平均高程1750米。流域面积超过1000平方千米的一级支流有甸溪河、黄泥河、马别河等8条,流域内高原湖泊众多,主要有阳宗海、抚仙湖(澄江市)、星云湖(江川县)、杞麓湖(通海县)、异龙湖(石屏县)等,水面总面388平方千米。

7.南盘江(珠江)流域水系分布图

南盘江流域[13]的地形地貌,起于云南省曲靖市沾益区,止于贵州省册亨县境内,南盘江与北盘江回合称红水河。云南境内流域在云贵高原东部,山势以平缓的中山、低山为主,贵州境内山势由西至东,从低山向高山山势变化。流域内石灰岩分布较广,占50%以上,是我国典型的喀斯特岩溶地区,其内的溶洞、漏斗、落水洞、地下暗河发育旺盛。流域内有较多坝子和湖泊。

3.6.独龙江(伊洛瓦底江)流域水系分布

独龙江是云南六大水系之一,全长250千米,流域面积1947平方千米,发源于西藏察隅县伯舒拉岭南部山峰然莫日附近,属于伊洛瓦底江(长2714千米)的上游河段,算作伊洛瓦底江的东侧源头。向南流经但当利卡山和高黎贡山之间的峡谷,将怒江州贡山县独龙江乡之后,转而向西进入缅甸,改称为恩梅开江,最终流经安达曼海进入印度洋。独龙江流域降水丰富,河流落差极大,水流湍急。

独龙江境内最高海拔4936米,最低海拔1000米,峡谷中的原始生态环境保留完好,自然资源蕴藏丰富,独龙江(伊洛瓦底江)多年平均入海流量4860亿立方米。但是,这里山重水复,积雪冰封的地理、气候环境使独龙江被誉为秘境,被誉为生物多样性的保护基因库,被誉为野生植物天然博物馆。正因为如此,独龙江被列为自然保护区,即便是水量丰富,即便具备常规水电和抽水蓄能开发地质地貌地形条件,也是禁止开发。

滇西南的两大出境支流水系瑞丽江和大盈江也属于伊洛瓦底江流域。我国境内瑞丽江干流长约186千米,流域面积5723平方千米,发源于高黎贡山西南支脉尖高山南侧,水资源丰富。大盈江在我国境内流域面积约5832.6平方千米,干流全长204千米,平均比降约14.7%,发源于腾冲县古永乡,源头山峰海拔3300米以上,自河源开始依次为地方河、大岔河、槟榔江、大盈江。这两条支流水系水资源都很丰富,地质地貌特征优越,适合开发水电,包含抽水蓄能。

从各流域水量分布和地形地貌来看,具备下水库和上水库的区域特征明显,抽水蓄能资源丰富。

4.云南本土电力消纳前景

新增高能耗企业落户云南,为本土电力消纳[14]提供便利。近年来,云南着力推动产业结构优化调整,产业集聚态势逐步显现,现已形成30万吨单晶硅拉制和41吉瓦切片生产能力,成为全球最大的绿色单晶硅光伏材料生产基地,并正在成为全球最大的绿色硅材加工一体化制造基地。

41吉瓦切片生产能力体现着高能耗的特点,年耗电量约2000亿千瓦时,为滇阈电源点的电力消纳提供更多机会,解决本省内消纳更多电力的综合问题。同时,最大绿色单晶硅光伏材料生产基地,为清洁能源提供充裕的主材和设备。

多年来,云南本土年消纳电量不到但接近2000亿千瓦时,年发电量(2020年全年发电量为3961.01亿千瓦时)的约50%送出省外或国外。现在新增41吉瓦切片生产能力的30万吨单晶硅厂,加上固有形成的工业能耗体系[15],可以基本消纳完每年的本省全年发电量,必要时,还需要进行一定量的“电力进口”。这也促进云南省包含抽水蓄能在内的储能电源点产业快速发展。

5.云南的抽水蓄能资源条件和规模分析

5.1.流域水资源覆盖云南省各地州县市区的情况

云南省境内的金沙江、澜沧江、怒江、元江、南盘江、大盈江等,都是水资源丰富,高山峡谷,落差悬殊,地质地形地貌特征明显,很多区域都现存的下水库,都具备建造适度规模的上水库和抽水蓄能电站。金沙江流经迪庆州德钦县、香格里拉市、维西县,丽江市的剑川县、古城区、宁蒗县、永胜县、华坪县,大理州的鹤庆县、宾川县,楚雄州的永仁县、元谋县,昆明市的禄劝县、寻甸县、东川区,曲靖市的会泽县,昭通市的巧家县、永善县、绥江县、水富市等7个地州20个县市区;澜沧江流经迪庆州的德钦县、维西县,怒江州的兰坪县,大理州的云龙县、永平县,保山市的隆阳区、昌宁县,临沧市的凤庆县、云县、临翔区、双江县,普洱市的景东县、景谷县、西盟县、澜沧县,西双版纳州的勐海县、景洪市、勐腊县等7个州市18个县市区;怒江流经怒江州的贡山县、福贡县、泸水市,保山市的隆阳区、龙陵县,临沧市的镇康县等3个地州6个县市区;元江流经大理州的巍山县、南涧县,楚雄州的双柏县,玉溪市的新平县、元江县,普洱市的镇沅县、墨江县,红河州的红河县、蒙自市、元阳县、个旧市、绿春县、屏边县、河口县,文山州的马关县、麻栗坡县等6个地州16个县市;南盘江流经曲靖市的沾益区、麒麟区、陆良县、罗平县、富源县、师宗县,昆明市的宜良县、石林县,红河州的开远市、泸西县、弥勒市、建水县、蒙自市、石屏县,文山州的砚山县、丘北县、广南县,玉溪市的澄江市、江川县、华宁县、通海县、峨山县等5个地州22个县市区;独龙江流经怒江州的贡山县,瑞丽江、大盈江流经保山市的腾冲市、德宏州的瑞丽市等3州市3县市。

综合云南省境内的这6条流域,所流经的区域(滤掉重叠部分),覆盖15个地州,占比93.8%,覆盖79个县市区,占比61.2%。也体现水能资源在云南省境内的丰富程度,具备储能的地质地形地貌特征的普遍程度,能够助力乡村振兴,助力绿色发展,助力地方经济发展、更好造福当地人民。

5.2.采集已投产抽水蓄能电站的相关指标

观摩已经运营多年的张河湾抽水蓄能电站[16],具有亲临三年建设管理经历的代表性,可以得到一些启发。装机容量100万千瓦,安装425万千瓦的单级混流可逆式机组,以一回500千伏线路接入河北南部电网,年发电量16.75亿千瓦时,年抽水用电量22.04亿千瓦时,电站综合效率为0.76。上水库布置在山顶,开挖填围而成,正常蓄水位810米,总库容785.4万立方米,调节库容720万立方米,工作水深31米,坝顶高程812米,最大坝高57米,全库采用复式沥青混凝土全面防渗。该区域山体属于太行山,其岩性呈砂岩、泥岩和火山岩,无论是砂岩、泥岩,还是页岩、石灰岩、石英岩、寒武岩、长成岩,都可以通过合理的技术手段,予以优化完善,达到成形抗压荷载的目的。上水库与下水库的垂直有效高度339米,下水库库容8330万立方米。

下水库是利用已有的水库,在原有未完建大坝上加高完建而成,正常蓄水位 488米,保证抽水蓄能电站发电水位471米,具有年调节能力。拦河坝为浆砌石重力坝,按100年一遇洪水标准设计,1000年一遇洪水标准校核;坝顶高程490 米,最大坝高77.35米。

水道和地下厂房系统布置在上下水库之间的山体内,设竖井高压管道,钢板衬砌;采用一管两机布置方式,主管长570米,尾水洞长170米,电站距高比为1.58。关键设备有4台套500千伏、300兆伏安三相水冷电力变压器及其附属设备、备品备件和专用工器具。

当年工程总投资为41.2亿人民币。由此,可以摸索其中的某些投资规律。

5.3.云南省境内的抽水蓄能规模预测

云南省境内的水电站,其库容超过100亿立方米的有6个,其库容超过10亿立方米的有12个,其库容超过5亿立方米的有11个,其库容超过1亿立方米的至少有8个(前后不存在包含关系)。其实,具备1亿立方米的下水库就能够满足安装100万千瓦以上抽水蓄能电站所具有的上水库库容,由此,分布在云南省15个地州79个县市区的抽水蓄能资源,至少有37个可供优化选择,总装机规模至少3700万千瓦。

具体而言,超过百亿立方米库容的水电站有龙盘、糯扎渡、白鹤滩、小湾、溪洛渡、天生桥一级等6个梯级,超过十亿立方米库容的水电站有乌东德、松塔、向家坝、马吉、观音岩、鲁地拉、古水、黄登、奔子栏、泸水、景洪、托巴等12个梯级,超过五亿立方米库容的水电站有大朝山、漫湾、金安桥、阿海、旭龙、梨园、鹿马登、苗尾、马堵山、岩桑树、龙开口等11个梯级,分布于金沙江、澜沧江、怒江、元江、南盘江等流域的云南省境内。抽水蓄能的开发,将形成能源产业链从电源点-输变电-云南本土消纳点的高质量发展,带动能源产业上下游良性互动。

6.结论

1)从技术上而言,云南省境内可以建造不少于37个单站100万千瓦以上的抽水蓄能电站。但从经济上而言,需要合理论证再确立抽水蓄能规模。

2)抽水蓄能资源在云南省境内相对比较丰富,分布于15个地州的若干个县市区。

3)可以通过省企牵头,合作央企和设计院接洽县级人民政府联合投资具体的抽水蓄能资源项目,达到国有资产保值增值的目的。

4)联合开发云南省境内的抽水蓄能资源,满足国家政策要求和省政府“十四五”规划要求,是新形势下的乡村振兴支撑工程和绿色发展标志工程,能够助力地方经济发展、更好造福当地人民。

 

 

 

 

参考文献

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