11月27日，由21CN組織的“海南三日科普游”正式啟動，網(wǎng)友科普團(tuán)由廣州出發(fā)前往?？冢瑢嵉貐⒂^海南瓊中抽水蓄能電站，開始為期3天科普之旅。

　　為了對抽水蓄能電站有更多了解，“海南三日科普游”活動開展前，21CN在官方微博上收集了大量網(wǎng)友的提問，并特邀水力能源研究領(lǐng)域?qū)＜伊号d博士為其解答。

　　以下為訪談內(nèi)容：

　　問：抽水蓄能電站是干什么的？什么樣的工作原理？能否用通俗的語言向網(wǎng)友們普及一下？

　　答：對一個國家或者地區(qū)而言，每一天用電量都存在著峰谷差異，比如上海市在上午10點-11點，下午2點-3點和晚上7點-9點左右存在著明顯的用電高峰，一天中最高的用電量與最低用電量相差數(shù)百萬千瓦，而電力是必須及時消耗的，電廠發(fā)多少電用戶就要消耗多少電。為解決每日用電峰谷差異的問題，最直接的有兩個辦法，第一個是根據(jù)用電負(fù)荷的變化開啟或者停止發(fā)電機(jī)組，但是火力發(fā)電機(jī)組、核電機(jī)組以及部分水電機(jī)組由于其自身設(shè)計特點和運行要求，如果頻繁起停機(jī)組，將直接影響到機(jī)組的使用壽命和運行安全，因此對存在著明顯用電峰谷差異的大電網(wǎng)而言，不宜采用該方法。第二種方法就是我們大家所關(guān)心的抽水蓄能，它能夠在用電高峰將多余電能“存儲”起來，在用電低谷則將存儲的電能釋放出來。在實際中，對于大電網(wǎng)而言，其供電量可以分為兩部分，一部分是由火力發(fā)電機(jī)組、核電機(jī)組和大型水電機(jī)組等組成，在用電量發(fā)生變化時，其發(fā)電量卻基本保持不變；同時利用抽水蓄能機(jī)組、小型水電機(jī)組等完成“調(diào)峰填谷”作用。

　　抽水蓄能工作原理：抽水蓄能電站的一個關(guān)鍵設(shè)備就是水泵水輪機(jī)，在用電低谷期，抽水蓄能電站在水泵工況運行，將水從下游水庫（位置較低）抽到上游水庫（位置較高），把多余的電能轉(zhuǎn)化成為水的勢能存儲起來；在用電高峰期，抽水蓄能電站在水輪機(jī)工況運行，水從上游水庫流向下游水庫沖擊水輪機(jī)作功進(jìn)而發(fā)電，將存儲的水勢能轉(zhuǎn)化為電能，彌補(bǔ)用電高峰的需求。

　　問：抽水蓄能起哪些作用？

　　答：抽水蓄能電站的作用主要有調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、事故備用和黑啟動等。

　?。?）調(diào)峰填谷：在用電谷期，抽水蓄能電站將水從下游水庫（位置較低）抽到上游水庫（位置較高），把多余的電能轉(zhuǎn)化成為水的勢能存儲起來；在用電高峰，則利用水從上游水庫流向下游水庫沖擊水輪機(jī)作功進(jìn)而發(fā)電，將存儲的水勢能轉(zhuǎn)化為電能，彌補(bǔ)用電高峰的需求。

　?。?）調(diào)頻調(diào)相：簡單的說，供電質(zhì)量兩個重要參數(shù)是頻率和電壓，比如家庭用電要求是220V50Hz，但是當(dāng)電網(wǎng)電量供需發(fā)生變化（負(fù)荷變化）時，電的頻率和電壓等參數(shù)也會發(fā)生波動，直接影響到供電質(zhì)量。而抽水蓄能電站起動速度快，其出力（相當(dāng)于瞬時發(fā)電量）可以在一個較大范圍內(nèi)靈活調(diào)整，是一種優(yōu)良的調(diào)頻調(diào)相設(shè)施。

　?。?）事故備用和黑啟動：由于抽水蓄能電站機(jī)組起動到滿負(fù)荷只需1-2分鐘，而且運行工況調(diào)整、轉(zhuǎn)換的速度也快，也能夠黑啟動（黑啟動是指出現(xiàn)系統(tǒng)解列事故后，要求機(jī)組在無電源的情況下迅速起動），是電網(wǎng)最佳的緊急事故備用機(jī)組。

　　由于上述作用，抽水蓄能電站能夠有效的提高火、水、核電站的綜合利用率，降低系統(tǒng)能耗，提高電網(wǎng)的可靠性。

　　問：抽水蓄能電站是適合中國的選擇嗎？看到很多說國外建了這種電站的項目，但是這適合中國的情況嗎？

　　答：抽水蓄能電站是否適合，與電網(wǎng)供電來源密不可分。電網(wǎng)供電來源一般可以分為兩類：一類是以火電（或核電）為主；另一類是以水電為主或水、火比例大致相當(dāng)。對于前者，由于火電機(jī)組、核電機(jī)組不宜頻繁起動，電網(wǎng)需要抽水蓄能電站承擔(dān)調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用等作用；對于后者，水電機(jī)組有一定的調(diào)蓄能力，但是如果電網(wǎng)中水電站屬于年調(diào)節(jié)以下的情況較多，比如，電站屬于季調(diào)節(jié)型，即所在河流有較明顯的枯水期和汛期，在汛期時，若要利用水電調(diào)峰，則只能白白放掉水而不能用來發(fā)電，降低了電站經(jīng)濟(jì)效益，對于此類電網(wǎng)，配備了抽水蓄能電站后，就可以減少或避免汛期棄水，提高經(jīng)濟(jì)效益并改善水電汛期運行狀況，也能增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)控能力。對我國而言，從發(fā)電總量上來看，2012年火力發(fā)電量占全國總發(fā)電量的78.6%，水力發(fā)電量占17.4%，其余為核電和風(fēng)電等新能源發(fā)電量；從地域分布上分析，北方火電居多，西南地區(qū)水電居多，核電則多處于沿海地區(qū)；從水電特性上分析，相當(dāng)大一部分水電站，比如三峽、葛洲壩都屬于季調(diào)節(jié)水電站；因此，不論是從電網(wǎng)實際調(diào)控需求，還是從電站經(jīng)濟(jì)運行角度考慮，都是需要興建大量的抽水蓄能電站。

　　問：網(wǎng)上有很多傳言，“地球一小時”是作秀，實際上什么電也不省，真的嗎？能否解釋一下？

　　答：對于家庭或者個人而言，少用一個小時的電，那肯定是省電的，但是從國家或者電網(wǎng)安全的角度看，我們更應(yīng)該推崇的是其節(jié)能思想，而不是這種活動。“地球一小時”活動建議在每年3月最后一個星期六20點30分到21點30分熄燈。對于這個時間段，首先，它處于枯水期，水電機(jī)組發(fā)電量較低，火電機(jī)組起主要作用；其次，這個時段家庭生活用電量占整個電網(wǎng)供電量的比重較大，突然熄燈一個小時，將會造成用電量急劇變化。從電網(wǎng)調(diào)控方面來看，一方面，火電機(jī)組起停需要一個過程，不可能像家用電器一樣，開關(guān)鍵一按它就停機(jī)了，利用火電機(jī)組難以實現(xiàn)實時調(diào)控；另一方面，在電網(wǎng)中抽水蓄能電站相對較少，也沒有辦法在如此大的用電波動中保持電網(wǎng)的穩(wěn)定，這將會對電網(wǎng)造成較大沖擊，甚至?xí)茐囊徊糠止╇娫O(shè)備。因此，如果全國人民都參加這個活動，8點30分，電燈開關(guān)一關(guān)，其他家用電器也許會跟著跳閘。最后，即便單純從能源消耗角度，不考慮電網(wǎng)破壞和電器設(shè)備損壞的損失，由于火電機(jī)組在完全停止后和正在運行中存在較大的溫差，而活動中停機(jī)和起動時間僅相隔一個小時，火力發(fā)電機(jī)組需要不斷燃煤來保證其設(shè)備溫度，以便于1小時后開啟，這部分煤炭也白白燃燒掉了，因此，它難以達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保的作用。