(5)风电比例较高或风能资源比较丰富的省(自治区)。这些电网配备了抽水蓄能电站后，可把随机的、质量不高的电量转换为稳定的、高质量的峰荷。

四、抽水蓄能电站静态效益

抽水蓄能电站在电网中由顶峰填谷作用而产生的经济效益，称为静态效益。包括：

(1)容量效益：抽水蓄能电站是调节电网负荷曲线高峰和低谷之间差距的有效措施。负荷高峰时段，它可以作为水电站发电，担负电网尖峰容量;用电低谷时段，则可作为电网用户，吸收低谷电量抽水蓄能，减少负荷峰谷差。因此抽水蓄能电站可减少火电机组的日出力变幅，使其在高效区运行，增加发电量，并使核电和大型火电机组稳定经济运行。抽水蓄能电站一般无防洪、灌溉、航运等综合利用要求，建设成本低。建设周期比常规水电站要短，运行费用比火电站要低。在电网中缺少调峰电源时，建设抽水蓄能电站可减少火电或其它类型电源的装机容量，改变能源结构，减少总的电力建设投资。

(2)能量转换效益：抽水蓄能电站通过能量转换，将成本低的低谷电能转换为价值高的峰荷电能。

(3)节煤效益：抽水蓄能机组的投人，使电网负荷分配得到调整，火电尽量担负基荷和腰荷，从而使火电总平均煤耗下降。

五、抽水蓄能电站的动态效益

抽水蓄能电站具有调峰、调频和调相等作用，还可承担紧急事故备用，保证电网安全、稳定运行。这些动态效益高于其静态效益，主要包括：

(1)调峰效益：抽水蓄能机组因为结构简单，控制方便，可以随需要增加功率或减少功率，因而有效地减轻了火电机组(包括燃气轮机机组)的调峰负担(大型火力发电机组及核电机组不适于变化负荷下运行，并且有最小的出力限制，大型火力发电机组最小技术限制出力为额定出力70%左右，核电机组为80-90%左右)。蓄能机组具有可以随时将其出力调整在额定出力的50 ～105 或更宽大的范围内用以适应电网的负荷需要，如此电网调度无需频繁调整火电机组之出力，使火电机组的负荷相对稳定，从而节省火电厂的运行和维护费用。因此，蓄能电站抽水时相当于一个用电大户其作用是把日负荷曲线的低谷填平了，即实现"填谷"。"填谷"的作用使火电出力平衡，可降低煤耗，从而获得节煤效益。蓄能电站同时可以使径流式水电站原来要弃水的电能得到利用。在整个运作过程中，虽然部分能量会在转化时流失，但相比之下，使用抽水蓄能电站仍然比增建煤电发电设备来满足高峰用电而在低谷时压荷、停机这种情况来得便宜，效益更佳。

(2)调频效益：抽水蓄能机组调节灵活，出力变化可以从0 到100%，可以快速起动，随时增荷或减荷，起到调整周波的作用，有助于保持频率并提高电网的稳定性。调频在电网频率下降至设定值时，蓄能机组会自动从水泵工况、调相工况和停机状态转为发电工况，把电网频率调整到设定值。常规水电站自起动到满载一般需数分钟。而抽水蓄能机组在设计上就考虑了快速起动和快速负荷跟踪的能力。现代大型蓄能机组可以在一两分钟之内从静止达到满载，增加出力的速度可达每秒1 万kW，并能频繁转换工况。最突出的例子是英国的迪诺威克蓄能电站，其6 台300MW 机组设计能力为每天起动3～6 次;每天工况转换40 次;6台机处于旋转备用时可在10s达到全厂出力1320MW。

(3)负荷跟随效益：电网负荷总是在不断的变化，当负荷急剧变化时，抽水蓄能机组与火电或其它类型机组相比，其负荷跟随很快，爬坡能力较强。

(4)旋转备用(事故备用)效益：现代电网一般应储备一定量的备用容量，蓄能机组可以作为热备用容量，用以应付不可预见的负荷需要，这样可以节省火电机组的启动费用，减少或避免备用火电机组低出力(负荷)时的运行费用。抽水蓄能机组作为水力机组可以方便地处于旋转备用状态，以利快速地承担事故备用。抽水蓄能电站能够快速启动机组，迅速转换工况，但因其水库库容较小，所起作用与具有较大库容的常规水电站有所区别，一般只能担任短时间的事故备用。在发电工况下，可利用抽水蓄能电站运行中的空闲容量，短时间内加大出力;在停机状态下，亦可紧急启动，从而达到短时应急事故备用的目的。在水泵工况下，可停止抽水，快速切换至发电工况。

(5)调相效益：抽水蓄能机组由于其结构上的优点，可以方便地做调相运行。可以向电网输送无功用以提高电网电压，也可以从电网中吸收无功用以降低电网电压，这样不但可以保持电网电稳定而且可以减少电网的网损。不但在空闲时可供调相用，在发电和抽水时也可调相，既可以发出无功功率提高电力系统电压，也可以吸收无功功率降低电力系统电压，尤其是在抽水工况调相时，经常进相吸收无功功率，有时进相很深，持续时间很长，这种情况是其他发电机组达不到的，只有抽水蓄能机组才能做到。另外，抽水蓄能机组在调相运行完成后可以快速地转为发电或抽水。

(6)提高电网可靠性：蓄能机组的高度灵活性和快速启动能力，可大大减少电网中强迫停运的时间和次数，因而可大大增加电网的可靠性。

(7)特殊作用：为电网做特殊负荷作用，由于蓄能机组既可作为电源又可作为负荷，这可为大火电机组的调试投产提供负荷作用，保证火电机组的调试顺利进行，避免了大火电机组甩负荷时对电网造成的剧烈冲击。

六、抽水蓄能电站特点

(1)需要水但基本上不耗水，故其规模不像常规水电那样取决于所在站址的来水流量和落差，而主要取决于上下池容积和落差，更主要的是取决于所在电网可供低谷时抽水的电量。

(2)电站型式很多，适应性强，可视情况选定，在山区、江河梯级、平原均可修建抽水蓄能电站，关键在于因地制宜择优选择。

七、抽水蓄能电站的组成部分

(1)上水库 抽水蓄能电站的上水库是蓄存水量的工程设施，电网负荷低谷时段可将抽上来的水储存在库内，负荷高峰时段由水库放下来发电。输水系统是输送水量的工程设施，在水泵工况(抽水)把下水库的水量输送到上水库，在水轮机工况(发电)将上水库放出的水量通过厂房输送到下水库。

(2)输水系统:连接上下水库，由上库进/出水口及事故检修闸门井、隧洞或竖井、压力管道和调压室、岔管、分岔后的水平支管、尾水隧洞及检修闸门井和下水库进/出水口组成。抽水蓄能电站有抽水和发电两种工况，上(下)池的进水口在发电时是出(进)水口，但到抽水时变成进(出)水口，故称进/出水口。

(3)厂房：厂房包括主、副厂房、主变洞、母线洞等洞室。厂房是放置蓄能机组和电气设备等重要机电设备的场所，也是电厂生产的中心。抽水蓄能电站无论是完成抽水、发电等基本功能，还是发挥调频、调相、升荷爬坡和紧急事故备用等重要作用，都是通过厂房中的机电设备来完成的。

(4)开关站及出线场

(5)下水库:抽水蓄能电站的下水库也是蓄存水量的工程设施，负荷低谷时段可满足抽水水源的需要，负荷高峰时段可蓄存发电放水的水量。

八、结束语

进入新世纪，我国电力行业“西电东送”、“南北互供”、“全国联网”使得电网稳定安全运行越来越重要，同时也越来越困难。抽水蓄能电站优越的调峰填谷、调频、调相、事故备用、黑启动等功能对电网的稳定运行起到至关重要的作用，必将达到进一步的发展。同时抽水蓄能电站促进了无调峰作用的清洁可再生能源发电站的建设，有利于节能减排，保护环境。

参考文献：

【1】 张健 郑源 .抽水蓄能技术 河海大学出版社

【2】 梅祖彦 .抽水蓄能发电技术 .机械工业出版社

【3】 邱彬如 .世界抽水蓄能电站新发展 .中国电力出版社