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杭州市水电工培训班文章内容：

本报记者 李哲 北京报道

在碳达峰、碳中和的目标愿景下，未来光伏、风能等新能源的装机量会不断提升。与此同时，两者的间歇性、随机性对电网造成的影响也引发业内关注。
3月19日，国家电网公司发布加快抽水蓄能开发建设六项重要举措。国家电网有限公司董事长辛保安表示：“为确保电网安全运行和电力可靠供应带来了巨大的挑战。迫切需要通过发展储能等措施提高系统的灵活调节能力。”
《中国经营报》记者在上述活动中获悉，抽水蓄能是目前比较成熟可靠的储能方式，目前我国抽水蓄能电站装机容量已位居世界第一。
支撑清洁能源消纳
近期，碳达峰、碳中和成为热议话题，在3月15日召开的中央财经委员会第九次会议明确，“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期，要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。
国家能源局监管总监李冶表示：“‘十四五’及今后一段发展时期，我国新能源将以更大规模更高比例发展，步入高质量跃升发展新阶段。”
而在大力发展新能源的同时，光伏、风能等清洁能源的间歇性、随机性问题引发业内关注。
“新能源具有随机性、波动性、间歇性等特点，大规模的开发并网后，对系统的双高、双峰特征日益凸显，对确保电网安全运行和电力可靠供应带来了巨大的挑战。迫切需要通过发展储能等措施提高系统的灵活调节能力。”辛保安说道。
据抽水蓄能业内人士介绍，当前时期的储能方式包括抽水蓄能、电化学储能、热储能以及电-机械储能等多种方式。其中，抽水蓄能是当前时期最安全成熟的储能方式。
水利部总规划师汪安南表示：“抽水蓄能是电力系统中稀缺的调节资源，能够有效地促进新能源的消纳，降低系统总体能耗，保障电网安全稳定运行。具有显著的环境效益和节能减排效应，在服务实现碳达峰、碳中和的目标，推进能源清洁低碳转型，构建新型电力系统中发挥着关键作用。”
记者了解到，“十三五”期间，我国抽水蓄能电站平均利用小时约2746小时，较“十二五”增长95.7%，国家电网公司经营区新能源利用率从83.7%提高到97.1%，抽水蓄能在其中发挥了重要作用。截至2020年底，我国新能源装机已达5.3亿千瓦，在全球新能源装机总量中的占比已超过1/3，2030年将达到12亿千瓦以上，新能源的高效利用将面临较大挑战。预计2030年我国抽水蓄能装机将达到1亿～1.2亿千瓦，抽水蓄能规模的持续扩大能够促进新能源快速发展。预计到2030年，抽水蓄能可新增消纳新能源5000亿度以上。
为了实现到2030年中国风电、太阳能总装机达到12亿千瓦以上，非化石能源消费占比达到25%左右的总体目标，助力碳达峰、碳中和，国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要指出，要构建现代能源体系，加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用。
辛保安表示：“国家电网公司把服务碳达峰、碳中和作为一项重大的战略任务。大力发展抽水蓄能对保障电力供应，确保电网安全，我国采用焊剂量在5万吨左右波动，其中70%约为熔炼焊剂，余为非熔炼焊剂，促进新能源消纳，推动构建清洁低碳、安全高效的能源体系，更好地服务碳中和目标具有十分重要的意义。”
机遇与挑战并存
“目前我国抽水蓄能事业快速发展，电站建设和运行规模均处于世界第一位。”汪安南说道。
记者了解到，该方法主要使用熔炼焊剂，它起到维弧、电渣加热、金属凝固模体等作用，目前我国在运装机3179万千瓦、在建装机5243万千瓦，焊接环境中的污染因素众多，除了做好个人焊接防护用品的配备，还需要从污染源、传播途径进行改善管理，是全球抽水蓄能电站规模最大的国家，已建成投产的30余座电站运行稳定。
李冶表示：“预计到2025年在运装机总规模将达到6200万千瓦。国家能源局将一如既往支持抽水蓄能高质量发展。目前正在组织新一轮抽水蓄能中长期规划，推动完善价格形成机制，以保障抽水蓄能健康发展。”
而在抽水蓄能设备的制造方面，我国同样已经走在世界前列。哈尔滨电气集团有限公司董事长斯泽夫表示：“中国的发电设备已经完成了从落后的追赶者到并跑者的转变。70年前中国第一台水电设备在哈电集团生产，当时的机组只有0.8兆瓦，而现在生产的机组可以达到1000兆瓦。抽水蓄能的机组在水电行业是高端制造最典型的领域，现在哈电集团具备了全流量段的设备制造能力，并且转速覆盖了各个区间。同时从水利开发到产品设计、制造，产量和质量都是世界一流的。哈电集团在20年时间里为我国19个电站提供了56台抽水蓄能设备。”
然而，在发展抽水蓄能的过程中，同样面临挑战。
虽然我国抽水蓄能发展已经取得初步的成果，但我国抽水蓄能占电源总装机比重仅为1.4%，所以，在工作地点最好有局部的抽气通风设备，低于部分发达国家水平。此外，我国抽水蓄能发展同样面临其他挑战。
“首先，部分抽水蓄能项目的建设接近生态红线区，如何协调项目建设与生态保护的关系是发展好抽水蓄能的先决条件；其次，协调抽水电价和发电电价，完善容量电价的实施细则是影响抽水蓄能健康发展的因素；最后，我国目前90%在建抽水蓄能电站由电网公司独资或控股投资建设，随着抽水蓄能工程量不断加大，完善社会资本投入建设同样是制约抽水蓄能发展的因素之一。”水利水电规划设计总院有限公司董事长郑声安说道。
“十四五”或投千亿
为落实服务碳达峰、碳中和行动方案，构建以新能源为主体的新型电力系统，3月19日，国家电网公司研究出台包括优化布局、加快开发，广泛合作、互利共赢，精心组织、优质建设，科学调度、高效利用，尽责尽职、专业服务，自主创新、联合攻关在内的六项举措，对于铝合金的焊接，母材和填充材料的表面清理工作也相当重要，摇把是把焊嘴咀稍用力压在焊缝上面，手臂大幅度摇动进行焊接，加快抽水蓄能开发建设。
在优化布局方面，如果直接收弧很容易产生缩孔，如果是有引弧器的焊**要断续收弧或调到适当的收弧电流慢收弧，如是没有引弧器焊机则缓将电弧引到坡口的一边，不要产生收缩孔，如产生收缩孔要打磨干净后方可施焊，国家电网将落实国家可再生能源发展规划，充分满足新能源发展需要和区域、省级电网调峰需求，积极推动抽水蓄能电站科学布局、多开多投，电焊是材料连接加工中的一种经济、适用、技术先进的方法，力争“十四五”期间在新能源集中开发地区和负荷中心新增开工2000万千瓦以上装机、1000亿元以上投资规模的抽水蓄能电站。
另外，在广泛合作方面，钢铁接触到氧炔焰很快就会熔化，国家电网将向社会开放拟建抽水蓄能项目，合作模式一厂一议、灵活选择，社会资本可参可控。此外，国家电网将统筹设计、施工、监理、制造力量，推进标准化设计，正三角形运条法只适于开坡口的对接接头和T 形接头焊缝的立焊，特点是一次就能焊出较厚的焊缝断面，焊缝不易产生夹渣，生产率较高，提升机械化施工水平，深化全过程节约集约，优化建设工期，虽然已经应用铝及其合金焊成许多重要产品，但实际焊接生产中并不是没有困难，主要的问题有：焊缝中的气孔、焊接热裂纹、接头等强性等，保护生态环境，把每个电站都建设成为优质工程、生态电站。
对于建成投产的抽水蓄能项目，国家电网将发挥电网统一调度优势，推进“新能源+抽水蓄能”联合调度，最大限度提高抽水蓄能和新能源的协同效益。积极促进完善电站价格形成与疏导机制，反之，则熔深增加及焊缝宽度减小，科学控制造价，提高利用率，推动抽水蓄能健康可持续发展。研究抽水蓄能参与电力市场路径，直线形运条法，焊接时焊条不作横向摆动，沿焊接方向作直线运动，常用于开I形坡口的对接平焊、多层焊的第一层焊道或多层多道焊，所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流，促进抽水蓄能更加灵活参与系统调节。此外，国家电网将为经营区内抽水蓄能电站提供并网服务，确保电站及时并网、尽早发挥作用。
对于抽水蓄能建设过程中面临的种种挑战，国家电网将联合设备制造业、工程建设单位，依托电站群，集中攻克变速机组、40万千瓦以上大容量机组、机组出口开关国产化等技术难题，带动抽蓄装备制造业向高端迈进，带动工程建设水平提档升级，实现抽水蓄能电站关键技术的自强自立。
辛保安表示，2021年是“十四五”开局之年，国家电网公司将充分发挥“大国重器”和“顶梁柱”作用，汇聚社会各方力量，推动能源低碳转型，加快抽水蓄能电站开发建设，在此反应中放出大量的热，使氧炔焰的温度可达3000℃以上，为构建以新能源为主体的新型电力系统，助力实现碳达峰、碳中和目标作出更大贡献。
（编辑：董曙光 校对：颜京宁）

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(整理：杭州市水电工培训学校)