抚宁抽水蓄能电站建设正酣，我国抽蓄电站发展历程回顾

阜宁抽水蓄能电站项目建设正在紧锣密鼓地进行。新华社记者 杨诗瑶 摄

【阅读提示】

截至目前，被誉为“超级电力银行”的丰宁抽水蓄能电站首批机组已稳定运行近半年。抽水蓄能还因其在新型电力系统中起到填峰填谷、调频、调相、储能等作用，并能促进风电、太阳能大规模并网而受到高度关注。

在“双碳”目标指导下，国家能源局最新抽水电中长期发展规划提出，到2030年，我国抽水电总发电规模较“十四五”翻一番”。

鲜为人知的是，抽水蓄能技术虽然已有一百多年的历史，但我国抽水蓄能电站的发展只用了50多年的时间。我国第一座抽水蓄能电站是1968年建成的港南抽水蓄能电站，这座电站是我国第一座抽水蓄能电站，为解决当时的电力短缺问题做出了贡献。也为我国抽水蓄能电站的发展进行了有益的探索，积累了宝贵的经验。

岗南水库。郭长拓 供图

港南电站：中国第一座抽水蓄能电站

5月9日，初夏，我站在冈南水库主坝上向西眺望。群山碧绿，碧波荡漾。远方而来的滹沱河在这里被拦截，形成巨大的水面，让人产生“平湖出高峡”的联想。 ”叹息声。

从冈南水库流出的滹沱河变得平缓宜人，穿过冈南镇，向下游流至黄壁庄水库。水库主坝下游的河流中有一座不起眼的建筑。河北华电混合蓄能水电有限公司港南电站三台机组投入运行。

港南电站规模较小，拥有两台单机容量1.5万千瓦的水电机组和一台抽水蓄能机组，容量为1.1万千瓦。

但很少有人知道的是，虽然该机组装机容量不大，但却是新中国第一座混合抽水蓄能电站。

如今，人们对抽水蓄能电站的了解更多是从丰宁抽水蓄能电站开始的。 2021年12月30日，丰宁抽水蓄能电站正式投入发电。在抽水蓄能行业中，该电站位居世界第一，总装机容量达360万千瓦。由12台30万千瓦单级可逆水泵水轮发电机组组成，总装机容量相当于三峡大坝的六分之一。但与三峡不同的是，它具有惊人的“充电”能力，因此也被称为“超级充电宝”。

1968年建成的港南电站，其抽水蓄能机组装机容量仅为1.1万千瓦，在数量上确实无法与丰宁新“巨无霸”相比。

但国内抽水蓄能电站的开创者却是港南电站。

抽水蓄能电站自1882年问世以来已有140年的历史，但进入中国却晚了半个多世纪。 20世纪60、70年代，我国开始建设抽水蓄能电站。

简单分类，目前的储能装置大致可分为机械储能（抽水储能、压缩空气、飞轮）、电磁储能（超导体、电容器）和化学储能（电池）。与其他储能方式相比，抽水蓄能具有资金投入低、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简单、清洁环保等特点，是目前最成熟的储能方式。也是目前最大的技术。大规模开发条件下电力系统柔性调节装置

作为保障新建电力系统稳定运行的“最优方案”，抽水蓄能技术虽然进入中国时间不长，但发展十分迅速。

截至2021年9月，我国已投运抽水蓄能电站总规模3249万千瓦，在建抽水蓄能电站总规模5513万千瓦。运营规模和在建规模均居世界第一。

尤其是丰宁电站的建设，创造了抽水蓄能电站的四个“世界第一”，全力为绿色冬奥保驾护航，再次让这项技术走进了公众的视野。

实际投入运行的抽水蓄能电站在调峰、调频、调相、应急备用、黑启动等方面发挥了重要作用。近年来，随着风电、太阳能等新能源不断并网，抽水蓄能电站在调峰、调频、调相、应急备用、黑启动等方面发挥了重要作用。对增加新能源消纳、减少弃风弃光发挥了不可替代的作用。

2021年9月，国家能源局正式印发《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》（以下简称《抽水蓄能中长期规划》）并提出，按照“最大核电、最大容量”的原则，在规划重点实施项目库中批准抽水蓄能电站建设。

根据规划，到2025年，抽水蓄能发电总规模比“十三五”翻一番，达到6200万千瓦以上；到2030年，抽水蓄能总规模比“十四五”翻一番。达到约1.2亿千瓦；到2035年，形成技术先进、管理优质、国际竞争力强的现代抽水蓄能产业，满足高比例新能源大规模发展需要，形成一批大型抽水蓄能电站培育骨干企业。

港南电站首台抽水蓄能机组调试安装。张薇薇供图

首创：从蛇首水电站到港南水库

1947年，原驻张家口地区的中国人民解放军第33兵工厂迁至太行山东麓平山县瓯水村附近。当时的厂房主要是破旧的寺庙和借用的私人住宅。设备是几台老式皮带车床，靠人工摇动大木轮获取动力。

今年4月，解放军攻克井陉煤矿并清理战利品时，缴获了段祺瑞家族1917年创办煤矿时从德国进口的一台发电机（194千伏安）和一些管件。得知此事后，晋察冀边区派人得知，花水村附近有瀑布。据《屏山县志》记载，“花水瀑布从天而降”是屏山八景之一。经勘测发现，水落差90米，水流量0.35立方米每秒。中央工委决定利用这滴水建设电站。

由此开始，在太行山腹地的平山县，一座被誉为“边疆倡议”的水电站诞生了——涉涉水电站。

1948年7月，从社社水电站到西柏坡中共中央住宅区的输电线架起，太行山西柏坡第一次被电灯照亮。

射射水电站的建成投运，不仅解决了党中央主席毛泽东在西柏坡的生活、办公用电问题，还为迁往平山县的解放军第33兵工厂提供了生产用电，河北，改产炮弹等武器。完全依靠手工操作的落后，使兵工厂的生产能力提高了30多倍，三四个人一天只能制造十几发炮弹。

以涉水电站发电为动力，党中央毛主席发出408封电报指挥三大战役。在电光中，人们看到了新中国的曙光。

1958年，由于社社水电站已不能满足当时的电力需求，港南电站与港南水库一起开始建设。 1960年和1961年，两台单机容量1.5万千瓦的水轮发电机组投入运行。 1968年，安装了1.1万千瓦抽水蓄能机组，创造了新中国第一座混合抽水蓄能电站。

河北省水务中心港南水库事务中心副主任杨欣表示，建国前，河北几乎没有大型水利工程设施，特别是海河流域，连年遭受连续的水灾和干旱。新中国成立后，全省人民开展了治水工程。 1958年至1963年，河北省进行了全国性的水利运动。治水重点由平原转向山区。各河流上游修建了大型水库工程，其中有港南、黄壁庄、岳城等10余座大型水库。

其中，1958年3月，港南水库主体工程开工建设。它承担着“治理滹沱河、调节洪水、开发利用水资源的大型水利工程”的使命。

然而，当时正值三年困难时期，连续多年的自然灾害对原本疲软的中国经济造成了冲击。港南水电站建设也受到影响。原计划的项目被迫停止建设，转入维修。只有两台15兆瓦发电机组开始发电。

续建工程于1966年重新启动，三年后基本竣工。此时，电力部门正在寻找抽水蓄能电站试验场。

当时，冈南水库控制流域面积1.59万平方公里，相当于滹沱河山区流域面积的68%，总库容15.71亿立方米。特别是1959年，冈南水库主副坝坝顶填土至高程197米。 1966年，水库主副坝进一步修筑加高，并改建溢洪道，使冈南水库适宜安装储能发电机。 。

1968年，冈南水库安装了1.1万千瓦进口抽水蓄能机组。港南电站所属河北华电混合蓄能水电有限公司原副总工程师刘殿文表示，“首台抽水蓄能机组的建设，为我国抽水蓄能电站的发展铺平了道路”此后建设的抽水蓄能机组的多名技术人员曾到访过江南。”

港南电站被公认为中国抽水蓄能的先驱，20世纪60年代和1970年代也被认为是中国抽水电站的起步阶段。

绿色电力：抽水蓄能发展按下“快进键”

在抽水蓄能发展史上，河北其实有一老一新的冈南和丰宁两座以上电站。

在丰宁抽水蓄能电站建成投产前，位于井陉的张河湾抽水蓄能电站是河北省最大的抽水蓄能电站。项目总装机容量100万千瓦。安装4台25万千伏单级混流可逆机组，通过500千伏一次线路接入冀南电网。年发电量16.75亿千瓦，年抽水用电量220.4亿千瓦。

中国电力建设集团北京勘察设计院是国内最早从事抽水蓄能电站技术研究的勘察设计单位。早在20世纪60年代，就开始了抽水蓄能电站建设的研究。港南混合抽水蓄能电站由该院设计。

20世纪90年代，中国电力建设集团北京勘察设计研究院有限公司受委托负责华北地区抽水蓄能电站的规划选型工作。

独具慧眼的设计者在人迹罕至的山里发现了丰宁抽水蓄能电站的“宝藏”：它位于四岔口乡永利村上游滦河左岸回窑子谷之巅。三条支沟相交，群峰环抱。开阔的土地就像一个天然的大水库盆地；上下水库距高比适中，地形地质条件得天独厚。作为储能电站场地，各方面条件都非常优越。于是，一座“超级抽水蓄能电站”很快在设计者的脑海中成型。

在项目参与各方的共同努力下，丰宁抽水蓄能电站创造了储能领域的多项世界第一：总装机容量360万千瓦，位居世界第一； 12台机组的充分利用小时数达到10.8小时。一次性最大储能近4000万千瓦时，储能容量居全球第一。 1、地下厂房总长414米，高54.5米，跨度25米。是目前最大的抽水蓄能地下电站。地下溶洞群是世界上最大的。丰宁电站地下洞室多达190个。地下工程全长50多公里，规模巨大，令人叹为观止。毫不夸张地说，丰宁抽水蓄能电站堪称抽水蓄能电站的“百科全书”。

但丰宁抽水蓄能电站并不是河北“最新”的抽水蓄能电站。

目前，国网新源阜宁抽水蓄能电站项目建设正在有序推进。

该项目位于秦皇岛市抚宁区，总装机容量120万千瓦，额定水头437米。安装4台单级混流式可逆水泵水轮机，单机容量30万千瓦。总投资80.59亿元，设计年发电量16.06亿元。千瓦时，年抽水用电量21.41亿千瓦时。该项目于2019年1月8日宣布开工建设，2020年11月20日正式启动筹备建设阶段。电站枢纽工程由上部水库、输水系统、地下厂房、下部水库等组成。总工期82个月。

事实上，2021年公布的《河北省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确指出，丰宁、黟县、阜宁、尚义等地抽水蓄能工程将得到晋升。加快能源电站建设，加快徐水、滦平、灵寿、邢台抽水蓄能电站项目前期工作。

在“双碳”目标和能源结构转型的背景下，在“构建以新能源为主体的新型电力体系”的改革蓝图中，抽水蓄能的作用日益凸显。

根据规划，到2030年我国风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。由于风电、光伏等新能源的随机性和波动性，其并网规模较大。 ，平衡调节的需要就越大。抽水蓄能电站具有启停时间短、调节速度快、工况转换灵活、调节能力双倍等独特优势。它们已成为最经济、最可靠的稳压电源和储能电源。加快发展抽水蓄能电站是建设以新能源为主体的新型电力体系的迫切要求。

国家能源局发布《抽水蓄能中长期规划》，为我国抽水蓄能发展按下了“快进键”。

“如果从1968年我国第一座抽水蓄能电站——港南抽水蓄能电站开始，我们用了50多年才达到现在的规模。未来，我们还需要10年的时间才能完成抽水蓄能电站的开发。”过去30年的装机容量。”刘殿文预计，未来抽水蓄能电站的大力发展是构建以新能源为主体的新型电力体系的必然要求。必将助力我国早日实现碳达峰和碳中和，为我国可持续发展和高质量发展作出贡献。 （河北日报记者 袁伟华 赵泽忠）

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抽水蓄能发展简史

世界上第一座抽水蓄能电站于1882年在瑞士苏黎世建成。

瑞士苏黎世Netra电站装机容量515千瓦，利用高差153米。洪水季节，将河水（下水库）多余的水抽蓄到山上的湖泊（上水库），用于旱季发电。是一座季节性调节的抽水蓄能电站。 。

截至1950年底，全世界已建成抽水蓄能电站31座，总装机容量约1300兆瓦（部分混合电站按水泵最大输入计算），主要分布在瑞士、意大利、德国、奥地利、捷克共和国、法国、西班牙、美国、巴西、智利和日本。其中，最早采用可逆机组的是1929年在西班牙建成的乌尔迪赛电站，装机容量为7.2兆瓦。

抽水蓄能电站由最初的四机式（水轮机、发电机、水泵、电动机）过渡到三机式（水轮机、发电机组、水泵），最后发展为二机式。 -机可逆水泵水轮机组；从配合常规水电调峰、枯水期调整到配合火电、核电运行，逐步转变为新能源运行，并从定速机组发展到交流励磁变速机组和全功率变频机组。

20世纪60、70年代，我国开始建设抽水蓄能电站。 1968年，河北省冈南水库电站安装了11兆瓦进口抽水蓄能机组。 1973年和1975年，北京密云水库白河水电站安装了两台国产11兆瓦抽水蓄能机组。

从二战后经济复苏期结束到1973年世界石油危机之前，美国、欧洲、日本等发达国家经历了长达20多年的经济快速增长期。随着工业化时代的到来，电力负荷迅速增加；随着家用电器的普及，用电负荷的峰谷差也迅速增大，调峰填谷性能良好的抽水蓄能电站迅速发展。

20世纪70年代和1980年代是世界抽水蓄能发展的黄金时期，年均增长率分别达到11.26%和6.45%。到1990年底，全世界抽水蓄能电站装机容量已增至86879兆瓦，占总装机容量的3.15%。

进入90年代后，发达国家经济增速放缓，抽水蓄能电站建设年均增速从1980年代的6.45%骤降至2.75%。到2000年，世界抽水蓄能电站装机容量达到11.4万兆瓦。

同时，为配合核电、火电运行，充当重点地区的安全电源，我国先后建设了名岭、广州、天荒坪等一批大型抽水蓄能电站分布于华北、华东、华南地区。到2000年底，总容量达到5520兆瓦。现阶段电站单机容量和装机容量已达到较高水平。

进入21世纪，随着亚洲国家经济增长率的提高，特别是中国、韩国和印度，电力需求旺盛，抽水蓄能电站的需求迅速增加。

党的十六大提出了到2020年GDP翻两番的宏伟目标，我国经济建设进入新一轮快速发展。随之而来的，电力负荷也快速增加。不少省市出现电力短缺，调峰需求进一步加大。增加。

1999年以来，又陆续建设了11座抽水蓄能电站，建设规模达11220兆瓦。从惠州、宝泉、白莲河三个电站开始，机组国产化步伐大大加快。截至2010年底，随着张河湾、西龙池、桐柏、泰安、宜兴、狼牙山等一批大型抽水蓄能电站的建成投产，全国抽水蓄能电站装机容量达到14510兆瓦。

“十二五”、“十三五”期间，为适应新能源和特高压电网的快速发展，抽水蓄能发展达到了新的高峰。吉林敦化、河北丰宁、山东文登、山东沂蒙、安徽等地已开工建设。鸡西等抽水蓄能电站。

2017年，我国抽水蓄能电站装机容量达到28490兆瓦，成为全球抽水蓄能电站规模最大的国家。截至2020年底，全国已运营抽水蓄能电站32座，总容量31490兆瓦。

技术在不断更新。抽水蓄能电站在电网中承担着填峰填谷、调频调相、新能源存储、应急备用、黑启动等功能。它们对电网安全稳定运行发挥着重要作用。未来，在全球绿色低碳转型趋势下，风电、光伏发电将大规模建设，特高压输电将得到广泛应用。抽水蓄能电站将发挥至关重要的作用。 （编译/河北日报记者 袁伟华 赵泽忠）

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