當你在山巒間看到一座水電站時,腦子裡面會想到什麼呢?
不知道有沒有朋友和我想的一樣,會認為在水電站附近,必定有一口泉眼。
初中學的那點物理知識告訴咱們,水力發電的前提就是存在水位差,湍急的河水從上位湧向下位,水輪機順著水流不斷旋轉,將水的動能成功轉換為機械能。水輪機與發動機直接相連,從而將那點兒機械能轉換為電能。
簡單來說,想要實現水力發電必須得先有水,然後水面存在高度差才行,二者缺一不可。
然而,河北豐寧水電站偏偏要“逆天而行”。
高山上建水電站,年年虧損年年建?
想要在一望無際的華北平原上,找到一座海拔1200米的山並不容易,國家電力部門好不容易才選定了河北省承德市境內的豐寧山,豪擲187億建成了這座巨大的高山型水電站。
水文條件良好的情況下,這座發電站每年可以供給66億度電,完全可以滿足一個小型城鎮的市政設施消耗,倒也不算是一筆賠本買賣。
可問題在於豐寧山高地勢處根本沒有充足的水源,上游蓄水池甚至需要從下游抽水才能勉強蓄滿,而每年抽水需要消耗多少電呢?87億度。
也就是說豐寧山水電站忙裡忙外一整年,合計總髮電量是一個負數,再加上人工成本、裝置維護等亂七八糟開支,這個水電站每天的虧損值就不是一個小數目。
既然如此,為什麼電力部門不早些下手,趁早關了這個耗費187億資金建成的吞金獸呢?
電力學專家表示,這隻吞金獸不僅僅不能關,咱們國家還要繼續建設更多的高山水電站。
2023年國家又撥款70億,計劃在廣西欽州靈山上,打造一個肖似豐寧山水電站的“菀菀”。
如果一定要發展清潔能源的話,下游河水湍急處不好嗎?
高山林地水文條件較差、建設難度也大,為何我國就死咬高海拔地區了呢?
咱們國家的用電量,什麼時候經得起這樣消耗了呢?
發電容易儲電難,中國用電依舊嚴峻!
“節約用電,人走燈滅”似乎已經成了刻在中國人骨子裡面的傳統觀念。
仔細回想起來,這張密集電網在華夏大地上一點點鋪開,不過也就是最近幾十年的事情。
老一輩人或多或少可能經歷過幾年需要靠煤油燈照明的日子,習慣了現代化生活的我們,別說脫離國家電網了,手機電量低於20%直接開始低電量焦慮。
人民日報記者在2024開年採訪了國家能源局,根據官方資料統計咱們2023年度居民總用電量達到了13524億千瓦時,同比增長0.9%。
23年的夏天確實是一場苦夏,不少朋友家裡空調一宿接著一宿,也難怪用電量會上漲。
工業用電仍舊是全社會總用電量中的大頭,60745億千瓦時相較於上一年上升了6.5%。
我國最大的水利工程三峽大壩23年又發了多少電呢?
802.71億千瓦時,相較於上一年同比增長了1.88%,這其實已經是一個相當可觀的數字了,可放在中國龐大的人口基數以及蓬勃發展的現代化工業面前依舊是杯水車薪。
煤炭資源並非取之不盡、用之不竭,正因如此,我國才會如此執著於風能、水能、太陽能……在全球範圍內大搞水利發電。
經驗告訴我們,僅僅“開源”還不夠,想解決中國的用電難問題,必須也從“節流”下手。
中國的電力浪費情況確實相當嚴重,在不間斷的輿論宣傳之下,很多朋友已經養成了隨手關燈、離家斷電的好習慣,但真正的浪費大頭並不在供電網路的末端。
發電工程遠比用電工程複雜的多,發電廠並不是需要多少電就發多少電,他們的發電量只會根據計劃小範圍調控。
為了避免無電可用的情況發生,發電廠的發電量絕大部分是超出實際用電需求的,這就造成了無形之間的浪費。
而解決浪費的最好辦法就是,給發電站加裝一個充電寶,將那些“多餘”的電量儲存起來,在高峰時期重新輸送到國家電網之中。
豐寧發電站就是這樣的一個“充電寶”。
穩賠不賺?其實做的是廢物利用
豐寧發電站這類發電站,在我國被稱作抽水蓄能電站。
顧名思義,抽水機將下游水庫中的水抽到上游水庫,從而完成蓄水工作,也就是蓄能階段任務。
這些抽水機可不是24小時不間斷抽水的,在用電低峰時段,高壓電網中會充斥著大量的冗餘電量,豐寧發電站的工作就是趁著其他使用者不用電,自己透過發動機抽水,玩命的消耗電能。
等到其他用電單位用電量激增時,那些被抽到上游水庫中的水就有了用處,閘門洞開之下,水輪機組瘋狂旋轉,重新將動力勢能轉換為電能,在回饋到電網系統之中。
這種模式有點像高層住宅樓上的水箱,在夜間用水低峰時段,水泵會自動開啟將水箱蓄滿。
這些儲蓄起來的水在用水高峰時段,會重新注入的供水系統中,保障各家各戶能夠擁有充足的水源。
也就是說,雖說人家抽水蓄能發電站花費100度電抽水,最終只產出了88度的電能。但人家存在的主要目的並不是生產電,而是減少電路系統的損耗。
沒有人家辛辛苦苦抽水送電,國家電網將會損失100度電能;正因為有了抽水蓄能發電站的辛勤工作,電能耗損量才能夠壓縮到12度。
與世界的其他國家相比,我國在該領域上的腳步相對要慢上一些。
1968年我國河北崗南水電站安裝了全國第一臺可逆式水泵機組,近20年抽水蓄能發電站才逐漸形成了一定的規模。
如今我國的電力部門已經意識到了它所肩負的巨大潛力,一座高山水電站能源回報率保守估計70%,使用壽命更是比傳統火力發電廠長六十年。
未來國家電網的平穩執行,少不了抽水蓄能發電站的功勳。
我們要去開源,用更多的清潔能源代替傳統火力發電模式;我們也要學會節流,儘可能地減少電力損耗,儘可能保障每一度電都用在了前進的旅途中。