海水抽水蓄能電站以大海作為下游水庫,在地理位置和地形合理的海岸山地上或海島上修建上游水庫。
海水抽水蓄能電站可建在火電、核電、海上風電等基荷電源附近或在電力需求相對較大的沿海負荷中心附近,有利于整個電力系統的運行及輸電成本的降低;也可建在遠離大陸的海島上,與風電、光伏、甚至移動式核電一起形成微網,提供充足穩定的電能,有利于海島的建設和發展,有利于海洋資源的開發。在現代能源體系建設中其優勢十分顯著。
2017年4月國家能源局發布海水抽水蓄能電站資源普查成果,其范圍涵蓋除港澳臺外所有沿海省份,主要集中在東部沿海5 省(遼寧、山東、江蘇、浙江、福建)和南部沿海3 省(廣東、廣西、海南)的近海及所屬島嶼區域。其余河北、天津、上海3省(市)沿海地勢平坦,不具備建設海水抽水蓄能電站基本地形條件。
資源總量:根據站點地形地貌、成庫條件、距高比、水頭、區域地質和環境影響等方面的要求,本次共普查出海水抽水蓄能資源站點238個(其中近海站點174個,島嶼站點64個),總裝機容量為4 208.3 萬kW(其中近海為3 744.6 萬kW,島嶼為463.7萬kW)。分布特點見表1,主要站點見表2。

表1 全國海水抽水蓄能資源普查成果匯總表

表2 典型資源站點主要技術經濟指標表
到目前為止,日本、埃及、印尼等國家均有建成海水抽水蓄能電站的案例,而國內尚無此方面的工程實踐。由此可見,我國海水抽水蓄能正處在起步,積極籌劃的階段。
由于海洋的特殊性,建設海水抽水蓄能電站面臨著環境影響和機組制造難度大等方面的挑戰。亟待研究的關鍵技術眾多,如沿海地區海水抽水蓄能資源評估及選址原則及技術分析;庫盆和輸水系統海水滲漏控制技術;海水抽水蓄能電站環境影響評估與生態修復;水工建筑物、輸水系統及金屬結構防腐、防海洋生物附著的技術及材料選型;防腐蝕、抗空蝕、防海洋生物條件下可變速海水抽水蓄能機組的關鍵技術;海水抽水蓄能與可再生能源聯合運行技術等。
南方電網調峰調頻發電有限公司和廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司等單位依托工信部2017年度重點研發計劃“海水抽水蓄能電站前瞻技術研究”,選擇了珠海大萬山島作為代表性站點,作為前瞻技術研究的基礎,開展了大量、卓有成效的工作,取得了一批豐富的成果。
本次刊登廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司為第一單位的四篇論文,就是上述成果的具體體現。它們分別從總體角度、水工建筑物角度、機電角度、廠房通風角度介紹了海水抽水蓄能電站設計關鍵技術問題、海水抽水蓄能電站水工建筑物防護條件、海水抽水蓄能電站水力機械輔助系統防腐與防污方案、海島抽水蓄能電站通風空調設計。展現了最新研究成果,值得進一步探索、推廣及應用。