大中型常規水電站機組增容的探討

彭才德，韓伶俐，宗萬波

(水電水利規劃設計總院，北京 100120)

0 引 言

為助力實現“碳達峰、碳中和”的目標，構建以新能源為主體的新型電力系統，需大力提升電力系統的靈活性和調節能力，發電側推動調峰電站的建設，多維度提升電力系統的調節能力，擴大可再生能源的裝機規模，積極穩妥發展水電，加快推進抽水蓄能、新型儲能等調節電源的建設，增強電力系統靈活調節能力，提升新能源消納水平。

至2020年底，我國水電裝機容量達37 016萬kW(含抽水蓄能3 149萬kW，小水電7 500萬kW)，占全部裝機容量的16.82%；全國并網太陽能、風電裝機容量分別為25 343萬、28 153萬kW，占全部裝機容量的11.52%、12.79%[1]。據預測，2021年底，風電和太陽能發電裝機比重提高3%左右，對電力系統調節能力的需求進一步增加。

通過對常規水電站進行靈活性改造，增加常規水電站儲能功能和發電能力，可有效提高電網備用容量，提升電力系統的調節能力，提升電力系統對風光等新能源電量的消納能力。

常規水電站靈活性改造包括擴機、擴建抽水蓄能機組和對現有機組增容改造。其中，現有機組增容改造實施周期短、經濟投入低。初步估計，常規水電站現有機組增容改造可使其電網備用容量增加5%及以上。

1 機組增容改造現狀

經過幾十年的開發建設，我國已建成大中型水電站600余座，各類大中型水輪發電機組約2 000臺，其中有近一半為上世紀制造。受當時設計、生產制造水平的限制和經濟條件的制約，這些電站普遍存在年利用小時偏高、設備性能不理想、綜合效率偏低、穩定運行區域偏小、振動超標等問題，目前這些水電機組和主要電氣設備陸續進入技術改造期。……