地理视角看世界规模最大的抽水蓄能电站、世界第二大水电站

来源：谭老师地理工作室

 

世界规模最大的抽水蓄能电站

2021年12月30日，河北丰宁抽水蓄能电站投产发电。  

 

这是当前世界规模最大的抽水蓄能电站，创造四项世界第一，也是服务北京冬奥场馆实现100%绿电供应的重点工程。  

建设规模创四项世界第一  

 

丰宁抽水蓄能电站位于河北省承德市丰宁县，紧邻京津冀负荷中心和冀北千万千瓦级新能源基地。电站安装12台单机容量30万千瓦机组，总装机规模360万千瓦，年设计发电量66.12亿千瓦时，年抽水电量87.16亿千瓦时。据了解，丰宁抽水蓄能电站实现了世界最大抽蓄电站自主设计和建设，书写了我国抽水蓄能发展史上的多个纪录，打造了抽蓄建设的新丰碑。    

 

 

丰宁电站建设创造了抽水蓄能电站四项“世界第一”。装机容量世界第一，共安装12台30万千瓦单级可逆式水泵水轮发电电动机组，总装机360万千瓦，为世界抽水蓄能电站之最；储能能力世界第一，12台机组满发利用小时数达到10.8小时，是华北地区唯一具有周调节性能的抽蓄电站；地下厂房规模世界第一，地下厂房单体总长度414米，高度54.5米，跨度25米，是最大的抽蓄地下厂房；地下洞室群规模世界第一，丰宁抽蓄电站地下洞室多达190条，总长度50.14千米，地下工程规模庞大。    

 

 

此外，丰宁电站还首次实现抽蓄电站接入柔性直流电网，首次在国内采用大型变速抽水蓄能机组技术，首次系统性攻克复杂地质条件下超大型地下洞室群建造关键技术，为破解新能源大规模开发利用难题提供了宝贵的“中国方案”，也为今后抽蓄大规模开发建设提供了技术保障和工程示范。  

 

服务冬奥场馆绿电供应    

   

作为服务冬奥重点工程，丰宁电站的投产将为北京冬奥场馆实现100%绿电供应提供坚强保障。    

 

国家电网公司在全面做好28项冬奥配套电网工程建设的同时，聚焦高质量“绿色办奥”、高可靠“绿电保供”，建立丰宁电站建设专项协调机制，全力以赴高质高效推进工程建设，如期实现投产发电目标，为即将召开的北京冬奥会以及其他重大活动、重要庆典承担保电重任。    

 

 

丰宁电站接入张北柔直电网和华北500千伏电网，首批两台机组投运，即可提供60万千瓦出力，可随时为冬奥场馆提供绿色电力，不仅极可靠地保障冬奥场馆绿电全覆盖，更可显著推动冬奥举办城市北京、张家口广泛使用清洁能源，为京津冀协同发展提供绵绵不绝的绿色动力。    

 

 

推动能源清洁低碳转型      

抽水蓄能是目前技术最为成熟的大容量储能方式，是电力系统安全防御体系的重要组成部分。综合来看，丰宁电站政治、经济、社会、环境效益显著。    

 

 

丰宁电站打造了世界最大的“超级充电宝”，巨大的库能，一次蓄满可储存新能源电量近4000万度，全年可消纳新能源87亿度。这对于支撑华北电网安全稳定运行，增强系统调节能力，快速跟踪新能源出力，发挥大容量储能作用，推动能源清洁低碳转型，服务碳达峰、碳中和，具有十分重要的作用。    

 

抽水蓄能电站投资大、建设周期长，具有带动力强、中长期经济效益显著等优势。丰宁电站工程建设高峰期作业人员达4000人，目前工程累计使用钢筋13.6万吨、钢板4.3万吨、承德本地水泥近80万吨，带动了一方经济发展。    

 

 

此外，丰宁电站还能够替代一定容量的煤电机组，提高网内运行机组的整体经济性，提高新能源规模。每年可节约标准煤48万吨，减少二氧化碳排放120万吨。    

 

目前，国家电网公司经营区抽水蓄能电站在运、在建规模分别达到2716万千瓦、4798万千瓦。国家电网并网风电、太阳能发电装机合计5亿千瓦，成为全球新能源装机规模最大、发展最快的电网。今年以来，包括丰宁电站工程在内，国家电网已先后投产5座抽水蓄能电站工程共9台机组，装机容量285万千瓦，有力支撑了国家经济社会发展。    

试题链接  

1. 阅读图文资料，完成下列要求。  

随着我国2000-2020年“全国十二大水电能源基地”建设的进展和投产，2020年后，我国水电开发的主战场将逐渐转向藏东南地区，其中仅雅鲁藏布江大拐弯段一处，可开发的水能资源装机容量达3800万千瓦，约占全国水能资源经济可开发量的10%。拟建的墨脱水电站装机容量将是三峡水电站的2倍。墨脱及周边地区地广人稀，电能外送需要的配建工程量达，建设难度大。水电能源水域不消耗燃料的廉价可再生能源，同时为修建大坝而蓄水的水库有着巨大的综合效益。下图为雅鲁藏布江大拐弯与周边区域图。
 

（1）从成本的角度分析墨脱及周边人口稀少对水电站建设的影响。  

（2）列举两项（除发电外）水库的综合效益，分析墨脱水利工程将产生的经济贡献。  

 

【答案】  

（1）有利：蓄水后淹没地区人口稀少，移民安置费用低；  

不利：当地高寒缺氧、人口稀少，且不具备施工经验，需从外地调用施工人员，人工费用高；周边地区用电需求小，所产电能外东需要的配建工程量大，增加建设成本。  

（2）防洪、航运、供水，灌溉、养殖、旅游等提供更多的多廉价能源，降低用电成本；优化能源结构；降低对外部石油依赖，保障能源安全；工程量巨大，可带动相关产业发展；当地基础设施建设，后期可助力西南地区经济发展。  

【解析】  

本大题以雅鲁藏布江大拐弯处的水电开发和周边区域为材料，涉及水能丰富的原因、水电站选址的区位条件、滑坡产生的原因、水利工程的效益等知识。  

（1）从成本角度分析人口稀少等水电站建设的影响从有利和不利两方面分析；有利方面移民成本低，水电站开发水能需要蓄水，墨脱及周边人口稀少，蓄水后淹没聚落少，移民安置费用低；不利方面施工环境差，工程量大导致成本高，当地位于青藏高原，气候高寒缺氧、当地由于人口稀少，施工经验少，需外调施工人员，耗费人工费用高；周边地区经济落后用电需求小，开发的电能外输需要修建配套工程，增加建设成本。  

（2）一般水库建成后会有防洪、航运、供水、灌溉、养殖、旅游等各种效益，不同水库突出的效益不同；水利工程建成后，可以利用水能发电，发电量大且发电成本低，可以为当地提供更多的廉价能源，从而降低用电成本；减少煤、石油等化石能源的使用，优化能源结构；水电充足可以降低对外部石油依赖，降低能源风险，保障能源安全；水利工程建设工程量巨大，可以带动相关产业发展，为当地提供就业岗位；资源优势变为经济优势，有助于当地交通等基础设施建设，推动今后西南地区经济发展。  

2. 阅读图文资料，完成下列要求。  

水电站有水库型电站和引水型电站两大类，很多小水电站采用引水型方式。“十四五”规划和2035年能源开发远景目标的建议中提出“实施雅鲁藏布江下游水电开发”。尚在勘测阶段中的墨脱水电站，位于雅鲁藏布江下游米林县派镇至墨脱县希让村的大拐弯峡谷段，长260km。落差2350m，河弯直线距离35km，拟开凿巨型隧洞引水，采用低坝发电，实现梯级开发。下图为规划中的墨脱水电站示意图。  

（1）说图图示地区适合修建引水型水电站的水系特征。  

（2）与同规模水库型电站相比，说出墨脱采用引水型低坝规划方式的主要优势。  

（3）对墨脱水电站的修建，有人支持，有人反对。表明你的态度并说明理由。  

 

【答案】  

（1）河流有弯道；两条（段）相近河流有较大水位差（有急滩或瀑布）。  

（2）节省投资，缩短工期；上游蓄水较少，减少土地的淹没面积，减少移民数量；减少对流域内生态环境的破坏等。  

（3）支持：我国有建设重大工程的实力和经验；可改善西藏地区的交通，生态环境；可改善我国能源消费结构。  

反对：高海拔地区环境恶劣，交通不便，基础设施薄弱；墨脱地区地壳活跃，地震多发，生态脆弱；引水涵洞开挖难度大、成本高，运作过程中可能面临泥沙淤堵等问题。  

【解析】  

本题考察水电站的建设区位及其影响因素。  

（1）引水型水电站的特点在于不具备蓄水的条件，但是河流的不同河段落差较大，最好是能够有弯道，这样子引水线路相对较短。由图可知，落差2350m，河弯直线距离35km，该河流满足河流弯道较大，落差较大，引水线路较短等优势。  

（2）以往的水库型水电站需要建设大坝，工期长，工程量大，投资高，且水库蓄水容易淹没库区低地，带来移民搬迁。生态等问题，但是引水型低坝蓄水较少，同时减少了大坝的投资和工期，减少了对流域内生态环境和人文环境的影响和破坏。  

（3）支持：主要从工程修建的可行性以及带啦跌经济效益层面考虑，我国的技术水平和工程经验能够修建，并且修建完成之后对于该地区的基础设施的完善，水电作为清洁能源对我们消费结构的改善等角度有益。  

反对：主要从修建的难度，投资的成本和收益以及生态环境角度考虑。该地区地处高原，环境恶劣，基础设施薄弱，工程难度高，投资大，且建成后可能对生态、地质等各方面会造成不理的影响。  

 

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