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近日，陜西商洛山陽抽水蓄能電站項目核準獲得正式批復(fù)，標志著該電站項目即將進入開工建設(shè)階段。作為陜西省能源領(lǐng)域的一項重大工程，山陽抽水蓄能電站不僅是國家能源局“十四五”重點項目之一，也被列為陜西省2023年度重點項目，對于增強陜西乃至整個西北地區(qū)的電力供應(yīng)穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)靈活性具有重要意義。
一、項目概況
陜西山陽抽水蓄能電站位于陜西省商洛市山陽縣色河鋪鎮(zhèn)，地理位置優(yōu)越，距離山陽縣城直線僅約15公里，距商洛市48公里，距西安市直線距離約為100公里。電站規(guī)劃裝機容量達1200MW（120萬千瓦），總投資為95.3億元。項目旨在高效滿足并優(yōu)化電力系統(tǒng)的多元化需求，設(shè)計精良，涵蓋多個核心樞紐建筑，包括上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房及地面開關(guān)站等。
二、核心樞紐建筑及功能
（一）上水庫
上水庫選址于馬灘河左岸的麻子溝內(nèi)，其正常蓄水位設(shè)定在1135米，死水位則為1110米。上水庫混凝土面板堆石壩最大壩高122.4米，調(diào)節(jié)庫容高達495萬立方米，充分保障了電站的蓄能能力。這一設(shè)計使得上水庫能夠在用電負荷較低時（通常是夜間）儲存大量水資源，以備在用電高峰時使用。
（二）下水庫
下水庫位于馬灘河中游曹家寺村三道河組附近，正常蓄水位與死水位分別設(shè)定為580米和550米，調(diào)節(jié)庫容亦達到500萬立方米。下水庫攔河壩采用混凝土面板堆石壩，攔砂壩采用混凝土重力壩，最大壩高分別為73米和60米。兩庫相輔相成，共同構(gòu)建了電站強大的水力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，為抽水蓄能過程提供了堅實保障。
（三）輸水系統(tǒng)
電站的輸水系統(tǒng)采用兩洞四機、尾部式地下廠房布置，設(shè)計精巧，水平長度達2020米，距高比為3.6。這一設(shè)計確保了水在流動過程中能夠高效地帶動水輪機轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。同時，輸水系統(tǒng)還能夠根據(jù)電網(wǎng)負荷的變化進行靈活調(diào)節(jié)，確保抽水蓄能電站的穩(wěn)定運行。
（四）地下廠房及地面開關(guān)站
電站的地下廠房采用現(xiàn)代化設(shè)計，安裝了4臺單機容量為300MW的先進可逆式水泵水輪機組。這些機組不僅能夠進行抽水蓄能，還能在需要時快速響應(yīng)電網(wǎng)負荷變化，進行發(fā)電。地面開關(guān)站則負責將電站產(chǎn)生的電能安全、穩(wěn)定地輸送到電網(wǎng)中，確保電力供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性。
三、工作原理及功能
抽水蓄能電站是一種利用水的重力勢能發(fā)電的水力發(fā)電設(shè)施。其工作原理是通過建造高度相差較大的兩個水庫，利用電網(wǎng)負荷的變化來進行抽水和放水發(fā)電。
（一）抽水階段
在用電負荷較低時（通常是夜間），利用電網(wǎng)中的多余電能將水從下水庫抽到上水庫。由于水被提升到更高的高度，其重力勢能增加。這一過程需要消耗大量的電能，但能夠在電網(wǎng)負荷低谷時充分利用多余電能，提高電網(wǎng)的利用效率。
（二）發(fā)電階段
在用電負荷較高時（通常是白天），打開上水庫閘門，釋放上水庫中的水向下水庫流動。水在流動的過程中帶動水輪機轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。水在下落過程中損失的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，供給電網(wǎng)。這一過程不僅為電網(wǎng)提供了穩(wěn)定的電力供應(yīng)，還能夠在用電高峰時快速響應(yīng)電網(wǎng)負荷變化，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。
（三）功能特點
抽水蓄能電站具備多種功能，包括調(diào)峰、填谷、儲能、調(diào)頻、調(diào)相、事故備用和黑啟動等。調(diào)峰能力是指電站能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)負荷變化，在用電高峰時供電，在用電低谷時抽水。填谷能力則是指電站能夠在電網(wǎng)負荷低谷時儲存電能，以備在用電高峰時使用。儲能功能使得電站能夠在電網(wǎng)負荷變化時調(diào)節(jié)電力供應(yīng)，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。調(diào)頻和調(diào)相功能則能夠穩(wěn)定電力系統(tǒng)中的頻率和電壓，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。事故備用功能則是指在電網(wǎng)出現(xiàn)事故時，電站能夠快速提供備用電源，確保電力供應(yīng)的連續(xù)性。黑啟動功能則是指電站能夠在電網(wǎng)停電后迅速啟動，為電網(wǎng)恢復(fù)供電提供有力支持。
四、環(huán)境影響及節(jié)能減排效益
陜西山陽抽水蓄能電站的建設(shè)不僅能夠有效提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，還能在節(jié)能減排方面發(fā)揮重要作用。電站的額定水頭為545米，年發(fā)電量預(yù)計可達15.11億千瓦時。這一發(fā)電量相當于每年可節(jié)約燃煤51.1萬噸，減排二氧化碳128.1萬噸、二氧化硫1.03萬噸。這不僅有助于減少化石能源的使用，降低溫室氣體排放，還能為地方經(jīng)濟社會的持續(xù)健康發(fā)展提供強有力的能源支撐。
五、工程進展及前期工作
陜西山陽抽水蓄能電站項目的推進離不開各級政府和有關(guān)部門的支持。2022年7月，工程預(yù)可行性研究報告通過審查，為項目的后續(xù)工作奠定了堅實基礎(chǔ)。2023年2月20日，陜西省人民政府發(fā)布關(guān)于禁止在山陽抽水蓄能電站工程占地和淹沒區(qū)范圍內(nèi)新增建設(shè)項目和遷入人口的通告，以確保工程的順利建設(shè)和運行。同時，電站項目在可行性研究階段也取得了重要進展，樞紐布置格局研究專題報告咨詢會議在西安順利召開，為項目的優(yōu)化設(shè)計提供了有力支持。
六、項目意義及社會效益
陜西山陽抽水蓄能電站的建設(shè)對于陜西省乃至整個西北地區(qū)的能源領(lǐng)域具有重要意義。電站的建成投運將極大地增強陜西地區(qū)的電力供應(yīng)穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)靈活性，為地方經(jīng)濟社會的持續(xù)健康發(fā)展提供強有力的能源支撐。同時，電站還能夠有效降低電網(wǎng)運行成本，提高電網(wǎng)的利用效率，為節(jié)能減排和環(huán)境保護貢獻力量。此外，電站的建設(shè)還將帶動當?shù)鼐蜆I(yè)和經(jīng)濟發(fā)展，為當?shù)鼐用駝?chuàng)造更多的就業(yè)機會和收入來源。
七、技術(shù)保障及安全管理
為了確保陜西山陽抽水蓄能電站的安全穩(wěn)定運行，項目在設(shè)計和建設(shè)過程中采取了多項技術(shù)保障措施。首先，電站采用了先進的可逆式水泵水輪機組和現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了抽水蓄能過程的自動化和智能化。其次，電站還配備了完善的安全監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測電站的運行狀態(tài)和安全隱患，確保及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在問題。此外，電站還制定了詳細的安全管理制度和應(yīng)急預(yù)案，以應(yīng)對可能出現(xiàn)的突發(fā)情況，確保電站的安全穩(wěn)定運行。
八、總結(jié)
陜西山陽抽水蓄能電站項目的正式獲批標志著該電站即將進入開工建設(shè)階段。作為陜西省能源領(lǐng)域的一項重大工程，電站的建設(shè)將有效提升陜西地區(qū)的電力供應(yīng)穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)靈活性，為地方經(jīng)濟社會的持續(xù)健康發(fā)展提供強有力的能源支撐。同時，電站還能夠在節(jié)能減排和環(huán)境保護方面發(fā)揮重要作用，為實現(xiàn)“雙碳”目標提供有力支持。在未來的建設(shè)過程中，我們將繼續(xù)加強項目管理和技術(shù)保障工作，確保電站的安全穩(wěn)定運行和預(yù)期效益的充分發(fā)揮。
