特殊水电站：抽水蓄能和潮汐形式

这类水电站的特点是上、下游水位差靠特殊方法形成。特殊水电站又分抽水蓄能水电站和潮汐水电站两种形式。

1.抽水蓄能水电站

抽水蓄能水电站具有上下水库，利用电力系统中多余的电能，把下水库的水抽到上水库内，以位能的形式蓄能，需要时再从上水库放水至下水库进行发电。抽水蓄能发电是水能利用的另一种形式，它不是开发水力资源向电力系统提供电能，而是以水体作为能量储存和释放的介质，对电网的电能供给起到重新分配和调节作用。

电网中火电厂和核电厂的机组带满负荷运行时效率高、安全性好，例如大型火电厂机组出力不宜低于80%，核电厂机组出力不宜低于80%～90%，频繁地开机停机及增减负荷不利于火电厂和核电厂机组的经济性和安全性。因此在后半夜电网用电低谷时，由于火电厂和核电厂机组不宜停机或减负荷，电网上会出现电能供大于求，这时可启动抽水蓄能水电站中的可逆式机组接受电网的电能作为电动机—水泵运行，正方向旋转将下水库的水抽到上水库中，如图7-7所示，将电能以水能的形式储存起来；在白天电网用电高峰时，电网上会出现电能供不应求，这时可用上水库的水推动可逆式机组反方向旋转，可逆式机组作为发电机—水轮机运行，将上水库中的水能重新转为电能。这样可以大大改善电网的电能质量，有利于电网的稳定运行，提高了火电厂、核电厂设备的利用率和经济性、安全性及电网的经济效益。

图7-7　抽水蓄能水电站示意图(www.xing528.com)

可逆式机组有两种工况：正向抽水和反向发电。发电量与耗电量 （包括抽水耗电）之比在75%左右，即用1kW·h的电能将下水库的水抽到上水库，发电时由于各种损耗，使得发电量最多为0.75kW·h。但是峰电与谷电的上网电价之比大于1，国外一般为4∶1，因此建造抽水蓄能电站还是有巨大的利润空间。目前，我国广州抽水蓄能电站是世界上总装机容量最大的抽水蓄能水电站，总装机容量为2400MW；随着电网容量的不断扩大，人们生活水平的日益提高，电网一天中的峰谷电负荷差也日益增大，抽水蓄能电站在电网中的地位将不断提高。

2.潮汐水电站

潮汐是海洋水面受太阳和月球的吸引力影响而产生的周期性涨落，在海湾与大海的狭窄处筑坝，隔离海湾与大海，可逆式机组利用潮水涨落产生的坝内外水位差发电，如图7 8所示。从理论上讲，潮汐水电站有六种工况：正向发电、正向抽水、正向泄水、反向发电、反向抽水、反向泄水。世界上最大的潮汐电站为法国的朗斯潮汐电站，总装机容量为342MW （38×900kW）。

图7-8　潮汐电站示意图