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典型抽水蓄能电站特点及主要建筑物布置

抽水蓄能电站的原理，是利用电力负荷低谷时的电能、将水从下

水库抽至上水库，在电力负荷高峰期、再从上水库放水至下水库发电。

为完成抽水、发电过程，典型抽水蓄能电站的主要建筑物一般包括上

水库、下水库、输水系统、电站厂房、变电站/出线场及其他附属工程

等。本文结合常见的电站类型、主要特点、主要建筑物形式，对抽水

蓄能电站主要建筑的组成进行阐述。

典型抽水蓄能电站主要建筑物示意图

一、抽水蓄能电站的类型

通常抽水蓄能电站按照开发方式划分为两种类型，一种是纯抽水

蓄能电站，另外一种是混合式抽水蓄能电站。在我国目前所建设的抽

水蓄能电站中，大多数为纯抽水蓄能电站类型。

（一）纯抽水蓄能电站

当上水库没有天然径流或者天然径流量较小，抽水蓄能电站运行

所需要的水量、来自于上/下水库间彼此循环时，则此电站为纯抽水蓄

能电站。

纯抽水蓄能电站主要利用上/下水库之间的自然高差设置输水系统

来获得水头，水头多为200m到800m之间，因其库容满足装机规模

最小需求即可，通常库容较小，故对电站选址约束较小。纯抽水蓄能

电站的上/下水库型式多样，可利用山区、江河、湖泊或已建水库修建，

厂房多采用地下厂房形式，此类电站如广州、十三陵、天荒坪、泰安、

西龙池、张河湾、呼和浩特等抽水蓄能电站。

纯抽水蓄能电站示意图

值得说明的是，由于纯抽水蓄能电站在站址选择上具有较大自由，

故此类电站常会选择在电源点或负荷中心处附近建设，以减少在送、

受电时相关电能损失。

（二）混合式抽水蓄能电站

当上水库天然径流较大，为了利用此部分天然径流，既安装了抽

水蓄能机组、也安装了部分常规水电机组，则此电站就为混合式抽水

蓄能电站。

混合式抽水蓄能电站一般上水库有较大天然入库径流，通常为结

合常规水电站新建、改建或扩建，加装抽水蓄能机组而成。此类电站

的水头一般不高，大多在几十米到100多米之间。引水发电系统可以

与常规电站厂房一起布置，也可以分开布置。

混合式抽水蓄能电站示意图

混合式抽水蓄能电站的例子有岗南、潘家口、响洪甸、白山等水

电站，纵观这些电站的共同点可以发现，此类电站上水库都是大中型

综合利用水库，其蓄能电站常为结合常规水电站新建、改建或扩建，

加装抽水蓄能机组而成。

通常认为，结合常规水电站新建、改建或扩建的抽水蓄能电站有

以下优点：

1.通过上/下水库的储存调蓄作用，增加了常规机组的发电调峰容

量。

2.蓄能机组和常规机组联合运行，提高了水库泄流能力，有利于

水库的防洪调度。但需注意的是，天然洪水与发电流量叠加后不能大

于天然洪水流量，避免造成下游的人为洪水。

3.蓄能机组和常规机组联合运行，可以将汛期弃水及灌溉等综合

利用任务的下泄水量进行发电，提高电站的水能利用率。

二、抽水蓄能电站主要特点

抽水蓄能电站作为电网安全运行中的“稳定器”、“调节器”、

“平衡器”，主要作用是承担电力系统的调峰、调频及事故备用等任

务。与常规水电站相比，有很多不同的特点。

（一）拥有上、下两个水库

抽水蓄能电站因为其特定的抽水~发电工作模式，在利用电力负荷

低谷时的电能、将水从下水库抽至上水库以储存能量，在电力负荷高

峰期时、通过上水库放水至下水库获得电能，因此必须具有上、下两

个水库。

国网新源湖南安化抽水蓄能电站效果图

（二）水库水位变幅大、升降频繁

与同等装机容量规模的常规水电站相比，抽水蓄能电站水库库容

通常都较小。在这些电站中，为了承担电网中的调峰填谷任务，发电

或抽水时的流量都很大，水库水位日变幅10m~20m是经常发生的。

典型抽水蓄能电站平面布置

典型抽水蓄能电站输水系统剖面

（三）水库防渗要求高

抽水蓄能电站库库容一般不大，其通过天然径流、降雨补给的水

量有限，主要是利用电力负荷低谷时的电能从下水库抽水至上水库进

行补水，如因上水库渗漏、蒸发等原因造成的水量大量损失，无疑将

减少电站的发电量，同时增大了充水和补水的费用，降低电站的综合

效率，因此对水库防渗要求很高。由于抽水蓄能电站水头高、水库水

位变幅大、升降频繁，为了防止渗水对工程区水文地质条件造成恶化、

不产生渗透破坏和集中渗漏，也都对抽水蓄能水库