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2025 01 v.46 20-31
基于平抑风光波动的矿坑抽水蓄能电站出力与机组特性研究
基金项目(Foundation): 国家重点研发计划项目(2023YFC3209404); 教育部产学合作协同育人项目(220506429133218); 河南省高等学校重点科研项目(23B480001)
邮箱(Email): Hanyp@ncwu.edu.cn;
DOI: 10.19760/j.ncwu.zk.2025003
中文作者单位:

华北水利水电大学;

摘要(Abstract):

由于我国能源结构的调整,现有抽水蓄能电站装机规模无法满足黄河流域的能源结构转型以及风、光资源大规模消纳的需求,同时由于采矿工作的结束,产生了大量废弃矿坑。以鄂尔多斯附近的废弃矿坑为研究对象,借助鄂尔多斯域内的黄河水资源,结合抽水蓄能电站的建设条件,选出4对符合抽水蓄能电站建设要求的矿坑。对待建抽水蓄能电站附近的风光资源数据进行采集,借助Meteonorm、Matlab以及Simulink等软件进行出力模拟,并对出力特性进行分析,证实抽水蓄能电站是风电、光伏发电的良好补充资源。由于水泵水轮机的国内外制造商没有成形的型谱系列,所以分别从抽水蓄能电站水轮机选型要点、抽水蓄能电站水轮机主要特征参数的选择、矿坑抽水蓄能电站水轮机选型实例3个角度对不同矿坑特性下的抽水蓄能机组进行合理选型。该研究对我国黄河流域抽水蓄能电站的建设、后续废弃矿坑的利用以及矿坑抽水蓄能机组的选型具有指导意义。

关键词(KeyWords): 抽水蓄能电站;废弃矿坑;风光出力特性;水库建设;资源利用
参考文献

[1] 曹文凯,朱信钊,陈记豪,等.碳中和目标时代绿色氢能发展技术路线研究[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2024,45(3):85-93.

[2] 郭百红.碳达峰碳中和目标下中国绿色发展的演进、理论逻辑与实践路径研究[J].中国物价,2023(8):12-15,19.

[3] 田伟昊.绿色发展视域下内蒙古可再生能源发展研究[D].通辽:内蒙古民族大学,2023.

[4] 张雷,刘琦,赵晓丽,等.电力需求增长和负荷灵活性提升视角下的风光资源密集地区可再生能源消纳研究[J].全球能源互联网,2023,7(4):454-462.

[5] 邓旭.双碳背景下电力系统灵活性资源协同规划及优化配置研究[D].徐州:中国矿业大学,2022.

[6] 张娉,杨婷.龙羊峡水光互补运行机制的研究[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2015,36(3):76-81.

[7] 吴利乐,郑源,王爱华,等.可再生能源综合利用的研究现状与展望[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2015,36(3):82-85.

[8] 陈海生,李泓,徐玉杰,等.2022年中国储能技术研究进展[J].储能科学与技术,2023,12(5):1516-1552.

[9] 唐梅英,张钰,周翔南.黄河流域抽水蓄能开发研究与思考[J].人民黄河,2024,46(3):1-5.

[10] 雷涯邻,李东芮,张安,等.消费驱动下黄河流域隐含碳流动特征研究[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2022,43(4):83-90.

[11] 丁士东.风光水一体化发电系统中长期多目标优化运行方法[D].杭州:杭州电子科技大学,2020.

[12] 任岩,侯尚辰.基于多能互补的抽水蓄能电站站址选择的研究[J].水电与抽水蓄能,2021,7(6):37-39.

[13] 王林伟.可持续发展视角下风光耦合制氢项目选址决策研究[D].北京:华北电力大学,2022.

[14] 王珑.抽水蓄能电站选址及与风电联合运行优化研究[D].兰州:兰州理工大学,2017.

[15] 赵会林,鲁新蕊.抽水蓄能电站的选点原则[J].东北水利水电,2012,30(4):1-2,71.

[16] 袁亮,张通,张庆贺,等.双碳目标下废弃矿井绿色低碳多能互补体系建设思考[J].煤炭学报,2022,47(6):2131-2139.

[17] 文志杰,姜鹏飞,宋振骐,等.废弃矿井抽水蓄能面临的关键问题与对策思考[J].山东科技大学学报(自然科学版),2023,42(1):28-37.

[18] 袁亮,姜耀东,王凯,等.我国关闭/废弃矿井资源精准开发利用的科学思考[J].煤炭学报,2018,43(1):14-20.

[19] 陈惠达.矿坑水库建设的探究与实践[J].陕西水利,2023(5):166-167,170.

[20] 商大成.毕节地区利用废弃煤矿地下空间建设抽水蓄能电站的研究[D].贵阳:贵州大学,2021.

[21] 常江,刘同臣,冯姗姗.中国矿业废弃地景观重建模式研究[J].风景园林,2017(8):41-49.

[22] 邹永玲.鄂尔多斯盆地地形三维可视化及其应用研究[D].西安:长安大学,2006.

[23] 徐瑞华.美国抽水蓄能开发的现状与展望[J].水利水电快报,2016,37(3):3-4,10.

[24] ANDRE N.Proposed underground pumped hydro storage power plant at Prosper-Haniel colliery in Bottrop:state of play and prospects[J].Mining Report Gluckauf,2018,154(3):214-223.

[25] BLAKERS A,LU B,STOCKS M.100% renewable electricity in Australia[J].Energy,2017,133:471-482.

[26] WINDE F,KAISER F,ERASMUS E.Exploring the use of deep level gold mines in South Africa for underground pumped hydroelectric energy storage schemes[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2017,78:668-682.

[27] 王婷婷,曹飞,唐修波,等.利用矿洞建设抽水蓄能电站的技术可行性分析[J].储能科学与技术,2019,8(1):195-200.

[28] 徐权,冯乐涛,高楠,等.基于不同光资源数据的光伏发电小时数模拟分析[J].能源与节能,2023(8):18-22.

[29] 陈斌,殷慧兰,胡洛瑄,等.基于Matlab/Simulink的风光柴储发电系统仿真[J].电气电子教学学报,2013,35(4):84-88.

[30] 胡盾.我国矿产资源富集区生态文明建设研究[D].太原:山西大学,2020.

[31] 刘晓玉.新泰红旗煤矿废弃地景观再生设计研究[D].济南:山东建筑大学,2023.

[32] 杨猛,陈树召,才庆祥.废弃露天矿坑综合利用构想[C]//第八届露天开采专业科技学术研讨会论文集.毕节,2019:253-259.

[33] 中国水利电力部.水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分):SDJ 12—1978[S].北京:中国标准出版社,1978.

[34] 白晶.水轮机选型设计分析[J].科技创新与应用,2012(4):47.

[35] 邓小华.国内大型抽水蓄能电站水轮机选型研究[J].四川水力发电,2023,42(5):78-82.

[36] 刘林元,胡兴胜,赵利清.抽水蓄能电站水泵水轮机型式及比转速选择实例分析[J].内蒙古水利,2008(1):115-116.

基本信息:

DOI:10.19760/j.ncwu.zk.2025003

中图分类号:TV743

引用信息:

[1]任岩,侯尚辰,韩宇平等.基于平抑风光波动的矿坑抽水蓄能电站出力与机组特性研究[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2025,46(01):20-31.DOI:10.19760/j.ncwu.zk.2025003.

基金信息:

国家重点研发计划项目(2023YFC3209404); 教育部产学合作协同育人项目(220506429133218); 河南省高等学校重点科研项目(23B480001)

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