CN111827219A - 一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法 - Google Patents

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黄福川
蓝维鑫
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • Y02E10/20—Hydro energy

Abstract

本发明提供了一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法，包括以下步骤：(1)选址(2)确定装机容量(3)建坝(4)废物利用(5)综合开发。本发明有以下优点：(1)对废弃矿山以修建防洪及抽水蓄能电站形式进行大规模开发利用(2)进行网箱水产养殖，解决了矿山废弃之后会造成严重的粉尘污染的问题，并且能带动当地经济增长。(3)可以避免占用大量良田，也减少了工程开挖回填工程量，产生的花岗岩废料也可以回收作为建筑材料进行利用，对改善环境起到了较大的促进作。(4)可以联合打造成一个气候宜人、风景秀丽、离城不远、交通便捷、集观光、旅游、度假、康养于一体的美丽景区。

Description

一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法
【技术领域】
本发明涉及能源储备领域，尤其涉及一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法。
【背景技术】
抽水蓄能电站既有静态功能，又有动态功能。静态功能是指抽水蓄能电站在低谷时段利用电网多余的电力和电量抽水，在高峰时段利用低谷所抽的水量发电，起到了削峰填谷的作用。若抽水电量是由汛期的水电站提供，可以减少水电站的弃水，提高水电站的利用率和利用小时数；同时，又降低了电网高峰时段的运行成本，缓解了电网调峰的困难。若抽水电量由火电机组或核电机组提供，可以使这部分机组以较平稳的出力运行，缓解这些机组低谷时段深度压负荷、频繁调整负荷、启停调峰的困难，降低由于调峰运行对机组设备带来的不利影响，由此增加了这部分机组的负荷率、年利用小时数、发电量，延长了机组的寿命，降低了相应电厂的燃料运行费用、检修维护费用、厂用电率等等，给这部分电厂带来经济上的效益。
动态功能是指其运行灵活、易调节、易转换的特点，可快速爬坡，跟踪负荷变化，调节频率；可利用其空闲容量及备用水量作系统的旋转备用；也可作发电调相运行，稳定系统电压。由于蓄能电站具有以上功能，在电网中运行提高了电力系统供电的安全性、可靠性、经济性，减少了系统的停电损失，为电网和用户带来了巨大的经济效益。国家电网公司正在推进“一特四大”的电网发展战略，即以大型能源基地为依托，建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网，形成电力“高速公路”，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。同时，将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。特高压交流输电系统的无功平衡和电压控制问题比超高压交流输电系统更为突出。利用大型抽水蓄能电站的有功功率、无功功率双向、平稳、快捷的调节特性，承担特高压电力网的无功平衡和改善无功调节特性，对电力系统可起到非常重要的无功/电压动态支撑作用，是一项比较安全又经济的技术措施，建设一定规模的抽水蓄能电站，对电力系统特别是坚强智能电网的稳定安全运行具有重要意义。
我国修建常规水力发电站的技术水平和规模已走在了世界的前列，但修建大容量跨年度调节的抽水蓄能水电站数量明显不足，造成了我国目前丰水期丢弃了可发电超过600亿千瓦时以上的清洁能源。如何找到一种不浪费这些丰水期清洁能源的方法，已显得十分迫切。同时我国大江大河在时间和空间来水量也极不均匀，如何充分利用和调配好这些宝贵的稀缺资源，急需寻找到一种切实可行的解决方法。
【发明内容】
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法，该方法中的油库选址及建造更加方便，能充分利用废弃矿山、矿洞等进行大规模改造，改善废弃矿山周围的环境。
为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法，
包括以下步骤：
(1)选址：选取流程大于80km，河道宽度大于30m，流速大于100m3/s的河流，河流距离1000m内有海拔大于600m高程的废弃花岗岩矿山的河流；在海拔大于600m高程的废弃花岗岩矿山上规划建造防洪及抽水蓄能电站的上水库和下水库；
(2)确定装机容量：确定上水库和下水库的建造废弃花岗岩矿山后，根据上水库和下水库的库容差及上水库和下水库落差，按以下公式计算并确定防洪及抽水蓄能电站的装机容量：
A＝YS/1.92
其中：
A为装机容量，Y为上水库和下水库的库容差，S为下水库的上水库和下水库落差；
(3)建坝：按照选定的防洪及抽水蓄能电站废弃花岗岩矿山和装机容量修建上水库和下水库，上水库和下水库建成后，在上水库和下水库之间的废弃花岗岩矿山安装抽水蓄能机组，将下水库与河流的上游及下游连通，将防洪及抽水蓄能电站与电网联网，调试后开始配合电网电力进行抽水蓄能并进行电网调峰发电；
(4)废物利用：将步骤(3)中修建防洪及抽水蓄能电站挖掘出的花岗岩用于加工成人工砂、石，作为防洪及抽水蓄能电站的建筑材料，多余的花岗岩用于对外销售；
(5)综合开发：在上水库、下水库的水域内开展网箱水产养殖，对上水库、下水库周边区域进行灌溉，开展荒地绿化，果蔬种植、景观改造，并提供观光、旅游、度假、康养服务。
采用以上技术方案，本发明具有的有益效果是：
(1)防洪及抽水蓄能电站的建造方法本发明在废弃花岗岩矿山建造防洪及抽水蓄能电站，废弃花岗岩矿山以修建防洪及抽水蓄能电站的形式进行大规模开发利用，不仅解决了废弃花岗岩矿山经过内部开采后会导致内部空旷，经长期雨淋或内部污水侵蚀，到达一定的程度会造成塌方或者滑坡，对周围人群的生命安全有着极大的威胁的，改善矿山环境，对废旧矿山资源的开发利用提供了一条切实可行的有效途径。
(2)本发明防洪及抽水蓄能电站的建造方法使用废弃花岗岩矿山进行防洪及抽水蓄能电站建设进行网箱水产养殖，解决了矿山废弃之后，大量的碎石、松散矿渣裸露于地表，会造成严重的粉尘污染的问题，并且能带动当地经济增长。
(3)本发明防洪及抽水蓄能电站的建造方法使用废弃花岗岩矿山进行防洪及抽水蓄能电站建设，不仅可以避免占用大量良田，也减少了工程开挖回填工程量，产生的花岗岩废料也可以回收作为建筑材料进行利用，对改善环境起到了较大的促进作用。
(4)本发明防洪及抽水蓄能电站的建造方法使用废弃花岗岩矿山进行防洪及抽水蓄能电站建设，防洪及抽水蓄能电站建成后，其上水库和下水库可与上下游结合起来，可以联合打造成一个气候宜人、风景秀丽、离城不远、交通便捷、集观光、旅游、度假、康养于一体的美丽景区。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法的施工结构示意图。
上水库1 下水库2 废弃花岗岩矿山3
抽水蓄能机组4 上游5 下游6
【具体实施方式】
下面的实施例和试验例可以帮助本领域的技术人员更全面的理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。
请参阅图1，以陆川县城区防洪及抽水蓄能综合工程的建造为例，描述本发明的防洪及抽水蓄能电站的建造方法，该方法包括以下步骤：
包括以下步骤：
(1)选址：选取流程大于80km，河道宽度大于30m，流速大于100m3/s的河流，河流距离1000m内有海拔大于600m高程的废弃花岗岩矿山3的河流；在海拔大于600m高程的废弃花岗岩矿山3上规划建造防洪及抽水蓄能电站的上水库1和下水库2；
九州江是陆川县境内最大的河流，境内流程81km，集雨面积756.2km2，河道宽度为30m～ 50m，岸坡高度为4m～6m，现状过水流量为100～300m3/s，并且九州江流经的地域300m内存在废弃花岗岩矿山3；因此可将九州江作为上水库1和下水库2的上下游。
(2)确定装机容量：确定上水库1和下水库2的建造废弃花岗岩矿山后，根据上水库1和下水库2的库容差及上水库1和下水库2落差，按以下公式计算并确定防洪及抽水蓄能电站的装机容量：
A＝YS/1.92
其中：
A为装机容量，Y为上水库和下水库的库容差，S为下水库的上水库和下水库落差；
在本实施例中，A＝YS/1.92算出的单位为万Kw
(3)建坝：按照选定的防洪及抽水蓄能电站废弃花岗岩矿山3和装机容量修建上水库1 和下水库2，上水库1和下水库2建成后，在上水库1和下水库2之间的废弃花岗岩矿山3安装抽水蓄能机组4，将下水库2与河流的上游5及下游6连通，将防洪及抽水蓄能电站与电网联网，调试后开始配合电网电力进行抽水蓄能并进行电网调峰发电；
(4)废物利用：将步骤(3)中修建防洪及抽水蓄能电站挖掘出的花岗岩用于加工成人工砂、石，作为防洪及抽水蓄能电站的建筑材料，多余的花岗岩用于对外销售；
(5)综合开发：在上水库1、下水库2的水域内开展网箱水产养殖，对上水库1、下水库2周边区域进行灌溉，开展荒地绿化，果蔬种植、景观改造，并提供观光、旅游、度假、康养服务。
在本实施例中，下水库的库容不小于800万m3。
在本实施例中，上水库1和下水库2在废弃花岗岩矿山3上的落差为不小于300m。

Claims (3)

1.一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选址：选取流程大于80km，河道宽度大于30m，流速大于100m3/s的河流，河流距离1000m内有海拔大于600m高程的废弃花岗岩矿山的河流；在海拔大于600m高程的废弃花岗岩矿山上规划建造防洪及抽水蓄能电站的上水库和下水库；
(2)确定装机容量：确定上水库和下水库的建造废弃花岗岩矿山后，根据上水库和下水库的库容差及上水库和下水库落差，按以下公式计算并确定防洪及抽水蓄能电站的装机容量：
A＝YS/1.92
其中：
A为装机容量，Y为上水库和下水库的库容差，S为下水库的上水库和下水库落差；
(3)建坝：按照选定的防洪及抽水蓄能电站废弃花岗岩矿山和装机容量修建上水库和下水库，上水库和下水库建成后，在上水库和下水库之间的废弃花岗岩矿山安装抽水蓄能机组，将下水库与河流的上游及下游连通，将防洪及抽水蓄能电站与电网联网，调试后开始配合电网电力进行抽水蓄能并进行电网调峰发电；
(4)废物利用：将步骤(3)中修建防洪及抽水蓄能电站挖掘出的花岗岩用于加工成人工砂、石，作为防洪及抽水蓄能电站的建筑材料，多余的花岗岩用于对外销售；
(5)综合开发：在上水库、下水库的水域内开展网箱水产养殖，对上水库、下水库周边区域进行灌溉，开展荒地绿化，果蔬种植、景观改造，并提供观光、旅游、度假、康养服务。
2.根据权利要求1所述的一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法，其特征在于，所述上水库和下水库在废弃花岗岩矿山上的落差为不小于300m。
3.根据权利要求1所述的一种防洪及抽水蓄能电站的建造方法，其特征在于，下水库的库容不小于800万m3。
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