美国能源部研究表明 增设储能设施可提高径流式电站发电收益

美国能源部最新研究表明，与坝式水电站相比，小型径流式水电站可提供同等水平的稳定基荷，并在实时电网和电力市场不断变化的情况下及时作出响应。因此，径流式水电站以其较高的供电可靠性和运行灵活性，可帮助美国提升可再生能源生产能力。

据统计，2017年美国水力发电量为303000GW，占全国总发电量的7%，占可再生资源发电总量的40%。坝式水电站发电量202000GW，径流式电站发电量87870GW。

径流式电站发电量由日来流量决定，具有间歇性。美国能源部水力技术办公室（WPTO）投资开展了一项通过增设储能设备提高径流式电站发电量的研究项目。通过增设储能设备，可使径流式电站根据需求灵活地调节发电量。储能设备包括：①蓄电池储能，相较于其他设备供电时间更长。②飞轮储能，电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，带动飞轮加速转动，以动能的形式储能；释能时，高速旋转的飞轮拖动电机发电，经电力转换器输出适用于负载的电流与电压，完成机械能到电能转换。③超级变容器，可在几秒至几分钟内迅速填补短期电力缺口、‘而且充电时间较短。同时使用蓄电池与飞轮或超极变容器可减小电池压力，延长储能设备的使用年限。

该项目1期运行状况表明，将径流式电站与储能系统相结合可使其发电能力达到与坝式电站相当的水平。测试结果表明，通过增设储能设备，径流式水电站发电收益可能增加12%~16%（见下图）。该项目2期包括对设备的黑启动测试，以表明该技术能使径流式电站在没有输电系统的情况下恢复电力。该技术在电站大面积停电的情况下仍可支持微电网运行，为重要设备供电。