Question

【題目】抽水蓄能電站是一種特殊的發(fā)電站，也是目前電力系統(tǒng)中最可靠、最經(jīng)濟、壽命周期長、容量大、技術(shù)最成熟的儲能裝置。抽水蓄能電站的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)電網(wǎng)上的電能有盈余時，抽水蓄能電站就利用盈余的電能，通過蓄能機組帶動水泵，把水由低處的下庫抽到高處的上庫并儲存起來；當(dāng)電網(wǎng)上的電能不足時，使原來抽到上庫的水再流回下庫，并推動蓄能機組帶動發(fā)電機發(fā)電。

2015年6月12日，安徽金寨抽水蓄能電站項目正式開工。總裝機容量120萬千瓦（此處可看作總發(fā)電功率為120萬千瓦），計劃建設(shè)4臺單機容量30萬千瓦的發(fā)電機組。設(shè)計年總抽水消耗電能26.8億千瓦時，蓄能發(fā)電20.1億千瓦時。取g=10N/kg，求：

(1)按照設(shè)計要求，平均每年這4臺發(fā)電機組相當(dāng)于要共同工作連續(xù)工作多少天？

(2)該抽水蓄能電站的年運行綜合效率行的設(shè)計值是多少？

(3)若該抽水蓄能電站在放水發(fā)電階段的效率發(fā)=90%，則抽水蓄能階段的效率抽是多少;

(4)若該抽水蓄能電站上、下庫的水面平均高度h=100m，為保證該抽水蓄能電站4臺發(fā)電機組全部滿負荷連續(xù)發(fā)電t0=l0h，試估算，該抽水蓄能電站上庫的容量V庫至少要多少m3?

Answer 1

【答案】（1）70d （2）75% （3）83.3% （4）4.8×107m3

【解析】（1）由題知，總裝機容量120萬千瓦，年總蓄能發(fā)電20.1億千瓦時，由 可得，平均每年這4臺發(fā)電機組要共同工作連續(xù)工作時間： ；
（2）抽水蓄能電站的年運行綜合效率η的設(shè)計值： ；
（3）由題可知，運行綜合效率η行與放水發(fā)電階段的效率η發(fā)和抽水蓄能階段的效率η抽的關(guān)系為：η行=η發(fā)η抽，
所以抽水蓄能階段的效率： ；
（4）由可知，發(fā)出的電能：W發(fā)=P發(fā)t
放水發(fā)出的電能：W發(fā)=η發(fā)Gh=η發(fā)mgh=η發(fā)ρVgh
則：P發(fā)t=η發(fā)ρVgh，
所以該抽水蓄能電站上庫的容量至少為： ．