人类社会的发展,取决于生产力的进步,而生产力并不是并不是线性发展的,而是以爆炸式发展的方式呈现。通常来说人类生产力爆炸式发展的时期,也就是我们所说的“工业革命”时期,目前人类普遍认为经历了三次工业革命,分别是以蒸汽机为代表的第一次工业革命,以内燃机和电力为代表的第二次工业革命和以计算机、原子能、航空工业等为代表的第三次工业革命。

世界海拔最高的抽水蓄能电站

进入21世纪以来,随着国际形势趋向复杂多变,人类越来越期待第四次工业革命的来临。目前人类可能正在进入新一次工业革命的周期中,这次工业革命将以人工智能、新材料技术、量子信息技术、分子工程、可控核聚变、清洁能源等为代表。在上述技术中,目前最为热门的当属人工智能技术,也就是“AI”技术的发展,不管是国外的chatGPT,还是国内的文心一言、KIMI等都给我们带来了极大的震撼。

雅砻江流域(局部)风光水电站分布图

很显然这些AI大模型的发展的应用,需要强大的算力支持,而强大算力的运行,除了芯片之外,还需要大量的电力能源。因此,有人说AI发展的尽头是电力,也就是说随着AI能力的不断发展,需要的电力也就越多,最终导致电力的供应能力,就会成为AI发展的天花板。由此可见,为适应即将到来的AI强大的电力需求,需要未雨绸缪,进行大规模电力开发,特别是新能源电力的发展。

抽水蓄能电站示意图

很显然,发展风能和太阳能发电,是应对电力短缺的可见途径,一方面风能和太阳能,具有能量总量大和可再生的特征,另一方面风能和太阳能,属于清洁能源,几乎不会产生环境污染。但是,风能和太阳能发电,也具有天然的劣势,那就是能源分布区域不均衡和时间不稳定的特征。

四川省道孚县抽水蓄能电站示意图

以我国为例,风能资源主要分布在青藏地区、西北地区和沿海地区,而太阳能资源主要分布在西北地区、青藏地区,对于能源的区域分布不均衡,我们可以通过特高压直流输电系统可以加以解决。而对于“时间不稳定”的特征,就比较难以解决了。所谓,时间不稳定,也就是风力有大有小,不断变化中,太阳能白天有,夜晚就没有了,也就是说利用风力和太阳能发电,所产生的电能波动幅度很大,如果两者的电力规模又很大,那么就会对电网的稳定运行带来极大的风险。

道孚县抽水蓄能电站上下库场址

为此,为了更好的利用风能和太阳能,就必须用储能系统来平滑发电量的波动,其中抽水蓄能电站,是最常见的储能设施,此外还可以利用压缩空气储能、化学电池储能、热储能等等。2024年1月11日,雅砻江道孚抽水蓄能电站正式开工建设,这个电站是四川省装机规模最大的抽水蓄能项目,也是全球海拔最高的大型抽水蓄能电站。

雅砻江流域梯级水电站规划图

道孚抽水蓄能电站位于四川省甘孜州道孚县色卡乡,电站具有超高水头、高海拔高寒、高地震烈度、机组高转速和大容量等特点,最大水头760米,为全国第二高。道孚县周边太阳能资源丰富,规模超过2000万千瓦,道孚抽水蓄能电站与周边光伏发电互补,可将600万千瓦左右随机波动的光伏发电调整为平滑、稳定的优质电源。

雅砻江流域风力发电站

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