• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
黄河流域九省区废弃矿井抽水蓄能利用潜力评估
  • 作者

    卞正富朱超斌周跃进徐雨农

  • 单位

    中国矿业大学环境与测绘学院中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

  • 摘要
    针对我国关闭矿井资源利用率低、蓄电储能需求日益增长的问题,废弃矿井抽水蓄能技术是实现资源二次开发利用,提升电网调峰能力的有效手段。基于废弃矿井抽水蓄能电站工作原理与发展现状,提出在黄河流域九省区利用废弃矿井建设抽水蓄能电站的半地下式、全地下式2种模式。通过综合考虑空间、地质、水文、社会、经济与资源等影响因素,提出废弃矿井抽水蓄能电站选址评价指标体系,并进行黄河流域废弃矿井抽水蓄能电站实例分析。基于2016—2020年黄河流域九省区的废弃煤矿资料,利用废弃矿井抽水蓄能电站静态效益与动态效益计算方法,定量评估黄河流域九省区废弃煤矿抽水蓄能电站建设的开发潜力。结果表明:(1)黄河流域九省区能源资源丰富,现阶段满足电力供应需求,但火电仍是电力供应主体且水电发展进入瓶颈阶段;(2)影响废弃矿井抽水蓄能电站选址的重要因素为巷道空间体积、上下水库水位差、巷道围岩稳定性、巷道围岩渗透率与地下水循环特征;(3)由黄河流域废弃矿井抽水蓄能电站实例分析可知,其发电效率可达到75.7%,可媲美常规抽水蓄能电站;(4) 2016—2020年黄河流域九省区废弃煤矿累计有效可利用井巷空间为4.7×10~7 m~3,依据132座废弃矿井基本情况,从统计学角度估算出废弃矿井抽水蓄能电站可利用井巷空间为1.34×10~7 m~3,利用其建设抽水蓄能电站年发电量可达3.78×10~9 kW·h,可满足2021年黄河流域九省区28.4%的弃风、弃光电量的消纳需求,每年直接经济效益约达21.2亿元。综上表明,黄河流域九省区废弃矿井抽水蓄能利用具有可观的发展前景。
  • 关键词

    废弃矿井抽水蓄能选址因素指标体系效益分析潜力评估黄河流域

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金国际(地区)合作与交流资助项目(52061135111);
  • 引用格式
    卞正富,朱超斌,周跃进,徐雨农.黄河流域九省区废弃矿井抽水蓄能利用潜力评估[J].煤田地质与勘探,2022,50(12):51-64.
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