基于废弃煤矿采空区的矿井水抽水蓄能调峰系统构建

李庭^1,2,3，顾大钊^1,3，李井峰^1,3，董斌琦¹，刘淑琴²

1. 国家能源投资集团有限责任公司2. 中国矿业大学(北京)3. 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室

摘 要：为了更好地利用废弃煤矿遗留的大量地下空间资源,构建并初步设计了一种抽水蓄能调峰系统,该系统以煤矿地下水库相关技术为基础,将井下采空区改造成地下水库存储和净化矿井水资源,并利用地面与井下之间、井下各开采水平采空区之间的高度差,在电网负荷低时将矿井水由地下水库提升至地面塌陷区改造的水库中蓄能,在电网负荷高时放水发电补充电网。同时该系统还设有利用电化学等工艺对矿井水进行处理的单元,利用过剩电量净化矿井水供给矿区生产、生活使用。在论述系统整体结构设计方案和技术原理的基础上,通过实例设计和计算验证了系统的可行性。利用废弃煤矿采空区建设抽水蓄能调峰系统能够克服传统抽水蓄能电站的选址局限,大幅减少建设成本与建设周期,弥补我国电网调峰能力不足的短板,为我国废弃煤矿的转型发展和地下空间资源的利用提供新的方向和思路。

关键词：地下水库;废弃煤矿;电网调峰;抽水蓄能;