1.抽水蓄能行业发展需求

（1）发展现状

        抽水蓄能是世界各国保障电力系统安全稳定运行的重要方式，欧美国家建设了大量以抽水蓄能、燃气电站为主体的灵活、高效、清洁能源，其中美国、德国、法国、日本、意大利等国家发展较快，抽水蓄能和燃气电站在电力系统中的比例均超过 10%。我国油气资源禀赋相对匮乏，燃气调峰电站发展不足，抽水蓄能和燃气电站占比仅6%左右，其中抽水蓄能占比1.4%，与发达国家相比仍有较大差距。

        我国抽水蓄能发展始于20世纪60年代后期的河北岗南电站，通过广州抽水蓄能电站、北京十三陵抽水蓄能电站和浙江天荒坪抽水蓄能电站的建设运行，夯实了抽水蓄能发展基础。随着我国经济社会快速发展，抽水蓄能发展加快，项目数量大幅增加，分布区域不断扩展，相继建设了泰安、惠州、白莲河、西龙池、仙居、丰宁、阳江、长龙山、敦化等一批具有世界先进水平的抽水蓄能电站，电站设计、施工、机组设备制造与电站运行水平不断提升。

  

（2）发展形势

        抽水蓄能电站具有调峰、填谷、调频、调相、储能、事故备用和黑启动等多种功能，是建设现代智能电网新型电力系统的重要支撑，是构建清洁低碳、安全可靠、智慧灵活、经济高效新型电力系统的重要组成部分。

        实现“双碳”目标，构建以新能源为主体的新型电力系统，是党中央、国务院作出的重大决策部署。当前，正处于能源绿色低碳转型发展的关键时期，风、光等新能源大规模高比例发展，新型电力系统对调节电源的需求更加迫切。结合我国能源资源禀赋条件等，抽水蓄能电站是当前及未来一段时期满足电力系统调节需求的关键方式，对保障电力系统安全、促进新能源大规模发展和消纳利用具有重要作用，抽水蓄能发展空间较大。

（3）发展目标

        2021年4月，国家发展改革委印发《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》，明确提出电站经营期按40年核定，经营期内资本金内部收益率按6.5%核定。

        国家能源局《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》中提到，到2025年投产总规模6200万千瓦以上，到2030年投产总规模1.2亿千瓦左右，推动抽水蓄能进入快速发展阶段。

2.“新工科”实验教学建设需求

        在新工科教学背景下，为了使人才培养与行业发展相匹配，高校需要培养具有创新精神、实践能力的复合型人才，需要加强实践教学，提高学生的实践能力。

        在抽水蓄能电站的实践教学活动中，由于抽蓄电站电机系统的高转速、高电压及工况复杂等因素，且系统设备的运行机理、过程数据等难以可视化，实践教学一般走马观花，学生不能实际触摸、操作设备，难以理解抽蓄电站电机系统的运行特性，无法达到实践教学的有效目的。

        基于虚拟化技术，借助数值计算、多媒体和人机交互等先进手段，为学生打造高度逼真的抽水蓄能电站，建设虚仿实验课程，既突破了学生习惯性的认知模式，又弥补了实际的实验教学中不足，是解决实验教学“三高四不”难题的重要手段。故本教学团队前往湖北白莲河抽水蓄能电站，进行项目收资，建设了抽水蓄能电站电机系统的运行虚拟仿真实验课程，作为专业核心课程《电机与运动控制系统》的实验课。

        湖北白莲河抽水蓄能电站位于黄冈市罗田县境内，距离武汉市143公里，地处华中电网用电负荷中心和大型火电站集中的鄂东地区，地理位置优越，是华中电网优越的抽水蓄能电源。电站安装4台30万千瓦可逆式抽水蓄能机组，总装机容量120万千瓦。电站枢纽由上水库、下水库及输水发电系统等组成，上水库位于白莲河水库右坝头的山谷凹地，正常蓄水位308m，总库容2496万m3，蓄能发电库容1663万m3 ；下水库利用已建成的白莲河水库，总库容12.32 亿m3，调节库容5.72亿m3，具有多年调节性能；输水发电系统布置在上下水库之间的山体内，地下厂房采用尾部式布置，引水系统采用2洞4机，尾水系统为4机2洞布置型式。