提速“變現(xiàn)”的抽水蓄能

■本刊記者張正/ 編輯王睿佳

2021 年12 月30 日，世界最大抽水蓄能電站——豐寧抽水蓄能電站首批機組投產(chǎn)發(fā)電，為北京冬奧會供應綠色電能；2021 年12 月27 日，華電福新周寧抽水蓄能電站2 號機組成功并網(wǎng)，繼2021年12 月18日該電站1號機組并網(wǎng)后，周寧抽水蓄能電站年內(nèi)成功實現(xiàn)雙機并網(wǎng)運行；世界最高額定水頭抽蓄電站——浙江天臺電站正式啟動建設……

2021 年12 月24 日全國能源工作會議公開的數(shù)據(jù)顯示，全國抽水蓄能電站累計裝機規(guī)模已經(jīng)達到3479 萬千瓦。考慮到當前新型電力系統(tǒng)建設的需要，今后一段時間，我國抽水蓄能電站裝機規(guī)模仍將大幅提升。

自身優(yōu)勢明顯

抽水蓄能電站是儲能的一種重要形式，也是目前最成熟的儲能技術路線。它可以將電網(wǎng)負荷低時的多余電能，轉變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時期的高價值電能，從而優(yōu)化系統(tǒng)能源資源的利用，同時實現(xiàn)對電能價值的時空移動。

在過去的幾十年里，抽水蓄能始終是大型儲能項目的主流選擇。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球已投運抽水蓄能裝機容量占總體儲能的92.6%，我國已投運抽水蓄能裝機容量占國內(nèi)總體儲能的93.4%。

同時，抽水蓄能也是當前最成熟的主流儲能技術，在保障新能源為主的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行上能展現(xiàn)其很大的作用，并在調峰調頻、削峰填谷、事故備用和黑啟動等方面具有很大的優(yōu)勢。

“一方面，抽水蓄能機組啟動時間短、調節(jié)速率快，可在60 秒左右從停機開至滿發(fā)，是應對高比例新能源系統(tǒng)有功波動性變大的有效手段。另一方面，隨著負荷峰谷差拉大及新能源大規(guī)模接入，抽水蓄能電站可有效減少系統(tǒng)應對短時尖峰負荷所需的燃煤等化石能源發(fā)電機組裝機容量，在滿足系統(tǒng)調峰需求的同時為清潔能源發(fā)電騰挪空間?！贝筮B高級經(jīng)理學院特聘教授葉春表示。

一步一個腳印

我國從20 世紀60 年代后期開始研發(fā)抽水蓄能，1968年河北崗南水庫安裝了一臺容量為1.1萬千瓦的進口抽水蓄能機組；1973年和1975 年北京密云水庫白河水電站分別改建并安裝了2 臺天津發(fā)電設備廠生產(chǎn)的1.1萬千瓦抽水蓄能機組，總裝機容量2.2萬千瓦，標志著我國抽水蓄能電站建設起步。

經(jīng)過50 余年發(fā)展，我國抽水蓄能技術在工程勘察設計施工、成套設備設計制造及電站運行方面達世界先進水平。雖然其在技術上的提升有目共睹，但發(fā)展速度卻一直“不溫不火”，一直到20世紀90年代才開始規(guī)?；鸩健?/p>

在此后一段時間，由于容量電價無法正常疏導和回收，抽水蓄能裝機增速一路走低。直到2020年年初，國家發(fā)展改革委、國家能源局召開應對疫情能源供應保障電視電話會議，重點強調了能源保供部署安排，加快推動重大項目、重大工程建設，發(fā)揮好能源行業(yè)在“六穩(wěn)”工作中的重要作用。為助推企業(yè)復工復產(chǎn)，國家電網(wǎng)有限公司開工山西垣曲抽水蓄能電站等一批工程，標志著抽水蓄能建設正式重啟。

隨著構建新型電力系統(tǒng)所帶來的大規(guī)模新能源并網(wǎng)，使電力系統(tǒng)中高比例可再生能源、高比例電力電子設備的“雙高”特征日益凸顯；加之近年來用電需求的冬夏“雙峰”特征給系統(tǒng)帶來電力平衡、電量消納、電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制等諸多問題，對確保電網(wǎng)安全運行和電力可靠供應形成巨大挑戰(zhàn)。

2021年，國家能源局發(fā)布的《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021～2035年）》（簡稱《規(guī)劃》）像一針催化劑，對推進我國抽水蓄能高質量發(fā)展具有重要意義?！兑?guī)劃》指出，到2025 年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬千瓦以上；到2030年，投產(chǎn)總規(guī)模1.2億千瓦左右；到2035 年，形成滿足新能源高比例大規(guī)模發(fā)展需求的，技術先進、管理優(yōu)質、國際競爭力強的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)，培育形成一批抽水蓄能大型骨干企業(yè)。

市場環(huán)境的變化加上客觀的需求，讓抽水蓄能真正迎來了“春天”。迎著“春風”，近期的抽水蓄能像雨后春筍，不斷地進入了人們的視野。

發(fā)展面臨的問題

抽水蓄能雖有優(yōu)點，但制約其發(fā)展腳步的因素有很多，成本如何回收就是建設發(fā)展抽水蓄能電站的關鍵考量因素。在電力體制改革和電力市場化不斷推進的前提下，雖然抽水蓄能電站對系統(tǒng)安全運行保障具有無可比擬的優(yōu)勢，但合理的電價機制才是調動抽水蓄能電站發(fā)電積極性和保障電站調峰調頻作用的關鍵。從一站一價、兩部制電價到建設成本納入電網(wǎng)運行費用統(tǒng)一核定，抽水蓄能電站電價機制始終是其焦點所在。

2021年，國家發(fā)展改革委發(fā)布了《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》。文件全面體現(xiàn)抽水蓄能在新型電力系統(tǒng)中的功能定位，將抽水蓄能電價納入輸配電價監(jiān)管，更加完善了公平合理的電力價格體系。同時，與電力市場建設發(fā)展相銜接，實現(xiàn)激勵與約束并重，有利于促進抽水蓄能充分發(fā)揮綜合效益。此外，科學合理可操作性強，將有力保障抽水蓄能持續(xù)穩(wěn)定經(jīng)營，促進抽水蓄能快速有序發(fā)展。

同時，我國抽水蓄能電站站址資源分布不均，部分地區(qū)面臨調峰需求大但站址資源少的天然矛盾，選址思路和技術條件仍存在進一步提升的要求。我國目前已試點建成白山、潘家口等混合式抽水蓄能電站，從實際運行情況看，具有投資小、建設周期短、節(jié)省站址資源等優(yōu)點，可以說打開了建設抽水蓄能電站的新思路。

另外，當前我國源網(wǎng)荷協(xié)調發(fā)展水平有待提升，抽水蓄能電站的精準規(guī)劃和合理布局難度增加。當前我國新能源發(fā)電和跨省區(qū)電力配置能力建設處于快速發(fā)展階段，通?？缡^(qū)輸電通道建設周期2～3 年，新能源發(fā)電項目建設周期不到1年，相比之下，抽水蓄能6～7 年的建設周期顯然在規(guī)劃的適應性和靈活性上存在一定難度。

近期多個利好消息的出臺，不僅完善了抽水蓄能價格形成機制、明確了抽水蓄能電價定價和疏導政策，更為抽水蓄能電站加快發(fā)展、充分發(fā)揮綜合效益、助力實現(xiàn)“雙碳”目標創(chuàng)造了更加有利的條件。相信，憑借成熟的技術優(yōu)勢和優(yōu)越的經(jīng)濟、社會、環(huán)保效益，“雙碳”目標背景下的抽水蓄能行業(yè)將迎來更大發(fā)展?！?/p>