董超
南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司
“四度電換三度電”，抽水蓄能的運(yùn)行特點(diǎn)乍一聽似乎不合理，實(shí)質(zhì)卻體現(xiàn)了優(yōu)化電力資源配置的價(jià)值所在。作為電網(wǎng)的重要調(diào)峰調(diào)頻電源，我們不產(chǎn)生電能，我們是千家萬戶的充電寶，滿足千家萬戶安全、高效、綠色的電力輔助服務(wù)需要。
充電寶由于充放電效率損失總體上不產(chǎn)生電能，在對(duì)移動(dòng)用電需求不高的時(shí)候充電，在滿足用戶用電需求可移動(dòng)性需求時(shí)提供便捷，滿足移動(dòng)場(chǎng)景下的用電需求。抽水蓄能機(jī)組的綜合效率是75%，在電力需求低谷期儲(chǔ)能而在高峰期釋放電能，作為一種公共產(chǎn)品屬性服務(wù)于電網(wǎng)，是千家萬戶的“充電寶”。抽水蓄能機(jī)組實(shí)現(xiàn)了在時(shí)間維度上的電能的“搬運(yùn)”轉(zhuǎn)移，是空間維度上的長(zhǎng)距離大規(guī)模輸電的有效補(bǔ)充。抽水蓄能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也體現(xiàn)了電力供需關(guān)系下價(jià)值。
人們?cè)谝粋€(gè)社會(huì)群體中相互聯(lián)系，面臨比較優(yōu)勢(shì)后權(quán)衡取舍，會(huì)根據(jù)成本、需求、供給等情形做出理性的選擇，這就是貿(mào)易存在的基本原理。貿(mào)易實(shí)現(xiàn)了商品在不同的群體中最有效地進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)了商品地最優(yōu)價(jià)值。商品可以跨地域、跨時(shí)間流通到成本最低、社會(huì)需求更大的地方。
電力是一種商品，具有價(jià)值和使用價(jià)值，價(jià)格也受供求關(guān)系的影響。電力商品其特殊性在于需要電力在供需實(shí)時(shí)平衡，必須實(shí)時(shí)滿足電力設(shè)備的最大允許輸送功率，否則會(huì)影響電網(wǎng)的運(yùn)行安全。電力在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的復(fù)雜性，電力供給資源在時(shí)空分布的不均衡性，電力需求側(cè)的相對(duì)集中，清潔能源的需求，導(dǎo)致了電網(wǎng)運(yùn)營的復(fù)雜性。
電力供給資源在空間維度的不均衡，目前可通過長(zhǎng)距離大規(guī)模輸電解決。電力供給資源在可持續(xù)發(fā)展方面，可通過發(fā)展光電、風(fēng)電等新能源的形式解決，也可以說是為了人類在長(zhǎng)時(shí)間維度上的發(fā)展提供解決方案。電力供給資源在時(shí)間維度上的不均衡，可通過在大規(guī)模的儲(chǔ)能方式進(jìn)行平衡。通?？梢栽诠┙o側(cè)（風(fēng)光火發(fā)電側(cè)）、需求側(cè)（電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)）進(jìn)行儲(chǔ)能。抽水蓄能就是在電網(wǎng)需求側(cè)大規(guī)模低成本儲(chǔ)能的綜合最優(yōu)模式。
抽水蓄能機(jī)組具備時(shí)間維度上的調(diào)節(jié)作用主要在其“日調(diào)節(jié)”、“周調(diào)節(jié)”、“季調(diào)節(jié)”的特點(diǎn)。根據(jù)庫容調(diào)節(jié)性能的不同，抽水蓄能具備不同的性能。
日調(diào)節(jié)，其運(yùn)行周期呈日循環(huán)規(guī)律。蓄能機(jī)組每天發(fā)電頂兩到三次(上午、下午或晚上)尖峰負(fù)荷，頂峰過后上水庫放空、下水庫蓄滿;繼而利用午夜負(fù)荷低谷時(shí)系統(tǒng)的多余電能抽水，至次日清晨上水庫蓄滿、下水庫被抽空。
周調(diào)節(jié)，運(yùn)行周期呈周循環(huán)規(guī)律。在一周的5個(gè)工作日中，蓄能機(jī)組如同日調(diào)節(jié)蓄能電站一樣工作。但每天的發(fā)電用水量大于蓄水量，在工作日結(jié)束時(shí)上水庫放空，在雙休日期間由于系統(tǒng)負(fù)荷降低，利用多余電能進(jìn)行大量蓄水，至周一早上上水庫蓄滿。
季調(diào)節(jié)，每年汛期利用水電站的季節(jié)性電能作為抽水能源，將水電站必須溢棄的多余水量，抽到上水庫蓄存起來，在枯水季內(nèi)放水發(fā)電，以增補(bǔ)天然徑流的不足。這樣將原來是汛期的季節(jié)性電能轉(zhuǎn)化成了枯水期的保證電能。
更廣義意義上的抽水蓄能的調(diào)頻、事故應(yīng)急備用、黑啟動(dòng)等作用，都具有時(shí)間維度上的特點(diǎn)，都是將電網(wǎng)負(fù)荷低谷期的電力存儲(chǔ)起來應(yīng)對(duì)短時(shí)、短期、必須的電力需求。
電力供需關(guān)系決定了電力商品的價(jià)值特點(diǎn)，為了應(yīng)對(duì)跨時(shí)間、跨地域的電力資源的配置，抽水蓄能具有較大的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。未來在應(yīng)對(duì)電力資源在時(shí)間、空間上的矛盾，儲(chǔ)能方面已經(jīng)有了越來越多的方式和手段。
一是在發(fā)電側(cè)的儲(chǔ)能建設(shè)。在風(fēng)電、光電電源側(cè)需要配置一定比例的電池儲(chǔ)能，滿足供給側(cè)的時(shí)間上的波動(dòng)性。同時(shí)在風(fēng)電、光電電源側(cè)配置制氫站的研究，不僅供應(yīng)上能滿足時(shí)間上的波動(dòng)性，也能滿足跨地域電力傳輸?shù)膯栴}。
二是在電源側(cè)的儲(chǔ)能建設(shè)。比如在部分變電站配置一定比例的電池儲(chǔ)能，滿足變電站原有的短時(shí)間的過負(fù)荷問題。在部分天然徑流匯入的常規(guī)水電廠，部分機(jī)組改造為抽水蓄能機(jī)組，增加其跨季度調(diào)節(jié)的能力。
三是在用戶側(cè)的儲(chǔ)能建設(shè)。在部分電力工業(yè)用戶園區(qū)建設(shè)用戶側(cè)電池儲(chǔ)能，從用戶側(cè)角度改變電力需求的時(shí)空特性。
抽水蓄能在電網(wǎng)側(cè)的“充電寶”的作用，在電能時(shí)間維度的優(yōu)化配置上起到了穩(wěn)定器、調(diào)節(jié)器、平衡器的作用，更好地為千家萬戶提供安全、高效、綠色的電力供應(yīng)。
