中國儲能網(wǎng)訊：日前，國家發(fā)展改革委、國家能源局就《抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法（征求意見稿）》（以下簡稱《辦法》）向全社會公開征求意見。2023年5月，國家發(fā)展改革委還核定了全國在運及2025年底前擬投運的48座抽水蓄能電站的容量電價。一系列動作不僅提升了人們對于抽水蓄能的關(guān)注度，也預(yù)示著抽水蓄能產(chǎn)業(yè)將迎來高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵期。
新型能源體系呼喚抽水蓄能大發(fā)展
一般情況下，常規(guī)電源的技術(shù)出力都為正值，其出力最小也只能降為零（停機），而不會成為負數(shù)。而抽水蓄能作為一種具備儲能功能的電源形式，出力范圍則可以涵蓋負值和正值，其出力不僅可以降為零，甚至還可以繼續(xù)降為負數(shù)，也就是從電源變身為負荷?？梢姡樗钅艿撵`活性調(diào)節(jié)能力明顯優(yōu)于常規(guī)電源，更加適合新型能源體系和新型電力系統(tǒng)。且其儲能形式在技術(shù)上更加成熟、運行更加穩(wěn)定，同時還具有規(guī)模優(yōu)勢。與煤電、氣電、水電等常規(guī)電源相比，抽水蓄能是一種十分優(yōu)秀的靈活性、調(diào)節(jié)性資源。
需要著重指出的是，抽水蓄能電站當(dāng)中的“水”，與常規(guī)水電當(dāng)中的“水”性質(zhì)并不相同。在常規(guī)水電中的“水”，指的是水能、水力，代表一種能量；而在抽水蓄能中的“水”，僅僅是一種載能介質(zhì)，抽水時消耗能源，并將消耗的能源以勢能形式儲存于上庫的水中，放水時再將勢能轉(zhuǎn)化為電能釋放出來。換一個角度說，就是處在抽水蓄能電站下庫的水是不具備能源屬性的，只有被抽進上庫的水才具有能源屬性。抽水蓄能電站在將介質(zhì)水抽上排下的過程中，由于存在摩擦力以及蒸發(fā)等原因，也存在能量損耗。損耗的比例大概是，用“四度電”將水抽到上庫，等到排水發(fā)電時就只能發(fā)出“三度電”了，即“抽四發(fā)三”，但仍遠低于傳統(tǒng)煤電機組在頻繁啟停時所產(chǎn)生的能量損耗。
可變速抽水蓄能機組技術(shù)仍有待突破
2023年12月10日，世界裝機容量最大的抽水蓄能電站——河北豐寧抽水蓄能電站國內(nèi)首臺大型交流勵磁變速抽水蓄能機組（12號機組）發(fā)電并網(wǎng)一次性成功，該機組整組啟動調(diào)試試驗取得了關(guān)鍵性階段成果。
豐寧抽水蓄能電站總裝機容量360萬千瓦，共計安裝12臺抽水蓄能機組，其中10臺為國產(chǎn)定速機組，另外2臺為進口變速機組，此次并網(wǎng)成功的12號機組便是2臺進口變速機組中的1臺。
據(jù)了解，我國在定速抽水蓄能機組技術(shù)方面已經(jīng)取得了長足進步，成功解決了抽水蓄能機組以過渡過程為代表的機組系統(tǒng)安全性、以壓力脈動為代表的機組穩(wěn)定性、以效率為代表的機組高效性等關(guān)鍵問題，不但一舉破除了國外長達20多年的技術(shù)壟斷，并在涉及機組安全性和穩(wěn)定性關(guān)鍵技術(shù)方面對國外實現(xiàn)了超越。
而與定速機組相比，變速機組在運行方式和水泵工況運行范圍方面性能更加突出，可增強抽水蓄能電站柔性調(diào)節(jié)能力，保障新能源的高效消納，能夠為大規(guī)模發(fā)展新能源提供有利條件。
而目前我國在大型抽水蓄能自主化變速機組及相關(guān)配套設(shè)備自主化方面尚存在技術(shù)空白，后續(xù)還需要下大力氣進行攻關(guān)和突破。不過據(jù)報道，早在2021年我國就建成首座可變速抽水蓄能機組實證平臺并通過專家評審；另外，國內(nèi)研發(fā)的“海水可變速抽水蓄能關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)”科技成果也已在2023年通過鑒定。
我國抽水蓄能發(fā)展一度十分緩慢
我國首座抽水蓄能電站比全球首座晚出現(xiàn)了80多年。1968年，我國才建成自己的第一座抽水蓄能電站——崗南電站。作為混合式水電站，該電站抽水蓄能機組容量僅為1.1萬千瓦。
抽水蓄能在我國起步較晚，且發(fā)展過程也一度十分緩慢。截至2020年底，全國在運抽水蓄能電站僅有32座，總裝機容量3149萬千瓦，甚至未能完成“十三五”期間規(guī)劃的裝機目標(biāo)。
我國抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢顯然不能全部歸咎于技術(shù)原因。因為我國早就發(fā)展為水電大國，全球在運十大常規(guī)水電站中，我國獨占六席，而建設(shè)常規(guī)水電與抽水蓄能電站在技術(shù)上并無太多差異。
有觀點認為，工程量大、建設(shè)周期長、投入高，是抽水蓄能電站發(fā)展緩慢的原因。這的確是一個很大的原因，不過還算不上主要原因。
在我國傳統(tǒng)能源體系中，煤電是主要電源，這由我國的能源資源稟賦所決定。而煤電可以在很大范圍內(nèi)做到“源隨荷動”，能夠去主動追隨負荷波動調(diào)節(jié)出力，所以傳統(tǒng)能源系統(tǒng)對于抽水蓄能這種儲能形式的需求并不是那么迫切。
這種在需求上的“不迫切”，讓破除制約抽水蓄能發(fā)展的體制機制束縛的動力也顯得十分不足，導(dǎo)致非電網(wǎng)企業(yè)和社會資本開發(fā)抽水蓄能電站的積極性不高，同時抽水蓄能電站的電價疏導(dǎo)機制也不夠健全。
在我國電力發(fā)展史上，抽水蓄能電站一度被嚴(yán)格認定為電網(wǎng)資源，因為需要堅持“廠網(wǎng)分開”原則，所以規(guī)定抽水蓄能電站由電網(wǎng)企業(yè)全資建設(shè)，甚至杜絕電網(wǎng)企業(yè)與發(fā)電企業(yè)（或潛在發(fā)電企業(yè)）合資建設(shè)抽水蓄能電站項目，并嚴(yán)格審核發(fā)電企業(yè)投資建設(shè)抽水蓄能電站項目。
具體比如，2011年7月31日國家能源局印發(fā)的《關(guān)于進一步做好抽水蓄能電站建設(shè)的通知》規(guī)定，原則上由電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)有序開發(fā)、全資建設(shè)抽水蓄能電站，建設(shè)運行成本納入電網(wǎng)運行費用。
上述問題也直接導(dǎo)致了我國抽水蓄能項目的集中度較高。截至2022年底，在全國在運抽水蓄能電站總裝機容量中，歸屬于國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)兩大集團的項目占比就達到85%。
抽水蓄能將迎來爆發(fā)式增長
“抽水蓄能電站具有調(diào)峰、填谷、儲能等多種功能，啟停靈活、反應(yīng)速度快、調(diào)峰能力強，是建設(shè)新型能源體系、實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的重要支撐。”水電水利規(guī)劃設(shè)計總院院長李昇介紹。
隨著我國提出“雙碳”目標(biāo)，并規(guī)劃加快建設(shè)新型能源體系和新型電力系統(tǒng)，儲能作為新型能源體系當(dāng)中的一種剛性、靈活性、調(diào)節(jié)性資源，就不再那么“可有可無”了。
當(dāng)然，為了推動抽水蓄能發(fā)展，提高社會各界建設(shè)抽水蓄能電站的積極性，我國早在2014年就放開了對抽水蓄能電站開發(fā)方的限制，鼓勵社會投資進入抽水蓄能領(lǐng)域。由于當(dāng)時配套政策力度不夠，并未產(chǎn)生立竿見影的效果。
進入“十四五”時期，我國發(fā)展抽水蓄能的步伐明顯加快，各種利好政策也紛至沓來，抽水蓄能產(chǎn)業(yè)迎來大爆發(fā)。
2021年4月，國家發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》，對抽水蓄能兩部制電價政策、費用分?jǐn)偸鑼?dǎo)機制等各方關(guān)切都進行了明確的規(guī)定，消除了投資抽水蓄能無法疏導(dǎo)成本的壓力。同年9月，國家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，提出到2025年和2030年，全國抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模分別達到6200萬千瓦以上和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(shù)先進、管理優(yōu)質(zhì)、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)。
2022年政府工作報告明確提出，要加強抽水蓄能電站建設(shè)。同年《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》則明確，要加快推進抽水蓄能電站建設(shè)，推動已納入規(guī)劃、條件成熟的大型抽水蓄能電站開工建設(shè)，完善抽水蓄能價格形成機制；并要求推進抽水蓄能電站投資主體多元化，吸引更多的社會資本參與到未來的產(chǎn)業(yè)建設(shè)。
近期，《辦法》向社會公開征求意見，也被看作為應(yīng)對未來我國抽水蓄能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長打牢政策基礎(chǔ)。
據(jù)報道，2022年，全球新增抽水蓄能裝機容量1030萬千瓦，其中，我國新增抽水蓄能項目裝機達到880萬千瓦，占比超過85%。截至目前，我國在運抽水蓄能裝機容量已達到5064萬千瓦，核準(zhǔn)在建抽水蓄能裝機容量超1.58億千瓦。
未來10年抽水蓄能市場投資將超萬億元
當(dāng)前，我國正處于落實“雙碳”目標(biāo)和能源綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，加快建設(shè)新型能源體系和新型電力系統(tǒng)，推動風(fēng)電、光伏等新能源大規(guī)模高比例發(fā)展，這些均使得發(fā)展抽水蓄能等調(diào)節(jié)性電源的需求更加迫切。
然而從裝機比重來看，我國抽水蓄能發(fā)展水平又明顯偏低，目前僅占電源總裝機的1.8%，而有關(guān)研究機構(gòu)預(yù)計到2030年這一數(shù)據(jù)至少應(yīng)達到3%才能滿足建設(shè)新型電力系統(tǒng)所需。截至2020年底的數(shù)據(jù)顯示，意大利、美國、日本、德國、法國抽水蓄能裝機占比分別為6.6%、2.0%、8.0%、2.7%、4.3%，此外這些國家的燃氣電站占比也遠高于我國。
考慮到能源轉(zhuǎn)型所需，新能源發(fā)電裝機到底要達到多少才夠用呢？
國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《關(guān)于促進新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實施方案》顯示，到2030年，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上。
如此火熱的可再生能源發(fā)展勢頭，必將進一步推高整個能源系統(tǒng)對于配置抽水蓄能的需求，并成就抽水蓄能產(chǎn)業(yè)這一全新的競逐賽道。根據(jù)有關(guān)方面預(yù)測，未來10年，我國抽水蓄能市場將產(chǎn)生萬億元的新增投資規(guī)模。
不過，投資熱更需要冷思考，一定要完善相關(guān)規(guī)劃并把握好開發(fā)節(jié)奏，避免投資與需求在時間和空間上出現(xiàn)不匹配，從而造成巨大的浪費。抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè)管理有關(guān)辦法的即將出臺，無疑將點燃抽水蓄能產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的引擎！
