中國儲能網(wǎng)訊：為全面貫徹落實國家“雙碳”目標要求，加快構建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，充分發(fā)揮抽水蓄能電站在促進新能源消納、提高電力安全保障能力和電力系統(tǒng)運行效率等方面的積極作用，加快抽水蓄能行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展成為當前電力行業(yè)的普遍共識。抽水蓄能電站具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、系統(tǒng)備用、黑啟動六大功能，是電力系統(tǒng)的“調(diào)節(jié)器”“穩(wěn)定器”，能夠保障大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
抽水蓄能是當前技術最成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件的綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源，與風電、太陽能發(fā)電、核電、火電等配合效果較好。抽水蓄能被視為新能源實現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展的“最后一公里”，對推動落實“雙碳”目標和保障新型電力系統(tǒng)安全運行具有重要意義。
抽水蓄能現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
一是我國抽水蓄能電站保持較快發(fā)展勢頭。據(jù)初步統(tǒng)計，2023年，我國抽水蓄能累計裝機約5130萬千瓦，同比增長11%，保持較快增長，高于傳統(tǒng)電源裝機容量的增長速度（火電4.1%、水電1.8%、核電2.4%），低于新能源裝機容量增長速度（風電20.7%、光伏55.2%）。截至2023年底，南方五省區(qū)抽水蓄能項目投運7座、裝機容量共1028萬千瓦；在建4座，裝機容量480萬千瓦，開工數(shù)量和規(guī)模創(chuàng)歷史新高；2023年，完成5個抽水蓄能項目核準，開展前期及項目儲備超3200萬千瓦。目前，國家能源主管部門正在開展全國抽水蓄能需求調(diào)查及規(guī)劃調(diào)整工作，相關企業(yè)將根據(jù)形勢優(yōu)化調(diào)整建設投產(chǎn)計劃，“十四五”和“十五五”期間，多座抽水蓄能新項目有望核準開工。
二是抽水蓄能電站核準規(guī)模屢創(chuàng)新高。2022年，全國新核準抽蓄電站48座，總裝機規(guī)模6890萬千瓦，年度核準規(guī)模超過之前50年投產(chǎn)的總規(guī)模；2023年，我國核準抽水蓄能電站35座，裝機容量達4560萬千瓦。抽蓄電站核準規(guī)模屢創(chuàng)新高，為抽水蓄能行業(yè)快速規(guī)?；l(fā)展奠定了堅實基礎。
三是抽水蓄能投資建設主體逐步多元化。截至2022年，我國抽水蓄能電站的主要投資企業(yè)仍以電網(wǎng)企業(yè)、能源央企為主，地方能源投資國企為輔，二者占比分別約80%和10%。南方五省區(qū)已投運的7座抽水蓄能電站共1078萬千瓦，均為南方電網(wǎng)公司所屬企業(yè)投資建設。在2023年廣西自治區(qū)核準的5座抽水蓄能電站中，3座業(yè)主為南方電網(wǎng)公司、2座為非電網(wǎng)企業(yè)。隨著國家鼓勵社會資本投資抽水蓄能電站的政策出臺，社會資本涌入抽水蓄能行業(yè)，抽水蓄能電站投資建設主體逐步走向多元化。
水電水利規(guī)劃設計總院發(fā)布的《抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2022》顯示，截至2022年底，我國已納入規(guī)劃的抽水蓄能站點資源總量約8.23億千瓦?！笆奈濉逼陂g，我國擬開工1.8億千瓦抽蓄項目。“十五五”“十六五”期間，我國將分別開工8000萬千瓦、4000萬千瓦抽蓄項目。根據(jù)《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021～2035年）》規(guī)劃數(shù)據(jù)，抽水蓄能電站將從2025年的6200萬千瓦增長到2030年的1.2億千瓦左右，“十五五”期間新增約5800萬千瓦，年均增長14.1%。抽水蓄能電站若按建設周期6年估算，“十四五”期間開工的1.8億千瓦抽水蓄能電站大部分可在“十五五”末期投產(chǎn)，遠超國家規(guī)劃的新增裝機容量。抽水蓄能電站規(guī)劃建設在局部區(qū)域可能出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，開發(fā)建設快于系統(tǒng)實際需求。需根據(jù)新能源發(fā)展和電力系統(tǒng)發(fā)展需要，合理規(guī)劃建設抽水蓄能電站，做到科學有序投產(chǎn)。
在南方五省區(qū)，南方電網(wǎng)公司積極推動儲能建設，據(jù)初步規(guī)劃，“十四五”期間，南方五省區(qū)將新增新能源裝機1億千瓦，為保障新能源消納和電力系統(tǒng)安全運行，南方五省區(qū)將新增抽水蓄能容量600萬千瓦；為支撐新增的新能源發(fā)電并網(wǎng)消納，“十五五”期間，南方五省區(qū)再新增抽水蓄能1600萬千瓦，到2030年，南方五省區(qū)抽水蓄能裝機將達到3000萬千瓦左右。
南方五省區(qū)中長期系統(tǒng)調(diào)峰對抽水蓄能有較大需求。經(jīng)測算，南方五省區(qū)2025～2035年均存在一定規(guī)模的調(diào)峰缺口。南方五省區(qū)調(diào)峰缺口可主要通過電源側配置新型儲能和電網(wǎng)側建設抽水蓄能電站解決。具有容量大、技術成熟、經(jīng)濟性高等特點的抽水蓄能電站未來仍將是系統(tǒng)調(diào)峰的主要手段之一。
抽水蓄能電站發(fā)展存在的主要問題
受站址資源制約，抽水蓄能開發(fā)規(guī)模有限，調(diào)節(jié)特性也難以滿足新能源運行的要求。從發(fā)展規(guī)模上看，抽水蓄能電站站址資源有限，開發(fā)規(guī)模受限，新增的調(diào)節(jié)能力難以滿足新型電力系統(tǒng)的運行要求。從調(diào)節(jié)性能上看，抽水蓄能電站的調(diào)節(jié)時間在秒級和分鐘級，而新能源運行需要毫秒級的調(diào)頻服務，抽水蓄能難以滿足新能源運行的要求。
抽水蓄能與新型儲能協(xié)同統(tǒng)籌發(fā)展存在不足。隨著碳達峰、碳中和持續(xù)推進，新能源發(fā)展規(guī)模不斷增大，且新型儲能技術發(fā)展較快、成本持續(xù)下降，各類市場主體正積極布局，新型儲能發(fā)展規(guī)模對抽水蓄能發(fā)展需求將產(chǎn)生一定影響。如近年來由于新型儲能快速發(fā)展，抽水蓄能裝機容量占儲能總裝機的比重呈快速下降趨勢，2015年抽水蓄能占比99.2%，占據(jù)著絕對地位；2020年占比下降至89.3%；2022年進一步下降至77.1%；2023年占比更是跌落至59.4%，占比首次低于60%。
部分政策因素導致抽蓄電站建設成本管控難度加大。抽水蓄能站點建設周期較長（約6年左右），在投資主體多元化進程中，部分地方政府可能提出產(chǎn)業(yè)捆綁、繳納相應費用等附加條件，導致投資建設成本增加。如2023年9月，國家能源局綜合司印發(fā)《開展新能源及抽水蓄能電站開發(fā)領域不當市場干預行為專項整治工作方案》，要求2023年地方能源主管部門核查組織實施的風電、光伏和抽水蓄能開發(fā)項目在簽訂開發(fā)意向協(xié)議、編制項目投資市場化配置方案、組織實施市場化配置項目開發(fā)過程、項目開發(fā)建設全過程中是否存在不當市場干預行為，核查結果表明存在因地方政策因素而增加抽水蓄能建設成本的可能。
抽水蓄能電站綜合評價水平存在局限性。當前，抽水蓄能電站項目評價主要是對其選址、工程建設質(zhì)量、系統(tǒng)功能定位和企業(yè)投資回報等方面進行評價分析，涵蓋范圍不充分，研究方法與指標體系也不完善，如市場需求必要性評價等，沒有形成系統(tǒng)的研究體系和理論框架，且評價研究對象主要是大型抽水蓄能項目，難以對中小型、新型抽水蓄能電站進行有效評價。
抽水蓄能成本回收機制仍需進一步落實。雖然國家已出臺《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》，但各省區(qū)仍未出臺具體的實施細則，抽水蓄能電站建設投資成本未能得到有效疏導。如南方電網(wǎng)區(qū)域抽水蓄能電站尚未有效參與電力市場（包括輔助服務市場和電能量市場）。抽水蓄能電站運營商仍需密切關注電力市場規(guī)則的政策變化，積極研究抽水蓄能電站參與電力市場的策略。
促進抽水蓄能良性發(fā)展的策略建議
加快抽水蓄能電站選點布局和優(yōu)化開發(fā)時序。抽水蓄能作為目前成熟、經(jīng)濟的規(guī)?；`活調(diào)節(jié)電源，具有削峰填谷、緊急事故備用的作用，兼顧風電逆調(diào)峰特性。目前，我國抽水蓄能電站裝機在全國電力總裝機規(guī)模中占比較低，僅不足2%，遠低于日本、德國、西班牙等發(fā)達國家抽水蓄能電站裝機占比3%～10%的水平。針對我國高比例新能源消納帶來的靈活性調(diào)節(jié)需求，要加強中長期抽水蓄能規(guī)劃研究，做好中長期規(guī)劃站址資源保護預控和有序開發(fā)。結合系統(tǒng)需要和新能源發(fā)展布局，規(guī)范抽水蓄能電站投資建設，在負荷中心和新能源富集區(qū)域優(yōu)先布局，推動具有大庫容、長周期的抽蓄站點發(fā)展?？紤]到抽水蓄能的成本疏導最終仍是通過省級輸配電價傳導至市場用戶來承擔，會推高省內(nèi)用能成本，因此在項目擇優(yōu)開發(fā)中，需要在系統(tǒng)調(diào)峰能力建設和經(jīng)濟用能成本之間尋找平衡，在地理地質(zhì)條件好、經(jīng)濟發(fā)達、對電價敏感度低的區(qū)域優(yōu)先開發(fā)。
統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源，共同推進抽水蓄能與新型儲能協(xié)同發(fā)展，提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。高比例新能源并網(wǎng)接入，需要靈活的系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源。系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源包括火電靈活性改造、調(diào)峰氣電、核電參與調(diào)峰、龍頭水電站、電力需求側響應、新型儲能、抽水蓄能等。經(jīng)技術經(jīng)濟比較、系統(tǒng)調(diào)節(jié)規(guī)模等綜合考慮，以抽水蓄能和新型儲能應用較為廣泛。以電化學儲能為代表的新型儲能規(guī)模通常為10～100兆瓦級，響應速度在幾十至幾百毫秒，能量密度高、調(diào)節(jié)精度好，但規(guī)?；l(fā)展受到經(jīng)濟性、安全性的制約，主要適合分布式調(diào)峰應用場景，在技術上適合頻繁快速調(diào)節(jié)場景。抽水蓄能電站技術成熟度高、容量大、壽命長、可靠性高、經(jīng)濟性好，適用于調(diào)峰容量需求或調(diào)峰電量需求較大的場景，并以較高的電壓等級接入主網(wǎng)中。抽水蓄能與新型儲能各有優(yōu)缺點，需要協(xié)同發(fā)展來提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，實施容量協(xié)同配置、協(xié)同運行等?？紤]近年來新型儲能的技術更新迭代快速及其帶來的成本下降迅速，建議密切跟蹤新型儲能技術發(fā)展，適時優(yōu)化協(xié)調(diào)抽水蓄能和新型儲能的發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展規(guī)劃。
加大抽水蓄能發(fā)展科技創(chuàng)新投入力度。為推動抽水蓄能電站高質(zhì)量發(fā)展，需推進大容量高水頭抽水蓄能機組科技創(chuàng)新，大力開展中小型抽水蓄能技術研究和應用，推動可變速機組國產(chǎn)化規(guī)?；瘧眉昂Ｋ樗钅茈娬臼痉叮剿鞒樗钅芘c新能源聯(lián)合應用，推動抽水蓄能相關產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。研究提出適應于新能源大規(guī)模并網(wǎng)的抽水蓄能電站變速機組配置策略，結合變速機組調(diào)節(jié)范圍廣、響應速度快等突出優(yōu)勢，探索新能源與抽水蓄能聯(lián)合調(diào)度運行方式。推動國家出臺支持先進儲能技術研發(fā)和示范應用的財政金融優(yōu)惠政策。
加快完善抽水蓄能規(guī)劃建設標準體系。系統(tǒng)總結我國抽水蓄能電站建設和運維管理經(jīng)驗，搭建具有中國特色的抽水蓄能技術管理標準體系，加快制定滿足抽水蓄能快速發(fā)展需要的工程設計、施工、設備設施技術標準，以及工程建設、生產(chǎn)運維管理標準。積極布局一批可變速抽蓄機組相關技術標準，形成新一代抽水蓄能機組技術標準體系。開展抽水蓄能標準化建設研究，圍繞土建工程、機電設備及信息通信工程等專業(yè)方向，制定電站典型設計方案，推動標準化電站建設。完善標準化成果迭代更新機制，持續(xù)提升標準化設計成果質(zhì)量。
完善抽水蓄能電站參與電力市場交易機制，體現(xiàn)電站效益。完善抽水蓄能電站參與電力市場的機制，推動抽水蓄能電站作為市場主體參與電能量市場，通過價格引導，使抽水蓄能電站通過峰谷差價獲益；推動抽水蓄能電站參與輔助服務市場，使抽水蓄能機組的各類服務功能具有對應的受益主體，體現(xiàn)動態(tài)效益。此外，抽水蓄能電站容量在滿足系統(tǒng)備用需求之外，富余容量可與核電或新能源企業(yè)簽訂中長期合約，與新能源或核電企業(yè)聯(lián)營；或與新能源、核電企業(yè)進行成本分攤來收取部分容量租賃費，實現(xiàn)“誰收益，誰分擔”，既能夠減少棄核棄風，給核電和新能源企業(yè)帶來經(jīng)濟效益，也進一步發(fā)揮了抽水蓄能電站的作用和效益，形成“雙贏”局面。
