中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)需要增加更多的風(fēng)電、光伏等清潔能源,但其調(diào)節(jié)穩(wěn)定性差。抽水蓄能電站利用電力負(fù)荷低谷時(shí)多余電能抽水至上水庫(kù)蓄能,在電力負(fù)荷高峰期放水至下水庫(kù)發(fā)電,是雙向運(yùn)行的水電站(夏林生,2017)(圖 1-1),也是目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟、設(shè)備壽命較長(zhǎng)、轉(zhuǎn)換效率較高、運(yùn)行操作簡(jiǎn)單、能源最清潔的大規(guī)模儲(chǔ)能方式之一。抽水蓄能機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間短、調(diào)節(jié)速率快,具備調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、事故備用和黑啟動(dòng)等多種功能(鄒仕華, 2022),是電力系統(tǒng)最主要的調(diào)節(jié)電源,在保障電力安全、促進(jìn)清潔能源消納、提升電力系統(tǒng)性能等方面發(fā)揮著“調(diào)節(jié)器”和“穩(wěn)定器”作用,也是建設(shè)現(xiàn)代智能電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)的重要支撐,更是構(gòu)建清潔低碳、安全可靠、智慧靈活、經(jīng)濟(jì)高效新型電力系統(tǒng)的重要組成部分(宋超 等, 2021)。2021 年 8 月,國(guó)家能源局正式發(fā)布抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035 年),指出“抽水蓄能是當(dāng)前技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)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;加快發(fā)展抽水蓄能,是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的迫切要求,是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要支撐,是可再生能源大規(guī)模發(fā)展的重要保障”(國(guó)家能源局, 2016)。
同時(shí),中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃指出“到 2025 年,抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模 6200 萬(wàn)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(shù)先進(jìn)、管理優(yōu)質(zhì)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)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)”(國(guó)家能源局, 2016)。因此,在“雙碳”目標(biāo)的背景下,我國(guó)抽水蓄能產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展期。
優(yōu)點(diǎn):
1. 規(guī)模大,集中式能量?jī)?chǔ)存,成本較低、生態(tài)環(huán)保性良好、安全性高,是目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的電力儲(chǔ)能技術(shù);
2. 我國(guó)抽水蓄能電站起點(diǎn)較高,近年建設(shè)的幾座大型抽水蓄能電站技術(shù)已處于世界先進(jìn)水平;
3. 其能量轉(zhuǎn)換效率在70%~75%左右,最高可達(dá)80%~82%;
4. 負(fù)荷響應(yīng)速度快(10%負(fù)荷變化需10秒鐘),從全停到滿載發(fā)電約5分鐘,從全停到滿載抽水約1分鐘
5. 適合于配合核電站、大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電、超大規(guī)模太陽(yáng)能光伏發(fā)電,同時(shí)具備調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、事故備用和黑啟動(dòng)等多種功能。
缺點(diǎn):
1. 建站選址要求高,廠址的選擇依賴地理?xiàng)l件,有一定的難度和局限性;
2. 建設(shè)周期長(zhǎng)和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)速度慢等;
3. 與負(fù)荷中心有一定距離,需長(zhǎng)距離輸電。
發(fā)展目標(biāo):
國(guó)家能源局印發(fā)的《抽水蓄能發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》提出:到2025年,抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬(wàn)千瓦以上;到2030年,抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達(dá)到1.2億千瓦左右;到2035年,逐步滿足新能源高比例大規(guī)模發(fā)展需求。