中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：作為當(dāng)前電力系統(tǒng)中發(fā)展最為成熟、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、應(yīng)用規(guī)模最大的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，抽水蓄能是提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的“主力軍”。 廣東省抽水蓄能資源豐富，裝機(jī)規(guī)模居全國(guó)第一，儲(chǔ)能電站需求以中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能（抽水蓄能）為主，建議進(jìn)一步完善電力市場(chǎng)相關(guān)機(jī)制，探索“抽水蓄能+”的新型商業(yè)模式。
隨著新型電力系統(tǒng)的加快建設(shè)，新能源發(fā)電占比不斷增大，水電、火電等傳統(tǒng)調(diào)節(jié)電源占比逐步下降，新能源出力的隨機(jī)性、波動(dòng)性使得電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求持續(xù)增加。作為當(dāng)前電力系統(tǒng)中發(fā)展最為成熟、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、應(yīng)用規(guī)模最大的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，抽水蓄能是提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的“主力軍”。
全球抽水蓄能發(fā)展歷程
全球抽水蓄能發(fā)展大致經(jīng)歷了3個(gè)階段：
第一階段（20世紀(jì)60年代至80年代）——主要受用電負(fù)荷增長(zhǎng)、核電建設(shè)的帶動(dòng)，美國(guó)、西歐等國(guó)抽水蓄能蓬勃發(fā)展。
第二階段（20世紀(jì)90年代）——?dú)W美發(fā)達(dá)國(guó)家負(fù)荷增長(zhǎng)趨緩，疊加核事故影響下的核電建設(shè)放緩，發(fā)達(dá)國(guó)家抽水蓄能建設(shè)出現(xiàn)停滯，中國(guó)抽水蓄能建設(shè)進(jìn)入起步階段。
第三階段（21世紀(jì)以來）——全球新能源步入快速發(fā)展的新階段，抽水蓄能迎來新的發(fā)展契機(jī)，中國(guó)、日本等亞洲國(guó)家開始引領(lǐng)抽水蓄能的高速發(fā)展。
從全球歷史進(jìn)程看，抽水蓄能發(fā)展主要靠核電、新能源建設(shè)的帶動(dòng)。近年來，在全球積極應(yīng)對(duì)氣候變化的背景下，歐美國(guó)家一方面加快發(fā)展風(fēng)電、光伏等新能源，另一方面高度重視電力系統(tǒng)靈活性資源建設(shè)。加快推動(dòng)抽水蓄能和各種新型儲(chǔ)能的發(fā)展成為各國(guó)應(yīng)對(duì)可再生能源增長(zhǎng)的普遍共識(shí)。
廣東抽水蓄能功能演變
在廣東電力系統(tǒng)發(fā)展的各個(gè)時(shí)期，抽水蓄能都發(fā)揮了調(diào)峰調(diào)頻、事故備用、調(diào)壓調(diào)相和黑啟動(dòng)等各類功能，在不同階段其功能定位有所側(cè)重。
從調(diào)峰和調(diào)頻功能發(fā)揮來看，總體可分為三個(gè)階段：
第一階段（1993-2003年），廣州蓄能電站投產(chǎn)，主要是配合大亞灣核電運(yùn)行，保證核電站平穩(wěn)出力，應(yīng)對(duì)核電跳閘或直流閉鎖等重大事故。同時(shí)，由于系統(tǒng)調(diào)頻手段相對(duì)單一，抽水蓄能也是主調(diào)頻電廠。
第二階段（2004-2011年），廣東電力供應(yīng)緊張，抽水蓄能發(fā)揮頂峰發(fā)電的功能，采取“以發(fā)定抽”的運(yùn)行模式滿足供電需求。隨著火電機(jī)組開始配置自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）功能，抽水蓄能逐步由主調(diào)頻電廠轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助調(diào)頻的手段。
第三階段（2012年以后），電力供需形勢(shì)好轉(zhuǎn)，低谷時(shí)段調(diào)峰問題開始顯現(xiàn)，抽水蓄能轉(zhuǎn)為“以抽定發(fā)”模式運(yùn)行，重點(diǎn)解決低谷時(shí)段電力盈余問題。
同時(shí)，廣東交直流系統(tǒng)相互影響問題日益突出，系統(tǒng)運(yùn)行安全形勢(shì)日益復(fù)雜，抽水蓄能作為“快速反應(yīng)部隊(duì)”，有力保障了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。為應(yīng)對(duì)西電直流故障、省內(nèi)大型機(jī)組跳機(jī)事故等，抽水蓄能每年緊急啟動(dòng)次數(shù)達(dá)數(shù)十次。在春節(jié)、國(guó)慶等重大節(jié)假日期間，為應(yīng)對(duì)用電負(fù)荷減少，全網(wǎng)無功富余而導(dǎo)致的電壓升高，抽水蓄能通過遲相運(yùn)行吸收無功，確保電壓穩(wěn)定。廣州蓄能、惠州蓄能等電站長(zhǎng)期擔(dān)任黑啟動(dòng)電源，有效提升了電網(wǎng)大面積停電事故應(yīng)對(duì)能力。
↑ 廣東抽水蓄能不同階段功能發(fā)揮情況
廣東發(fā)展抽水蓄能的必要性
從負(fù)荷特性看，廣東持續(xù)多日高溫天氣成為夏季常態(tài)，日高峰持續(xù)時(shí)間超過4小時(shí)，儲(chǔ)能配置時(shí)長(zhǎng)需在4小時(shí)以上才能更好達(dá)到削峰目的，為此廣東儲(chǔ)能電站需求以中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能（抽水蓄能）為主。
從電源特性看，核電、西電、海上風(fēng)電是未來廣東非化石能源發(fā)電的最主要來源，這些電源的出力特性要求系統(tǒng)中具備一定規(guī)模的中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能（抽水蓄能）來應(yīng)對(duì)調(diào)峰填谷、事故備用等需求。
從電力保供看，廣東煤、油、氣等一次能源主要來自區(qū)外，尤其是天然氣高度依賴進(jìn)口，而天然氣發(fā)電裝機(jī)占比接近20%，天然氣供應(yīng)的量?jī)r(jià)波動(dòng)對(duì)廣東電力保供影響明顯。抽水蓄能庫(kù)容大，滿發(fā)小時(shí)數(shù)高，是提升電力供應(yīng)保障能力的有效補(bǔ)充。
從經(jīng)濟(jì)性看，廣東抽水蓄能站址豐富、工程造價(jià)相對(duì)較低，項(xiàng)目單位造價(jià)基本在4500-5500元/千瓦區(qū)間，調(diào)節(jié)庫(kù)容均在6小時(shí)及以上，部分站點(diǎn)調(diào)節(jié)庫(kù)容超過14小時(shí)，相比新型儲(chǔ)能具有較為明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
抽水蓄能投資回收模式建議
當(dāng)前我國(guó)抽水蓄能實(shí)施兩部制價(jià)格機(jī)制，根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機(jī)制的意見》（發(fā)改價(jià)格〔2021〕633號(hào)），價(jià)格形成機(jī)制的發(fā)展方向已基本明確，電量電價(jià)逐步向電能量市場(chǎng)收益轉(zhuǎn)變，容量電價(jià)納入輸配電價(jià)回收，同時(shí)強(qiáng)化與電力市場(chǎng)建設(shè)發(fā)展的銜接，逐步向輔助服務(wù)等市場(chǎng)收益轉(zhuǎn)變。
↑ 市場(chǎng)化前后抽水蓄能收益來源轉(zhuǎn)變趨勢(shì)
建議進(jìn)一步完善電力市場(chǎng)相關(guān)機(jī)制。從歐美成熟電力市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)看，抽水蓄能基本能完全通過市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)來回收其成本，收益途徑包括電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量市場(chǎng)等。對(duì)照廣東省情況來看，建議后續(xù)逐步放開抽水蓄能的市場(chǎng)準(zhǔn)入，優(yōu)化完善調(diào)頻、備用等多元化的輔助服務(wù)市場(chǎng)交易品種，創(chuàng)新開展快速爬坡、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等輔助服務(wù)交易新品種，通過市場(chǎng)交易反映抽水蓄能在電力系統(tǒng)中的功能價(jià)值。
建議積極探索“抽水蓄能+”的新型商業(yè)模式。研究新能源租賃抽水蓄能、核電與抽水蓄能聯(lián)合運(yùn)營(yíng)等新的商業(yè)模式，通過抽水蓄能為清潔能源提供調(diào)節(jié)能力、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、系統(tǒng)備用等，擴(kuò)展抽水蓄能容量成本回收途徑。抽水蓄能與文旅、康養(yǎng)聯(lián)動(dòng)發(fā)展模式已較為成熟，未來可因地制宜進(jìn)一步完善其經(jīng)營(yíng)模式，探索與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、漁業(yè)等業(yè)態(tài)的融合創(chuàng)新發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興，提升抽水蓄能的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益和環(huán)境效益。
