中國儲能網(wǎng)訊:在新型電力系統(tǒng)中,抽水蓄能與電化學(xué)儲能的協(xié)調(diào)發(fā)展需立足技術(shù)特性、場景需求與系統(tǒng)目標(biāo),通過功能互補、技術(shù)協(xié)同及機制創(chuàng)新實現(xiàn)最優(yōu)配置。
抽水蓄能電站與電化學(xué)儲能功能互補
抽水蓄能電站:大容量、長時調(diào)節(jié)。通過日調(diào)節(jié)或周調(diào)節(jié),平抑大規(guī)??稍偕茉矗ㄈ顼L(fēng)電、光伏)的波動,發(fā)揮調(diào)峰填谷核心作用;提供事故備用和黑啟動能力,保障電網(wǎng)安全;在部分場景中可緩解季節(jié)性電力供需矛盾(如水電豐枯期)。需具備合適的地形(高差、水源)和地質(zhì)條件,選址受限,建設(shè)周期長(5-10年);初始投資高(約6-8元/W),但全生命周期成本低(度電成本約0.2-0.3元/kWh)。建議在儲能總量中占比60%-70%(適合承擔(dān)基荷調(diào)節(jié)和長時儲能需求); 適合在風(fēng)光資源富集區(qū)(如西北、西南)或負(fù)荷中心附近(如華東、華南),優(yōu)先布局抽水蓄能。
電化學(xué)儲能:快速響應(yīng)、靈活部署。響應(yīng)秒級至分鐘級的頻率波動,提升電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定性,發(fā)揮高頻調(diào)頻核心作用;緩解日內(nèi)負(fù)荷尖峰(如早晚高峰)短時調(diào)峰;在配電網(wǎng)側(cè)或用戶側(cè)提供就地平衡能力、分布式調(diào)節(jié)。不受地理限制,可分布式部署(如電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)),建設(shè)周期短(1-2年)靈活性優(yōu)勢;成本持續(xù)下降(當(dāng)前鋰電儲能系統(tǒng)成本約1.2-1.8元/Wh),但循環(huán)壽命較短(10-15年),度電成本較高(0.5-0.8元/kWh)。建議在儲能總量中占比30%-40%(適合高頻調(diào)節(jié)和短時需求);在新能源高滲透率地區(qū)(如沙漠光伏基地)、城市負(fù)荷中心或調(diào)頻需求突出的電網(wǎng)節(jié)點優(yōu)先配置。
協(xié)同機制:技術(shù)與運行層面的深度融合
抽水蓄能電站與電化學(xué)儲能聯(lián)合調(diào)度與互補控制。抽水蓄能負(fù)責(zé)電網(wǎng)級、長周期調(diào)節(jié),電化學(xué)儲能負(fù)責(zé)區(qū)域級、快速調(diào)節(jié),形成“粗調(diào)+精調(diào)”的協(xié)同控制體系。在電網(wǎng)頻率異常時,電化學(xué)儲能優(yōu)先響應(yīng),抽水蓄能隨后介入,延長調(diào)節(jié)時長,形成聯(lián)合調(diào)頻策略。
多能互補系統(tǒng)集成。新能源電站配置“電化學(xué)儲能(短時間)+抽水蓄能(長時間)”組合,風(fēng)光儲一體化,提升消納能力。結(jié)合虛擬電廠、需求響應(yīng)等技術(shù),將抽水蓄能的大容量與電化學(xué)儲能的靈活性整合,優(yōu)化全網(wǎng)資源配置,源網(wǎng)荷儲協(xié)同。
技術(shù)創(chuàng)新推動協(xié)同升級。發(fā)展變速抽水蓄能機組(如南網(wǎng)儲能的國產(chǎn)化攻關(guān)),提升調(diào)節(jié)范圍與響應(yīng)速度,縮小與電化學(xué)儲能的性能差距。攻關(guān)8小時以上長時儲能技術(shù)(如液流電池、鈉離子電池),電化學(xué)儲能長時化,拓展其在電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用場景。
政策與市場機制保障
差異化補償機制。對抽水蓄能按容量補償(體現(xiàn)長周期調(diào)節(jié)價值),對電化學(xué)儲能按響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)精度補償,避免“一刀切”定價。探索“容量電價+電量電價”的復(fù)合機制,激勵兩者協(xié)同參與電力市場。
區(qū)域協(xié)同規(guī)劃。新能源基地,優(yōu)先配套抽水蓄能,預(yù)留電化學(xué)儲能接口,滿足送出線路動態(tài)調(diào)節(jié)需求。負(fù)荷中心,以電化學(xué)儲能為主,結(jié)合分布式電源與需求響應(yīng),構(gòu)建靈活配電網(wǎng)??鐓^(qū)域通道,在西電東送等主干通道兩端配置抽水蓄能,電化學(xué)儲能作為沿線節(jié)點補充。
市場化交易平臺。推動獨立儲能參與現(xiàn)貨市場,允許抽水蓄能與電化學(xué)儲能聯(lián)合申報調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)。建立跨區(qū)域儲能資源共享機制,如南方電網(wǎng)的“儲能云平臺”,促進資源優(yōu)化配置。
未來趨勢:構(gòu)建多層次儲能體系
2025-2030年,抽水蓄能主導(dǎo)大規(guī)模調(diào)節(jié),電化學(xué)儲能快速增長,重點突破長時技術(shù)。2030年后,氫儲能、壓縮空氣儲能等長時技術(shù)規(guī)?;?,與抽水蓄能形成“長時+超長時間”互補,電化學(xué)儲能則聚焦快速響應(yīng)與分布式場景。探索“抽水蓄能+氫能”聯(lián)合儲能,利用抽水蓄能低谷電力制氫,實現(xiàn)跨季節(jié)儲能;開發(fā)電-熱-冷多能耦合系統(tǒng),提升綜合效率。
總之,抽水蓄能與電化學(xué)儲能的協(xié)同發(fā)展需以“功能互補、技術(shù)協(xié)同、機制創(chuàng)新”為核心,通過科學(xué)規(guī)劃、市場化驅(qū)動和技術(shù)突破,構(gòu)建“長周期+快速響應(yīng)”的雙輪驅(qū)動模式,最終形成層次分明、高效協(xié)同的新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)體系,為能源轉(zhuǎn)型提供堅實支撐。