中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：全球可再生能源裝機(jī)規(guī)模正持續(xù)攀升。2024年全球可再生能源新增裝機(jī)容量約5.85億千瓦，占全部電力新增裝機(jī)的92.5%。然而，由于風(fēng)電、光伏的波動(dòng)性和間歇性，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在日前召開的國(guó)際大壩委員會(huì)第28屆大會(huì)暨第93屆年會(huì)“抽水蓄能電站發(fā)展與展望”專題研討會(huì)上，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者一致認(rèn)為，抽水蓄能具備其他調(diào)節(jié)電源不可比擬的優(yōu)勢(shì)，是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的“壓艙石”。
政策支持力度有待加強(qiáng)
為解決風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源的間歇性、波動(dòng)性和分散性問題，電力系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)電源的需求與日俱增。在諸多調(diào)節(jié)電源和儲(chǔ)能品種之中，抽水蓄能憑借技術(shù)成熟、壽命最長(zhǎng)、運(yùn)行最穩(wěn)定以及最具大規(guī)模開發(fā)條件等優(yōu)勢(shì)，迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，其裝機(jī)規(guī)模也在穩(wěn)步提升。
據(jù)了解，截至2024年底，我國(guó)抽水蓄能電站投產(chǎn)總規(guī)模為5869萬(wàn)千瓦，位居全球首位，核準(zhǔn)在建規(guī)模1.27億千瓦。“縱觀我國(guó)抽水蓄能發(fā)展態(tài)勢(shì)，裝機(jī)規(guī)模將持續(xù)增大，預(yù)計(jì)2035年達(dá)4億千瓦、2060年將達(dá)到6億千瓦?！敝袊?guó)電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司董事長(zhǎng)朱國(guó)金說。
抽水蓄能電站作為新型電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”和“調(diào)節(jié)閥”，其價(jià)值已從單一儲(chǔ)能擴(kuò)展到系統(tǒng)協(xié)同——既能支撐風(fēng)光電力的大規(guī)模消納，又能夠?yàn)殡娋W(wǎng)韌性提供保障。
中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理王軍表示，服務(wù)特定電源項(xiàng)目的抽水蓄能電站是開發(fā)構(gòu)建流域“水風(fēng)光儲(chǔ)”一體化清潔能源基地和“沙戈荒”新能源基地的儲(chǔ)能支撐。服務(wù)電力系統(tǒng)項(xiàng)目的抽水蓄能電站能夠有效保證電力安全可靠供應(yīng)，發(fā)揮電力保供生力軍作用。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)電力建設(shè)集團(tuán)有限公司首席科學(xué)家張宗亮認(rèn)為，在總體布局方面，未來(lái)要大幅提升抽水蓄能電站建設(shè)和投產(chǎn)規(guī)模，實(shí)現(xiàn)廣泛的場(chǎng)景應(yīng)用，推動(dòng)形成多元化發(fā)展格局，建設(shè)更加完善的產(chǎn)業(yè)體系。
“在特殊場(chǎng)景地區(qū)，需要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展抽水蓄能機(jī)組型式。”張宗亮進(jìn)一步解釋，例如，因地制宜開展中小型抽水蓄能項(xiàng)目建設(shè)，探索與分布式發(fā)電等結(jié)合的小微型抽水蓄能技術(shù)與示范，依托常規(guī)水電站建設(shè)混合式抽水蓄能，發(fā)展海水抽水蓄能技術(shù)與示范，探索推進(jìn)水電梯級(jí)融合改造，結(jié)合礦坑綜合治理建設(shè)抽水蓄能電站和開展水氣耦合抽水蓄能技術(shù)研究。
2024年以來(lái)，我國(guó)多項(xiàng)政策部署指明要合理布局、積極有序開發(fā)建設(shè)抽水蓄能電站。抽水蓄能電站建設(shè)的政策體系已較為完善，但仍需加強(qiáng)抽水蓄能行業(yè)政策支持力度，提升行業(yè)收益，保障可持續(xù)發(fā)展能力。
朱國(guó)金建議，在短期內(nèi)，抽水蓄能電站應(yīng)延續(xù)“兩部制”電價(jià)政策，穩(wěn)定行業(yè)發(fā)展，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看還是要推動(dòng)抽水蓄能全面參與電力市場(chǎng)。另外，要強(qiáng)化調(diào)度運(yùn)行手段，加快政策引導(dǎo)，量化抽水蓄能輔助服務(wù)效益，發(fā)揮綠證、碳交易的環(huán)境價(jià)值，提升綜合效益。
開辟未來(lái)發(fā)展新模式
抽水蓄能電站與新型儲(chǔ)能作為新型電力系統(tǒng)的核心調(diào)節(jié)力量，共同構(gòu)建了“長(zhǎng)時(shí)+短時(shí)”“集中+分布”的多層次儲(chǔ)能體系，承擔(dān)著保障高比例新能源高效消納與穩(wěn)定運(yùn)行的戰(zhàn)略任務(wù)。與會(huì)專家一致認(rèn)為，隨著技術(shù)進(jìn)步與市場(chǎng)機(jī)制完善，二者將通過多維協(xié)同提升系統(tǒng)效率，成為未來(lái)能源轉(zhuǎn)型的重要支撐。
當(dāng)前，我國(guó)抽水蓄能短板凸顯，其技術(shù)面臨秒級(jí)響應(yīng)能力不足、建設(shè)周期長(zhǎng)、選址受地理?xiàng)l件限制等問題，難以滿足新型電力系統(tǒng)對(duì)靈活調(diào)節(jié)的迫切需求。新型儲(chǔ)能的發(fā)展也面臨著有待突破的瓶頸——安全性、規(guī)?；杀?、循環(huán)壽命等技術(shù)成熟度上仍存在短板，尚無(wú)法全面適配電網(wǎng)不同場(chǎng)景需求。
“從技術(shù)特性上來(lái)看，抽水蓄能、新能源與新型儲(chǔ)能之間存在多維度的互補(bǔ)關(guān)系?！敝袊?guó)電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司總工程師王可認(rèn)為，多能互補(bǔ)本質(zhì)上是通過技術(shù)融合、模式創(chuàng)新，統(tǒng)籌優(yōu)化，構(gòu)建“新能源+長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)基荷+短時(shí)快響應(yīng)”的立體調(diào)節(jié)體系和多時(shí)間尺度的調(diào)節(jié)能力。
具體來(lái)說，短時(shí)響應(yīng)通過飛輪、鋰電、液流等功率型新型儲(chǔ)能承擔(dān)秒級(jí)調(diào)頻，平抑風(fēng)光出力波動(dòng)；中時(shí)平衡通過抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能聯(lián)合運(yùn)行，解決日內(nèi)負(fù)荷峰谷差；氫儲(chǔ)能或重力儲(chǔ)能具有季節(jié)性調(diào)節(jié)能力，能夠發(fā)揮一定的長(zhǎng)時(shí)保障作用。
破解多能互補(bǔ)的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)不僅需要統(tǒng)籌技術(shù)融合，模式創(chuàng)新同樣必不可少?！翱梢砸階I預(yù)測(cè)算法與數(shù)字孿生技術(shù)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化多類型儲(chǔ)能的協(xié)同調(diào)度策略，建立‘源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)’實(shí)時(shí)匹配機(jī)制，按需切換儲(chǔ)能組合模式?！蓖蹩杀硎荆诮y(tǒng)籌優(yōu)化方面，可以以抽水蓄能為主體，結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)需求，充分共享并利用抽水蓄能的送出線路、土地資源、電氣設(shè)備配置新型儲(chǔ)能，建立集約化、聚合化的“抽蓄+”儲(chǔ)能電站模式，提升整體效率、降低成本。
另外，從一體化規(guī)劃層面看，王可告訴記者，“抽蓄+”儲(chǔ)能電站與新能源統(tǒng)籌規(guī)劃，還可以提高平滑新能源出力波動(dòng)的靈敏性，減少輸電損耗、緩解局部過載，降低電網(wǎng)擴(kuò)容與調(diào)度壓力。
“總體來(lái)看，抽水蓄能長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定的特性與新型儲(chǔ)能靈活調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，疊加智能調(diào)度與集約規(guī)劃，可構(gòu)建多時(shí)間尺度協(xié)同的調(diào)節(jié)體系。未來(lái)，通過深化‘抽蓄+新能源+儲(chǔ)能’的立體耦合，將為新型電力系統(tǒng)提供兼具經(jīng)濟(jì)性與可靠性的解決方案。”王可強(qiáng)調(diào)說。
