中國儲能網(wǎng)訊：截至2014年底，全國抽水蓄能裝機容量已達4295萬千瓦，其中投產(chǎn)容量已達2181萬千瓦，在建容量2114萬千瓦。
2014年，國家發(fā)改委、國家能源局密集出臺了鼓勵社會資本投資水電建設和抽蓄電站建設管理體制、電價機制等相關政策。去年發(fā)布的《國家發(fā)改委關于促進抽水蓄能電站健康有序發(fā)展有關問題的意見》指出，抽水蓄能電站建設步伐適度加快。要著力完善火電為主和大規(guī)模電力受入地區(qū)電網(wǎng)抽水蓄能電站布局，適度加快新能源開發(fā)基地所在電網(wǎng)抽水蓄能電站建設，使抽水蓄能電站建設滿足電力發(fā)展需要。到2025年，全國抽水蓄能電站總裝機容量達到約1億千瓦，占全國電力總裝機的比重達4%左右。
動、靜態(tài)及環(huán)境效益明顯
“比較目前的各種儲能技術，分布式儲能技術在功率和儲能容量等難以滿足大規(guī)模新能源基地的要求。大規(guī)模儲能技術中以抽蓄電站歷史最長、技術上最成熟可靠、并在實踐中應用。現(xiàn)階段，抽蓄電站最大儲能能量可達36000兆瓦時，運行時間五十年以上，水工建筑物壽命百年以上，能量轉換效率穩(wěn)定，不存在衰減問題，具備其他儲能技術不可比擬的優(yōu)勢。”國網(wǎng)新源控股有限公司科技信息部主任吳毅在“儲能國際峰會2015”上表示。
在造價方面，吳毅提出，抽水蓄能電站單位千瓦造價0.3萬元-0.5萬元/千瓦，在蓄能電站經(jīng)濟指標適中，抽水電價合適的情況下，建設抽水蓄能電站進行儲能，將棄電量轉換為電網(wǎng)優(yōu)質電能是經(jīng)濟的。
抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)負荷高峰時做水輪機運行，從上水庫向下水庫放水發(fā)電，將水的勢能轉換為電能；在電力系統(tǒng)負荷低谷時作水泵運行，用低谷時的剩余電能從下水庫向上水庫抽水，將電能轉換為水的勢能儲存起來，轉換效率達到78%以上，使用壽命可以超過50年。
“對此，鈉硫電池和液流電池儲能的單位千瓦投資是抽水蓄能電站的4.8-7.6倍，電能轉化效率增值不超過20%，但運行壽命卻不足其五分之二?！眳且阍跁险f，“此外，抽水蓄能電站利用水能與機械能的轉換完成儲能，循環(huán)利用水資源，除蒸發(fā)滲漏外不耗水；工程運行期不產(chǎn)生污染物，不破壞資源和景觀，不存在電池儲能的回收問題。”
吳毅提出，抽水蓄能的靜態(tài)效益表現(xiàn)在一方面能在滿足電網(wǎng)削峰填谷需求前提下，通過科學調度運行方式提高經(jīng)濟效益；另一方面通過抽水蓄能電站與其他電源的配合運行，提高系統(tǒng)中火電站和核電站的運行效率，促進風能、太陽能資源有效利用。
此外，由于抽蓄電站啟動迅速、運行靈活，特別適宜承擔調頻、調相、負荷調整、負荷備用和事故備用等動態(tài)任務，產(chǎn)生動態(tài)效益。同時由于具有調相功能，可以減少系統(tǒng)需要配置的無功補償設備，從而減少相應設備的建設費用。另外，抽水蓄能電站運行減少了電網(wǎng)燃料消耗，具有一定的環(huán)境效益。
加快發(fā)展變速抽水蓄能技術
2013年，世界裝機規(guī)模最大的抽水蓄能電站在河北豐寧開工，項目規(guī)劃總裝機容量360萬千瓦。一期工程裝機容量為180萬千瓦，二期將上馬變速抽水蓄能機組。
所謂變速抽蓄機組，指在發(fā)電和抽水狀態(tài)下都可無級變速調節(jié)功率，有效增加旋轉備用容量，同時可就地改善風、光等可再生能源并網(wǎng)性能。從電網(wǎng)運行考慮，變速機組具有良好的穩(wěn)定性及變速恒頻發(fā)電能力、更優(yōu)的調節(jié)性能、更廣的調節(jié)范圍，具有一定程度的異步運動能力和較好的調節(jié)系統(tǒng)無功、深度吸收系統(tǒng)無功功能，并可通過自動頻率控制來提高電網(wǎng)供電質量。
“近年來，我國常規(guī)抽水蓄能機組發(fā)展很快，但定速抽蓄機組在抽水情況下，負荷不可調節(jié)，難以滿足新能源并網(wǎng)調節(jié)以及核電大規(guī)模利用等對智能電網(wǎng)調節(jié)充裕度和精度要求?！眳且阒赋?，“變流勵磁變速抽水蓄能機組抽水運行時可調整發(fā)電電動機的輸入功率正負80兆瓦，發(fā)電時調節(jié)范圍可由50%-100%增大至30%-100%。機組效率可達80%以上；變速機組水泵工況功率調節(jié)可達80兆瓦/0.2s，機組容量范圍可在50兆瓦-400兆瓦之間，機組檢修期可延長一倍左右?！?
吳毅還介紹，變速機組可通過放寬選點水頭變幅要求，來增加電站選址范圍，優(yōu)化設計容量，提高抽水蓄能電站的綜合效益。
目前我國抽蓄電站占比1.76%，變速抽蓄機組占抽蓄容量的25%以上?！白兯贆C組使電站水工和環(huán)境得到優(yōu)化，綜合算來，其造價和常速抽蓄機組相差不大。要密切跟蹤變速抽蓄、海水抽蓄及更大容量更高水頭蓄能機組。”吳毅告訴本報記者。
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根據(jù)國家能源局近日公布的《華北華東區(qū)域抽水蓄能電站運營情況監(jiān)管報告》（以下簡稱《報告》），目前實行單一容量電價的抽水蓄能電站收入來自固定容量電費，電站收益與機組利用率基本無關，機組運行時間增加反而會提高運營成本，抽蓄電站缺乏發(fā)電積極性。例如，華北、華東共9家抽蓄電站執(zhí)行單一容量電價，2014年1-9月平均發(fā)電利用小時僅為439小時，與執(zhí)行其他兩種電價機制的抽蓄電站差距明顯。其中，山西西龍池電站、河北張河灣電站發(fā)電利用小時數(shù)甚至低于300小時。
同時，采用單一電量電價的抽水蓄能電站效益則過度依賴抽發(fā)電量，導致抽蓄電站調用頻繁、多發(fā)超發(fā)，個別電站利用小時數(shù)明顯偏高。例如，全國實行單一電量電價的抽蓄電站共有4家，年平均發(fā)電利用小時數(shù)為1600小時左右，遠高于國內抽蓄電站平均水平，個別電站甚至違背了抽蓄電站調度運行導則規(guī)定的年度發(fā)電利用小時不超過設計值的原則。
《報告》還指出，兩部制電價機制等措施仍需細化落實?！锻ㄖ芬?，在具備條件的地區(qū)，鼓勵采用招標、市場競價等方式確定抽水蓄能電站項目業(yè)主、電量、容量電價、抽水電價和上網(wǎng)電價，同時已核定電價的抽蓄電站應逐步實行兩部制上網(wǎng)電價。但相關招標競價方式、電價測算方法、工作時間節(jié)點、各方職責等尚未明確，兩部制電價推進工作無實質性進展。
《報告》同時對現(xiàn)有的抽蓄電站效益情況做了調研，指出現(xiàn)有抽蓄電站作用未得到充分發(fā)揮。原因在于一是部分地區(qū)由于電力系統(tǒng)網(wǎng)源情況變化較大，以及電網(wǎng)與抽蓄電站發(fā)展不協(xié)調、建設不配套等原因，導致抽蓄電站投運后，運行需求不足，未能充分發(fā)揮頂峰填谷等相應作用。例如，山西西龍池電站所在的晉北地區(qū)由于風電快速增長、網(wǎng)源發(fā)展不協(xié)調，存在窩電問題，4臺機組中有2臺在高峰時段不能全啟頂峰發(fā)電，低谷時段不能全啟抽水蓄能，難以充分發(fā)揮作用。
二是抽蓄電站與其他類型機組在調峰、事故備用的調用先后順序上沒有明確規(guī)定，對抽蓄電站的調用合理性難以進行精確評價。同時，抽蓄電站的水庫運用也有待進一步優(yōu)化，警戒水位的設定需要更加科學地統(tǒng)籌調峰與備用間關系，以充分挖掘抽蓄電站的調峰能力。
如北京十三陵抽蓄電站上庫水位范圍為535米至566米， 華北網(wǎng)調設定下警戒水位550米，與死水位相差15米，留作事故備用和黑啟動；上警戒水位560米，與設計水位相差6米，留作事故備用，原則上在此范圍內調用。但是，下警戒水位與死水位差距較大，上警戒水位也有一定利用空間，事故備用和黑啟動功能如何合理預留水庫水位尚未有明確規(guī)定，一定程度上影響電站頂峰填谷作用的有效發(fā)揮。
三是抽蓄電站調度運行規(guī)程制定和定期評價工作未得到落實?！秶夷茉淳株P于印發(fā)抽水蓄能電站調度運行導則的通知》（國能新能〔2013〕318號）要求，調度機構應制定抽蓄電站調度運行規(guī)程和年度調度方案并報備。從現(xiàn)場檢查情況來看，部分調度機構已起草完成調度運行規(guī)程，但未按要求印發(fā)執(zhí)行和報備。
此外，《報告》還提出，目前抽水蓄能電站投資主體單一，多元化投資格局尚未形成。《報告》調研范圍內的華北、華東區(qū)域14家抽蓄電站中，僅2家由非電網(wǎng)企業(yè)控股，投資運營主體大多為電網(wǎng)企業(yè)，其他投資主體難以進入。
其中，福建省投資開發(fā)集團意欲開發(fā)被電網(wǎng)企業(yè)擱置多年的永泰抽蓄電站。國網(wǎng)新源控股有限公司獲知消息后，多次致函福建省發(fā)改委，意欲購買福建省投資開發(fā)集團2010年以來的前期成果。目前該項目仍在擱置，未有實質性進展。
另據(jù)了解，湖南黑麋峰抽蓄電站是國內唯一一家由發(fā)電企業(yè)全資建設的抽蓄電站。因電價不明確，租賃協(xié)議一直未能簽訂，電站虧損嚴重，難以正常運營。2013年3月，投資方湖南五凌電力公司將電站資產(chǎn)整體轉讓給國網(wǎng)新源控股有限公司。
同時，報告還指出，電力調度機構并未完全按照發(fā)電廠的管理方式對抽蓄電站進行調度管理，抽蓄電站依據(jù)電網(wǎng)企業(yè)每年下達的年度發(fā)電計劃制定生產(chǎn)計劃，調用方式受體制影響較大。
