▲吉林敦化抽水蓄能電站
與常規(guī)水電站不同,抽水蓄能電站既是電源又是負荷。此前抽水蓄能電站基于我國以火電為主體、“西電東送”水電和核電為輔的電力系統(tǒng)而規(guī)劃建設(shè),但在加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和建設(shè)新型能源體系背景下,隨著風光發(fā)電累計裝機規(guī)模日益壯大,抽水蓄能電站建設(shè)的底層邏輯已悄然生變。
在日前召開的2023國際水電發(fā)展大會上,中國水力發(fā)電工程學會理事長張野指出,當前我國進入加快建設(shè)新型能源體系新時期,對能源安全和系統(tǒng)穩(wěn)定運行提出更高要求。“目前,我國氣電規(guī)模在調(diào)節(jié)電源中的比重較低,抽水蓄能作為技術(shù)最成熟、經(jīng)濟最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件、生命周期最長的綠色低碳靈活調(diào)節(jié)電源,與風光發(fā)電為代表的非水可再生能源適配性強,聯(lián)合運行效果好,將成為我國較長時期發(fā)展高效率調(diào)節(jié)電源和儲能設(shè)施的最優(yōu)選擇。”
代替煤電發(fā)揮靈活調(diào)節(jié)作用
國家能源局總工程師向海平表示,近十年來,我國可再生能源開發(fā)規(guī)模持續(xù)擴大,保持年均13%的快速增長態(tài)勢。截至2022年底,水電(含抽水蓄能)、風電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電裝機規(guī)模分別達4.14億千瓦、3.65億千瓦、3.93億千瓦和0.41億千瓦,可再生能源總裝機占全球1/3以上,實現(xiàn)高比例提升。
可再生能源是實現(xiàn)“雙碳”目標、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的主力軍,不過,風電、光伏發(fā)電等可再生能源電力具有隨機性、波動性特征,需要提升電力支撐和保障能力。“發(fā)展風電、光伏發(fā)電是能源轉(zhuǎn)型的必然,但如何解決發(fā)電間歇性,是風電和光伏發(fā)電面臨的難題,而抽水蓄能是有效的解決方法。” 國際抽水蓄能論壇主席馬爾科姆·特恩布爾表示。
國家電網(wǎng)有限公司副總工程師兼基建部主任張寧也強調(diào),未來電網(wǎng)發(fā)展格局和功能形態(tài)將發(fā)生深刻變革,迫切需要大力提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。抽水蓄能是促進可再生能源大規(guī)模高比例并網(wǎng)發(fā)電,保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要舉措。
向海平認為,水電技術(shù)成熟、經(jīng)濟性好、可大規(guī)模開發(fā),既能代替煤電提供穩(wěn)定綠色的電力供應(yīng),又能發(fā)揮靈活調(diào)節(jié)和儲能作用,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,并帶動更大規(guī)模新能源開發(fā)利用。“在加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系的新形勢下,抽水蓄能的作用和需求將進一步受到廣泛關(guān)注。”
政策引導實現(xiàn)躍升式發(fā)展
優(yōu)勢雖然凸顯,但受初始投資高、建設(shè)周期長、成本疏導難等因素影響,抽水蓄能建設(shè)此前一直較緩慢。尤其是過去十年,我國抽水蓄能規(guī)劃裝機目標先后兩次下調(diào),仍未完成目標。數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,我國抽水蓄能裝機剛剛超過3000萬千瓦,遠低于《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出的4000萬千瓦目標。目前,我國抽水蓄能、燃氣發(fā)電等靈活調(diào)節(jié)電源裝機占比不足6%,尚待提升,而隨著一系列新的鼓勵政策發(fā)布,抽水蓄能裝機規(guī)模將迎來飛躍式增長。
▲江蘇溧陽抽水蓄能電站
國家能源局2021年發(fā)布的《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出,到2025年,我國抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬千瓦以上,2030年投產(chǎn)總規(guī)模1.2億千瓦左右目標。2022年4月,國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)通知,加快部署“十四五”時期抽水蓄能項目開發(fā)建設(shè),要求按照能核盡核、能開盡開原則,加快推進項目核準工作。
據(jù)記者了解,截至目前,我國抽水蓄能電站在運裝機達到4729萬千瓦,核準在建裝機達到1.32億千瓦,全產(chǎn)業(yè)進入躍升發(fā)展新階段。
南方電網(wǎng)儲能股份有限公司副總經(jīng)理盧文生表示, “雙碳”目標提出以來,我國對抽水蓄能支持力度不斷增強,提出了中長期發(fā)展目標,并加快建立健全抽水蓄能價格長效機制,推動抽水蓄能發(fā)展駛?cè)?ldquo;快車道”。
開發(fā)建設(shè)顯現(xiàn)新思路
基于上述背景,中國工程院院士張宗亮提出,作為新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定器,抽水蓄能需要承擔起新使命。與常規(guī)水電站不同,抽水蓄能電站既是電源又是負荷,綜合轉(zhuǎn)換效率達75%,具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、系統(tǒng)備用、黑啟動等多種功能,是服務(wù)于可再生能源開發(fā)的大容量儲能“倉庫”。“新定位下,抽水蓄能開發(fā)思路也將發(fā)生變化。”
向海平指出,系統(tǒng)需求是抽水蓄能發(fā)展的前提和基礎(chǔ),在各地積極參與抽水蓄能規(guī)劃和開發(fā)建設(shè)的同時,對新增項目資源點,要會同有關(guān)部門和研究機構(gòu)持續(xù)加強當前及中遠期需求論證研究,統(tǒng)籌擬建、在建和已納規(guī)項目,在此基礎(chǔ)上,積極穩(wěn)妥有序開展后續(xù)工作。同時,積極推動水電功能定位由“電量供應(yīng)為主轉(zhuǎn)為電量供應(yīng)與靈活調(diào)節(jié)并重”,并加快全國主要流域水風光一體化開發(fā)利用,實現(xiàn)水電與風電、太陽能發(fā)電協(xié)同互補,進一步提高可再生能源占比和電能供應(yīng)穩(wěn)定性。
“還要統(tǒng)籌好系統(tǒng)整體經(jīng)濟性,既要考慮抽水蓄能全壽命運營成本,也要考慮既定服務(wù)區(qū)域內(nèi)可開發(fā)的各類調(diào)節(jié)資源的最佳經(jīng)濟組合,提出在滿足系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求、經(jīng)濟最優(yōu)條件下的抽水蓄能需求方案,更好體現(xiàn)抽水蓄能的市場價值和市場競爭力。”國網(wǎng)新源控股有限公司副總經(jīng)濟師兼發(fā)展策劃部主任余賢華進一步說,抽水蓄能項目開發(fā)對資源依賴性較強,站址資源技術(shù)研判是促進高質(zhì)量發(fā)展的首要條件。另外,要做好電站開發(fā)樞紐格局和施工布置等重大技術(shù)方案的比選和優(yōu)化,保證項目開發(fā)質(zhì)量和項目技術(shù)管理水平。
原標題:抽水蓄能將成新型能源體系重要支撐