电力能源深度研究报告：电力储能应用场景广泛，抽水蓄能步入快速发展新阶段

电力储能应用场景广泛，抽水蓄能步入快速发展新阶段

核心观点

❖在电力系统调节中，抽水蓄能具有更加广泛的应用场景，其次是单循环燃气轮机。

我国油气资源禀赋相对贫乏，燃气调峰电站发展不足，且燃气机组热电联产联合

循环居多，调节性能不高，目前调节性电源以煤电为主。

❖随着新能源发电占比的的提高，电力系统的电力电量平衡模式也在重构。新型电

力系统中，储能将成为至关重要的一环，是新能源消纳以及电网安全保障必要保

障，在发电侧、电网侧、用电侧都会得到广泛的应用。

❖抽水蓄能具有技术优、成本低、寿命长、容量大、效率高等优点。保守测算，在

初始投资成本6元/W，年均循环次数400次，储能循环效率75%，储能系统寿命为

30年的假设下，抽水蓄能储能度电成本约为0.31元/kWh，低于其他储能类型。劣

势在于受限于地理位置和建设周期长。

❖两部制电价、中长期规划、投资主体放开等体制机制改革推进抽水蓄能发展。从

“十四五”开始，我国抽水蓄能将进入快速发展新阶段，预计“十四五”“十五五”

期间新增装机在3051、5800万千瓦，在新增水电结构中的占比将超过常规水电。

❖抽水蓄能电站涉及上游设备、中游工程建设以及下游电站运营，在建设投资成本

中，机电设备和建筑工程合计超过50%。在设备环节，测算“十四五”“十五五”

电力设备市场规模接近500亿元、900亿元，电机设备商主要为哈尔滨电气、东方

电气、浙富控股、湘能股份等；在建筑工程环节，测算“十四五”“十五五”抽

水蓄能工程建设市场规模接近450亿元、870亿元，工程建设公司主要有中国电建、

中国能建和粤水电等，此外，中国安能、中国铁建等企业也参与部分地下工程建

设；在电站运营环节，主要为国家电网、南方电网等电力企业，运营主体分别为

国网新源、南网双调，此外，江苏国信、内蒙古电力、三峡集团、豫能控股、浙

江新能、湖北能源、桂东电力、皖能电力、新天绿能等能源企业也在积极布局抽

水蓄能电站运营。

电力能源深度研究报告|2022.7.18

市场指数走势（最近 1 年）

行业评级：强于大市

重点公司评级：无

风险因素

需求增速不达预期、政策变动风险、产

业链竞争格局恶化

研究员：刘杰

执业编号：S0990521100001

电话：*************

E-mail：****************

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势及产业链关键环节

目录

一、抽水蓄原理及发展 (3)

二、抽水蓄能长期担任电力系统调节的主体 (4)

三、中长期规划、两部制电价、投资主体放开等推进抽水蓄能发展 (6)

四、抽水蓄能电站步入快速发展新阶段 (8)

五、从产业链看抽水蓄能电站 (10)

图表目录

图1：抽水蓄能工作原理 (3)

图2：抽水蓄能调节用电图 (3)

图3：2021年全球电力系统灵活性资源构成 (3)

图4：储能在电力系统中的应用场景 (5)

图5：适合典型应用场景的储能技术类型 (5)

图6：我国储能结构 (6)

图7：抽水蓄能电价对比 (6)

图8：我国抽水蓄能增长情况（万千瓦） (7)

图9：抽水蓄能两部制电价 (7)

图10：我国历年抽水蓄能新增装机情况（MW） (9)

图11：抽水蓄能新增装机情况-万千瓦 (10)

图12：抽水蓄能在新增水电结构中的占比 (10)

图13：抽水蓄能产业链 (10)

表1：电网中各种电站的运行特性比较 (4)

表2：各类储能成本对比 (5)

表3：南方区域电力辅助服务管理实施细则中抽蓄补偿机制 (7)

表4：2021年底在运、在建抽水蓄能项目清单 (9)

表5：抽水蓄能电站造价各部分投资占比 (11)

表6：水电工程主要设备及装置性材料造价指标 (11)

一、抽水蓄原理及发展

抽水蓄能是目前应用最为广泛的大规模、大容量的储能技术，主要解决发电、输电、用电不匹配问题，将过剩的电能以水的位能的形式储存起来，在用电的尖峰时间再用来发电，是一

种特殊的水力发电技术。抽水蓄能主要由下水库、电动抽水泵/水轮发电机组和上水库三个主要

部分组成。最老式的抽水蓄能电站机组为四机式（抽水泵-水轮机-发电机-电动机），后来发展

为三机式机组（抽水泵-水轮机-发电电动机）和二机式可逆机组（水泵水轮机-发电电动机）。

在用电低峰期时，可逆式水泵水轮机作为水泵，利用低价值电能将水从下水库抽至上水库，作

为水的势能储存；用电高峰期时则将可逆式水泵水轮机作为水轮机，在上水库开闸放水，将水

的势能转换为高价值电能。

图1：抽水蓄能工作原理图2：抽水蓄能调节用电图

数据来源：英大证券研究所数据来源：公开资料，英大证券研究所

20世纪50年代以来，全球电力系统迅速扩大和发展，电力负荷波动幅度不断增加，推动承担调峰和调频功能的抽水蓄能电站的发展，从70年代开始，随着核电进入快速发展期，为确保

核电安全平稳出力，抽水蓄能电站迅速发展。进入90年代，一方面适合建设抽水蓄能电站地理

条件的减少，一方面更具技术和经济优势的燃气轮机成为调节高峰负荷的有效手段，抽水蓄能

电站发展放缓。近几年，新能源的大规模并网推动抽水蓄能电站步入新的发展期。目前水电、

气电、煤电是电力系统灵活性调节资源主力，根据国际能源署报告，2021年，全球电力系统灵

活性资源中，水电、煤电、气电占比分别为29%、28%、27%。

图3：2021年全球电力系统灵活性资源构成

数据来源：IEA，英大证券研究所

29% 28%

27%8%

3%3%2%水电

煤电

气电

油电

核电

需求侧响应

其他