我国抽水蓄能电站存在的问题及前景展望
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我国抽水蓄能电站存在的问题及前景展望
摘要:抽水蓄能电站在电网中承担着调峰、填谷、调频、调相、事故备用、配
合风电储能等工程任务,抽水蓄能电站建设和调度运行,有利于更好地利用新能源,有利于提升电力系统综合效益。在对我国当前抽水蓄能电站现状情况总结的
基础上,分析了我国抽水蓄能电站面临的挑战,从投资主体、电价机制、生态环保、调峰手段等角度,分析了我国抽水蓄能电站的发展前景。
关键词:抽水蓄能电站;问题;发展前景
1国内抽水蓄能电站存在的问题
1.1 开发需求与站址资源间的协调
我国抽水蓄能电站站址资源分布不均,部分地区面临调峰需求大但站址资源
少的矛盾。在目前调峰手段多元化的新形势下,抽水蓄能电站选址可进一步研究
具有投资小、建设周期短、节省站址资源等优点的混合抽水蓄能电站;此外,可
研究废弃露天矿坑、矿洞新型抽水蓄能电站,实现废弃资源利用,达到社会、环
境和经济综合效益最大化。我国各地正在积极开展生态保护红线划定工作,部分
地区抽水蓄能电站规划选点及前期工作中所面临的生态保护红线影响更加突出。
新形势下,对于蓄能电站还未建成且调峰需求较大的地区,抽水蓄能电站的选址
和建设应更加重视对生态保护红线的研究,协调好开发与保护的关系;对于蓄能
电站布局受生态保护红线影响较大的区域,应适时调整选址思路及规划站点布局。
1.2 综合利用开发模式的完善
新形势下,抽水蓄能电站选址思路正在不断拓展,以寻求适合我国电网分布
及需求的新型抽水蓄能电站建设方式,如混合抽水蓄能、海水抽水蓄能、废弃矿
洞抽水蓄能等。目前,我国混合抽水蓄能、海水抽水蓄能、废弃矿洞抽水蓄能等
电站建设和研究尚处于起步阶段。仅混合抽水蓄能试点建成白山、潘家口等电站。从实际运行情况看,混合抽水蓄能电站具有投资小、建设周期短、节省站址资源
等优点,可成为常规抽水蓄能电站的有益补充。海水抽水蓄能、废弃矿洞抽水蓄
能等新型抽水蓄能电站虽有广阔的发展前景,但在技术方面、效益量化等方面仍
需不断完善。
1.3 电力系统调节能力的提升
随着技术创新不断进步,国家出台了相关政策,鼓励火电机组灵活性改造、
电化学储能电站建设等提升电力系统调节能力。由于调峰手段的多元化,火电机
组灵活性运行、电化学储能等技术发展将对未来抽水蓄能发展产生一定影响。火
电灵活性改造由于缺乏配套政策和市场机制,实际改造进度与规划目标仍有较大
差距,抽水蓄能电站仍有建设空间;电化学储能由于经济性和安全性的制约,仍
无法实现大规模推广,一定时期内无法取代抽水蓄能电站。
2国内抽水蓄能发展前景分析
2.1 蓄能需求空间较大
随着国家对风电、太阳能、核电等新能源的大力开发,为配合新能源消纳以
及核电并网运行,对电网调节能力提出了更高要求。另外,随着我国城镇化水平、工业化水平、电能替代水平的提升,电力系统中调节性电源建设需求仍会增加。
因此,具有良好调节性能的抽水蓄能电站仍有很大发展空间。目前,全国运行、
在建和待开发抽水蓄能规模约为 1.3 亿 kW,现有抽水蓄能规划资源基本能够满足项目开发需求。但由于生态红线的影响,新一轮抽水蓄能电站选点规划能够成立
站点有限,远期蓄能规划资源储备乏力。
2.2 蓄能作用更加突出
近年来,随着风电和太阳能等随机性间歇可再生能源装机的快速增长、核电
开发加快、超高压远距离输电、柔性直流电网等发展,对电力系统的储能调节和
安全稳定运行保障能力提出了更高要求。抽水蓄能电站作为坚强智能电网的重要
组成部分,结合不同地区电力系统特点合理确定电站开发任务,电站的功能与作
用不断拓展。助力国家电网“三型两网”全面建设,主动适应数字革命发展。
2.3 尖端技术有望突破
我国抽水蓄能电站建设规模持续扩大,电站工程设计、工程施工和机电设备
安装调试技术日趋成熟并自主创新发展。沥青混凝土防渗面板施工由借鉴国外技
术(张河湾、西龙池)发展到全面自主施工(宝泉、呼和浩特);高强钢压力钢
管和钢岔管制作逐渐国产化;长斜井(深竖井)导井反井钻机施工技术的研究应用;以惠州、宝泉、白莲河工程为代表,开始引进国外主机设备的设计与制造技术,逐渐发展为国内厂商自主设计制造(响水涧、仙居、溧阳等)。近年来抽水
蓄能电站在变转速及高转速等高端核心技术方面也有所突破,变速机组在丰宁电
站取得应用,600r/min机组在长龙山电站取得应用。
2.4 投资主体多元化
目前我国已建抽水蓄能电站经营模式上主要有电网统一经营和电站独立经营
两种,其中电站独立经营核算方式又分为租赁经营、委托电网经营两种。近年来,在投资主体逐步多元化的新形势下,电网企业在蓄能电站规划和建设时序等方面
受到影响。电网企业可以租赁或收购方式统一在电网中运营,利用市场力量去推
动蓄能电站的快速发展,增强抽水蓄能电站的竞争力和创新力,共同推进抽水蓄
能项目的有序开发。
2.5 电价机制逐步完善
我国电力改革正经历一个重要攻坚克难的阶段,蓄能电站政策从最初的摸索
阶段正在向电力市场化坚强迈进,但这需要经历一个漫长的过程。近年来国家有
关机构部门正在进行两部制电价细则的研究,这也可从一定程度上降低非电网企
业建设运营蓄能电站风险。从抽水蓄能电站长远发展来看,随着蓄能市场体制不
断完善,电力市场化逐步实现,蓄能电站生存能力将不断加强。
2.6 生态环保高度重视
“十九大”报告将生态文明作为建设美丽中国的基本目标之一,据此国家和地
方层面出台了若干有关生态保护的政策、法规,各地正在进行生态保护红线的划
定工作,抽水蓄能规划建设要求高度重视的生态环保要求。但抽水蓄能电站选址
通常在高山地区的河流(沟)附近,由于受生态红线影响,随着前几轮大规模抽
水蓄能选点以及推荐站点的开工建设,抽水蓄能电站规划站点的选择开始变得困难,特别是华北地区,抽水蓄能电站资源中成立的站点有限,远期蓄能资源储备
乏力。
结论
从全球范围看,技术较成熟的抽水蓄能电站仍是储能主力。现阶段,我国抽
水蓄能电站建设迎来机遇期,在新能源大规模发展、跨省区配置通道和互济能力
建设等都对电网调节能力等提出更高要求的情况下,抽水蓄能电站前景广阔。同时,梳理总结当前面临的挑战、科学研判发展形势,对抽蓄电站紧抓未来一段时
间的重要机遇期、助力现代能源体系建设有重要意义。
参考文献
[1]王婷婷,邱彬如,靳亚东. 应积极鼓励支持抽水蓄能电站的发展