中國儲能網(wǎng)訊：2023年7月11日，中央全面深化改革委員會審議通過了《深化電力體制改革加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的指導(dǎo)意見》。該指導(dǎo)意見強調(diào)了深化電力體制改革，加快構(gòu)建“清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能”的新型電力系統(tǒng)，以更好地推動能源生產(chǎn)和消費革命，保障國家能源安全。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，在加強能源電力體制改革過程中，要堅持守正創(chuàng)新、先立后破的原則，在關(guān)注安全充裕、保供應(yīng)、保民生、保穩(wěn)定的前提下，加快發(fā)展清潔能源。
抽水蓄能的重要作用及當(dāng)前存在的問題
新型電力系統(tǒng)構(gòu)建對儲能要求的思考
我國電力轉(zhuǎn)型的目標(biāo)是到2060年實現(xiàn)60億千瓦（10萬億千瓦時）甚至更大規(guī)模的風(fēng)光發(fā)電，并解決這一體量的風(fēng)光分布、消納及開發(fā)速度的問題。
電力系統(tǒng)面臨持續(xù)增大的壓力，需要規(guī)模儲能與靈活調(diào)節(jié)來應(yīng)對源荷平衡。
規(guī)模儲能主要包括季節(jié)性儲能、應(yīng)對異常天氣的基荷儲能、應(yīng)急電力保供電源、大容量移動能源、規(guī)?；蠊β孰娋W(wǎng)調(diào)峰、備用長時儲能等。靈活調(diào)節(jié)則包括電源側(cè)（煤電、氣電、水電、飛輪等）、電網(wǎng)側(cè)（靈活控制技術(shù)、超級電容、互聯(lián)互濟等）、用戶側(cè)（需求側(cè)響應(yīng)）和 儲能倉庫（充電寶、新型儲能、移動能源）。
在未來一段時間，電力行業(yè)將重點探討適用于新型電力系統(tǒng)的長周期儲能方式。以新型儲能中的鋰離子電池為例，儲能時長1～2小時，投資成本約1500元/千瓦時。目前，儲能存在的問題是利用率極低，等效利用系數(shù)低于用戶儲能和電網(wǎng)儲能，配儲規(guī)模和型式未加充分論證，缺乏科學(xué)性，建設(shè)成本高、運行效率低、維護(hù)難度大，投資回報沒有保障，資源浪費嚴(yán)重。因此，具備大容量儲能條件與靈活調(diào)節(jié)功能的儲能手段是現(xiàn)階段我國新型電力系統(tǒng)的最佳選擇，首選調(diào)節(jié)性能好的包括抽水蓄能電站在內(nèi)的大型水庫電站，其次是新型儲能中的壓縮空氣儲能。
抽水蓄能當(dāng)前的開發(fā)現(xiàn)狀及問題
根據(jù)《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021～2035年）》，到2025年，全國抽蓄投產(chǎn)規(guī)模達(dá)到6200萬千瓦，到2030年，全國抽蓄投產(chǎn)規(guī)模達(dá)到12000萬千瓦。在此背景下，政府鼓勵多元化投資和市場化開發(fā)方式，引入更多投資主體和社會資本參與抽水蓄能建設(shè)，目前，抽水蓄能領(lǐng)域投資熱情空前高漲。與此同時，當(dāng)前抽水蓄能電站綜合開發(fā)也面臨著一些問題。
首先，部分地區(qū)對儲能和抽水蓄能的功能定位認(rèn)知不足。地方政府認(rèn)為，抽水蓄能項目是高回報項目（抽水蓄能項目是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)能源項目，對能源系統(tǒng)的支撐意義大于投資意義），在確定投資主體時提出產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入、代建基礎(chǔ)設(shè)施項目等諸多附加條件或額外訴求，影響項目經(jīng)濟可開發(fā)性和未來市場競爭力，甚至造成項目投產(chǎn)后收益不佳，不可持續(xù)。
其次，加快建設(shè)進(jìn)度和保證工程質(zhì)量之間的矛盾逐漸顯現(xiàn)。抽水蓄能電站投資巨大，工程建設(shè)難度較大，合理的工作周期、合乎規(guī)范的勘測設(shè)計深度對于保障抽水蓄能建設(shè)質(zhì)量和安全運行具有十分重要的意義。然而為加快推進(jìn)新能源發(fā)展和保增長大局，各級政府都希望加快建設(shè)抽水蓄能電站，早見效益，提出了要在最短時間完成前期工作的不客觀想法。
第三，抽水蓄能項目加快落地預(yù)計造成設(shè)備供應(yīng)短缺。經(jīng)初步統(tǒng)計，目前全國有近2億千瓦的抽水蓄能電站正在開展前期工作，預(yù)計2027年前后，抽水蓄能機組裝備制造將迎來高峰。目前，國內(nèi)抽水蓄能電站的裝備制造企業(yè)主要包括東方電氣、哈爾濱電機等企業(yè)，當(dāng)前抽水蓄能機組的年生產(chǎn)能力約1000～1500萬千瓦，預(yù)計“十五五”后期年均產(chǎn)能可以達(dá)到2400～2800萬千瓦，距離高峰期實際需要仍有較大的差距，大型抽蓄水輪機現(xiàn)有產(chǎn)能遠(yuǎn)不能滿足發(fā)展需求，建設(shè)規(guī)?？焖偬嵘陂g，核心設(shè)備也將會出現(xiàn)缺口。
關(guān)于儲能與抽水蓄能技術(shù)創(chuàng)新的相關(guān)思考
儲能站點選擇及優(yōu)化配置
儲能站點選擇和容量配置需綜合考量區(qū)域資源、系統(tǒng)需求、站點條件、制約因素等。電網(wǎng)配儲和用戶儲能效益最大，首選電力負(fù)荷中心，其次是新能源基地。盡量將儲能站點靠近負(fù)荷中心、樞紐變電站、大型火電廠、核電站及西電東送落點附近，這樣可以使電力用戶的儲能效益明顯。例如，配置“核電+抽水蓄能”的模式可以保障核電的安全運行；配置“新能源+抽水蓄能”的模式可以實現(xiàn)能量時移、平滑出力、調(diào)劑余缺，解決運行中可能出現(xiàn)的供需錯位和電力輸出不穩(wěn)定等問題。
加強長時儲能方式的研究和開發(fā)
目前，適用于新型電力系統(tǒng)的長周期儲能方式主要有：具有周調(diào)節(jié)能力、季調(diào)節(jié)能力和年調(diào)節(jié)能力的抽水蓄能電站，以及大容量多庫式聯(lián)合運行的抽水蓄能電站。此外，還有跨流域引水的多庫式抽水蓄能（例如南水北調(diào)西線）。據(jù)計算，具有季度、年度或多年調(diào)節(jié)性能的水庫電站具有巨大的儲能容量。例如，金沙江龍盤水電站，正常蓄水位2012米，調(diào)蓄庫容284億立方米，庫容系數(shù)0.64，可多年調(diào)節(jié)；龍盤以下至葛洲壩，水頭達(dá)1700米，蓄能量約1000億千瓦時；黃河龍羊峽水電站，正常蓄水位2600米，總庫容247億立方米，調(diào)蓄庫容193.5億立方米，庫容系數(shù)大于1.0，可多年調(diào)節(jié)；龍羊峽以下至小浪底，水頭達(dá)1100米，蓄能量約500億千瓦時。梯級水電站具有巨大的儲能潛力，新型電力系統(tǒng)需要進(jìn)一步挖掘其價值，充分發(fā)揮其儲能和調(diào)節(jié)作用。
著力擴展抽水蓄能配置模式
目前在電力系統(tǒng)各類型儲能設(shè)施中，抽水蓄能占據(jù)著絕對優(yōu)勢和壓倒性份額。在未來，抽水蓄能的設(shè)計和建設(shè)需要為電力系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化運行調(diào)度提供基本條件。通過數(shù)字化設(shè)計、智能建造和信息系統(tǒng)構(gòu)建，可以實現(xiàn)全環(huán)節(jié)物理-信息-控制維度的連接。因此，抽水蓄能需要創(chuàng)新性地擴展其配置模式。
一是深化“水電+抽水蓄能”配置模式。在新型電力系統(tǒng)中，水電作為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行的骨干電源，能夠發(fā)揮更大的作用，可以依托流域水電基礎(chǔ)建設(shè)，加快剩余水電資源的綜合開發(fā)。根據(jù)流域水風(fēng)光一體化開發(fā)規(guī)劃，適時啟動已建水電工程的擴機改造，借助梯級水庫群高壩大庫規(guī)劃建設(shè)儲能工廠，深度挖掘水電資源潛力。此外，依托水網(wǎng)工程，包括中小水庫建設(shè)抽水蓄能，有利于水利與電力的融合發(fā)展。通過流域清潔能源基地（水風(fēng)光儲一體化），以西南、西北水電基地為基礎(chǔ)，可形成10億千瓦的可再生能源，新增裝機容量8.5億千瓦，新能源規(guī)模超過6億千瓦。
二是布局“新能源+特高壓輸電通道+抽水蓄能”的配置模式。這種模式可以實現(xiàn)新能源基地的一體化送出：一體化資源配置、一體化開發(fā)建設(shè)、一體化運行調(diào)度、一體化市場規(guī)則、一體化安全保障。目前，正在加快攻關(guān)的變速抽水蓄能機組技術(shù)，通過改變轉(zhuǎn)速，可使水泵水輪機能夠適應(yīng)更寬的水頭/揚程變幅和正常運行范圍，增加抽水蓄能水庫的調(diào)節(jié)庫容，提高可利用小時數(shù)和蓄能電量，有望實現(xiàn)裝備制造的重大突破。
三是加快布局“核電+抽水蓄能”的配置模式。核電是可大規(guī)模替代常規(guī)能源的現(xiàn)代能源，既清潔又經(jīng)濟，在未來30年將有較大幅度的增長。根據(jù)預(yù)測，到2050年，核電裝機規(guī)模將超過3.0億千瓦，發(fā)電量將達(dá)到2.0萬億千瓦時。核電的利用小時數(shù)很高（7600小時），基本處于基荷運行。抽水蓄能配合核電運行，可提升核電的運行穩(wěn)定性，增加利用小時數(shù)，減少核電的棄電量。
綜上所述，在構(gòu)建我國新型電力系統(tǒng)的偉大進(jìn)程中，為促進(jìn)新能源的大規(guī)模開發(fā)并網(wǎng)消納，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，未來20年甚至更長時期都將是儲能與抽水蓄能開發(fā)建設(shè)的黃金時期。這個領(lǐng)域的前景廣闊，有著巨大的潛力。
