中國儲能網訊：新年伊始，國家能源局發(fā)布《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》及《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，在優(yōu)化能源系統(tǒng)方面，提出加快補上能源發(fā)展短板，增強電力系統(tǒng)調峰能力，加快抽水蓄能電站等調峰電站建設。而此前發(fā)布的《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，也提出加快發(fā)展抽水蓄能電站建設。
2016年12月8日，遼寧清原、江蘇句容、福建廈門、新疆阜康抽水蓄能電站工程開工。至此，國家電網公司自2015年以來累計開工建設的抽水蓄能電站數(shù)量達到了11座，在運、在建規(guī)模分別達到1878.5萬千瓦、2212.5萬千瓦。按照國家能源局提出的“十三五”新開工抽水蓄能電站6000萬千瓦，到2020年抽水蓄能裝機達到4000萬千瓦的目標，我國抽水蓄能電站已經進入高速發(fā)展的新階段。
抽水蓄能電站正蓄勢待發(fā)，迎接一個全新的發(fā)展時期。
基本功能：保障電網安全運行
從世界上第一座抽水蓄能電站——奈特拉抽水蓄能電站于1882年在瑞士蘇黎世誕生至今，抽水蓄能電站已經走過134年的歷史。對于抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中發(fā)揮的功用，早已有了明確的定論：啟停靈活、反應迅速，是目前技術最成熟、運行最可靠、使用最經濟的調峰電源和儲能電源。
抽水蓄能電站在負荷低谷時，通過抽水將系統(tǒng)難以消耗的電能轉換為勢能；在負荷高峰或系統(tǒng)需要時，通過發(fā)電將勢能轉換為系統(tǒng)需要的電能。在電力系統(tǒng)中，抽水蓄能主要承擔調峰、填谷、調頻、調相和緊急事故備用任務，是重要的調節(jié)工具，可以有效平抑區(qū)外來電與新能源出力的波動，提高系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性，提高大電網安全穩(wěn)定運行能力，提高電力系統(tǒng)經濟運行水平，實現(xiàn)社會整體資源配置最優(yōu)。
抽水蓄能電站對于保障電網安全運行究竟能發(fā)揮多大功用？這樣一組數(shù)據(jù)，可能會讓你驚詫不已：以華東電網為例，2016年，網內300兆瓦以上容量機組共428臺，臺均跳閘或緊急停機0.55次，接近于平均每36小時就有一臺機組跳閘或緊急停機。這種情況下，快速啟動抽水蓄能，可以防止事故擴大，贏得處理故障時間。同年，華東地區(qū)28臺抽水蓄能機組臺均啟停次數(shù)達到1150次，這些數(shù)字也在一定程度上說明了抽水蓄能電站在快速響應電網負荷變化、保障電源平穩(wěn)出力等方面所發(fā)揮的作用。如果要給抽水蓄能電站貼上個標簽，那它無疑就是電網的穩(wěn)定器、調節(jié)器和平衡器。
我國目前有31座抽水蓄能電站，總裝機容量2672.5萬千瓦，在全國15億千瓦的發(fā)電裝機總容量中占比不足2%。相較于抽水蓄能裝機容量占電力裝機總容量比例較高的日本、法國、意大利、西班牙等國家，我國抽水蓄能電站仍屬“稀缺資源”。
我國抽水蓄能電站建設起步較晚，上世紀60年代后期才開始研究抽水蓄能電站的開發(fā)，1968年和1973年先后在中國華北地區(qū)建成崗南和密云兩座小型混合式抽水蓄能電站，裝機容量分別為11兆瓦和22兆瓦。
上世紀80年代起，改革開放帶來經濟社會的快速發(fā)展，我國電網規(guī)模不斷擴大。以火電為主的電網由于缺少經濟的調峰手段，調峰矛盾日益突出。再加上當時全國出現(xiàn)了電力供需形勢緊張的局面，修建抽水蓄能電站以解決調峰問題逐步形成共識。從那時起，我國迎來了抽水蓄能電站建設的一次高峰。1991年至2000年，潘家口、廣蓄（一、二期）、十三陵、天荒坪等大型抽水蓄能電站陸續(xù)建成。這一批抽水蓄能電站不負眾望，在系統(tǒng)歷次迎峰度夏、迎峰度冬中發(fā)揮了重要的調峰填谷作用?！笆濉逼陂g，我國又相繼開工了張河灣、西龍池、白蓮河等一批大型抽水蓄能電站。然而，與快速發(fā)展的常規(guī)電源相比，抽水蓄能電站的發(fā)展仍然滯后。
發(fā)展滯后，與對抽水蓄能電站功能認識不足有關，也與不同時期、不同區(qū)域電網發(fā)展變化有關。
功能過渡：由單一向綜合性轉變
缺乏靈活的調峰電源對于電網安全無疑是硬傷。
進入新世紀以后，電力進入高速增長階段，新能源起步并迅速發(fā)展，建設調峰電源成為整個系統(tǒng)的剛性需求。然而，受到站址資源與服務范圍等因素制約，抽蓄電站的發(fā)展必須要有一個國家級的規(guī)劃來保證其健康、有序發(fā)展。
2009年，按照國家能源局統(tǒng)一部署，作為國家電網公司經營區(qū)域抽水蓄能開發(fā)、建設、經營管理的專業(yè)化公司，國網新源控股有限公司聯(lián)合水規(guī)總院開展了選點規(guī)劃工作。本次選點規(guī)劃遍及國家電網經營區(qū)域的東北、西北、華北、華東、華中5大區(qū)域電網的20個?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)），歷時4年，共選出推薦站點52個，規(guī)劃容量6765萬千瓦，備選站點13個，規(guī)劃容量1600萬千瓦。
彼時，正值“十二五”中后期，我國經濟發(fā)展進入新常態(tài)，經濟增速換擋，產業(yè)結構優(yōu)化調整，能源電力行業(yè)發(fā)展也面臨著新的課題。一方面，電力負荷增長放緩，電源基建投產規(guī)模持續(xù)保持高位，電力供應由總體平衡、局部偏緊的狀態(tài)逐步轉向相對寬松、局部過剩。另一方面，大容量遠距離跨區(qū)域電力輸送通道的快速推進，以及可再生能源比重大幅提高，必然要求系統(tǒng)調節(jié)和保障手段同步增強。必須要有足夠容量的抽水蓄能電站來滿足持續(xù)增長的調峰需求，及時為超大電網受送端安全穩(wěn)控提供支持。
在不同區(qū)域電網內，抽水蓄能電站所應發(fā)揮的作用，都因電源結構、網架結構、負荷特性和電力供需平衡而有所差異，但是保障電網安全運行的基礎功能從未改變。
以火電裝機為主的華東電網為例，近年來受入電力規(guī)模和核電比重逐年擴大，在當前“強直弱交”的大電網格局下，區(qū)內抽水蓄能應逐步由調峰填谷為主向保證電網安全穩(wěn)定運行功能過渡，并兼顧調峰填谷作用。同是以火電裝機為主的華北電網，由于近年來風電裝機比例增加，系統(tǒng)調節(jié)能力下降，加之冬季供電機組開機多，區(qū)內抽水蓄能還需以調峰填谷為主。對于火電裝機多為供熱機組、風電消納壓力較大的東北電網，抽水蓄能電站以填谷削峰，同時輔以調頻調相等功能，在冬季供熱機組運行且風電大發(fā)期間，還需增加系統(tǒng)對新能源的消納能力。
隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，源—網—荷之間尚未形成新的有機平衡。正如《“十三五”規(guī)劃綱要》中提到的，向“源—網—荷—儲”協(xié)調發(fā)展、集成互補的能源互聯(lián)網階段跨越，更需要作為綜合調節(jié)性能優(yōu)異的抽水蓄能電站進一步挖掘其功能作用，從保證電力電量平衡的調峰作用，向承擔綜合性輔助服務功能轉變。這一轉變，從2016年抽水蓄能電站提高利用小時數(shù)上，便可看出一二。抽水蓄能利用儲能功能，提升系統(tǒng)的清潔能源消納能力，也將服務省域平衡向服務區(qū)域或更大范圍內的電力、電量平衡轉變，以更好地發(fā)揮安保、調峰、儲能等綜合性作用。
未來發(fā)展：依靠專業(yè)化支撐
我國抽水蓄能電站建設雖然起步較晚，但有大規(guī)模常規(guī)水電建設所積累的經驗，加上多年來引進國外先進技術和管理經驗，使我國抽水蓄能電站站在較高的起點上。
按照國家電網公司對抽水蓄能電站做出“加重、加快、加大”建設的部署，“十三五”期間，規(guī)劃新開工建設抽水蓄能電站20多座，容量3000多萬千瓦，每年開工建設5～6個。到2020年，在運抽水蓄能容量2000多萬千瓦，在建容量4000多萬千瓦。作為主要負責開發(fā)建設和經營管理國家電網公司經營區(qū)域內抽水蓄能電站的國網新源控股有限公司，面臨著前所未有的發(fā)展機遇和艱巨繁重的管理任務。
從2005年成立至今，國網新源公司以做強做優(yōu)抽水蓄能（水電）核心業(yè)務為主線，扎實推進“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，實現(xiàn)了主營業(yè)務由多元到突出、管控體系由分散到集團、專業(yè)管理由粗放到集約、企業(yè)文化由差異到融合的重大轉變，在規(guī)劃、建設、生產、運維等方面形成初具特色的專業(yè)化管控模式。以總體策劃、典型設計、標準工藝、關鍵管控為重點，形成了流程覆蓋全面的“5+1”基建管控體系。研究推廣運維一體化管控模式，實現(xiàn)了水電生產管理的重大變革；成立檢修公司，建設檢修專業(yè)化服務平臺，實現(xiàn)各電站檢修工程集約化、標準化管理；成立建設公司，建成“一級平臺管控、兩級集中采購、三級物資供應”運作模式，形成科學合理的倉儲網絡；組建技術中心，為項目規(guī)劃、建設、運維、科研提供技術支撐；建設專業(yè)技術委員會和可再生能源定額站抽水蓄能分站，開展技術攻關、技術革命和技術改造，提升行業(yè)影響力和話語權。
隨著抽水蓄能電站的大規(guī)模建設開工，國網新源公司管理單位點多、面廣、線長的特點將更加突出，資產管理跨度、裝機容量持續(xù)擴大，前期、基建、生產單位并存，管理更加復雜，對發(fā)展支撐和管控能力提出了新的挑戰(zhàn)。
國網新源公司以建設“數(shù)字化智能型電站、信息化智慧型企業(yè)”為目標，開展理念、機制、科技等創(chuàng)新，豐富和完善科學先進的現(xiàn)代企業(yè)管理理念；完善高質高效的管理機制，優(yōu)化核心業(yè)務全過程管控模式，構建統(tǒng)一集約、運轉協(xié)同、資源共享、風險可控的運營機制；強化重點領域科技攻關，掌握抽水蓄能核心技術，構建完善的技術標準體系和科技創(chuàng)新機制，實現(xiàn)行業(yè)技術引領和標準引領，廣泛運用“大云物移”等信息化新技術，實現(xiàn)對電站工程建設和生產運維全過程數(shù)字化、信息化管控。國網新源公司正在向著國際一流的調峰調頻電源專業(yè)運營公司和清潔能源公司的發(fā)展戰(zhàn)略目標全速前進，抽水蓄能行業(yè)正在專業(yè)化的支撐下蓄勢待發(fā)。
