中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月，國(guó)家電網(wǎng)有限公司宣布，“十四五”期間公司將積極推動(dòng)抽水蓄能電站科學(xué)布局、多開多投，力爭(zhēng)在新能源集中開發(fā)地區(qū)和負(fù)荷中心新增開工2000萬千瓦以上裝機(jī)容量、1000億元以上投資規(guī)模的抽水蓄能電站，這一裝機(jī)容量已接近世界最大水電站——三峽水電站2250萬千瓦的總裝機(jī)容量。
此前，國(guó)家電網(wǎng)發(fā)布的“碳達(dá)峰、碳中和”行動(dòng)方案已顯示：“十四五”期間，國(guó)家電網(wǎng)將加大抽水蓄能電站規(guī)劃選點(diǎn)和前期工作，再安排開工建設(shè)一批項(xiàng)目；到2025年，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)抽水蓄能裝機(jī)容量超過5000萬千瓦。
源起“江湖”
抽水蓄能電站是儲(chǔ)能的一種重要形式，它可以將電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時(shí)期的高價(jià)值電能，從而優(yōu)化系統(tǒng)能源資源的利用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能價(jià)值的時(shí)空移動(dòng)。
在過去的數(shù)十年里，抽水蓄能始終是大型儲(chǔ)能項(xiàng)目的主流選擇。據(jù)CNESA（中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟）全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫不完全統(tǒng)計(jì)，全球已投運(yùn)抽水蓄能裝機(jī)容量占總體儲(chǔ)能的92.6%，中國(guó)已投運(yùn)抽水蓄能裝機(jī)容量占國(guó)內(nèi)總體儲(chǔ)能的93.4%。抽水蓄能已成為當(dāng)下市場(chǎng)份額最為龐大的儲(chǔ)能技術(shù)。
國(guó)際可再生能源署的相關(guān)研究也反映了各國(guó)的抽水蓄能建設(shè)意向，展望報(bào)告《電力儲(chǔ)存與可再生能源：2030年的成本與市場(chǎng)》的基本預(yù)測(cè)情景指出：到2030年，抽水蓄能裝機(jī)容量增長(zhǎng)幅度為40%～50%。
目前，儲(chǔ)能行業(yè)處于多種儲(chǔ)能技術(shù)路線并存的階段，但抽水蓄能仍然是當(dāng)前最成熟、裝機(jī)容量最大的主流儲(chǔ)能技術(shù)，也是保障高比例新能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效途徑，并在調(diào)峰調(diào)頻、削峰填谷、事故備用和黑啟動(dòng)等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。
一方面，抽水蓄能機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間短、調(diào)節(jié)速率快，可在60秒左右從停機(jī)開至滿發(fā)，是應(yīng)對(duì)高比例新能源系統(tǒng)有功波動(dòng)性變大的有效手段。另一方面，隨著負(fù)荷峰谷差拉大及新能源大規(guī)模接入，抽水蓄能電站可有效減少系統(tǒng)應(yīng)對(duì)短時(shí)尖峰負(fù)荷所需的燃煤等化石能源發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量，在滿足系統(tǒng)調(diào)峰需求的同時(shí)為清潔能源發(fā)電騰挪空間。
我國(guó)從20世紀(jì)60年代后期開始研發(fā)抽水蓄能，1968年河北崗南水庫安裝了一臺(tái)容量為1.1萬千瓦的進(jìn)口抽水蓄能機(jī)組；1973年和1975年北京密云水庫白河水電站分別改建并安裝了2臺(tái)天津發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的1.1萬千瓦抽水蓄能機(jī)組，總裝機(jī)容量2.2萬千瓦，標(biāo)志著我國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)起步。
從技術(shù)上看，我國(guó)抽水蓄能技術(shù)在工程勘察設(shè)計(jì)施工、成套設(shè)備設(shè)計(jì)制造及電站運(yùn)行方面達(dá)世界先進(jìn)水平，成績(jī)有目共睹。但從裝機(jī)容量看，目前并網(wǎng)裝機(jī)容量為3179萬千瓦，與其他類型電源的增長(zhǎng)規(guī)模相比，抽水蓄能裝機(jī)增量基本可以忽略不計(jì)。我國(guó)抽水蓄能技術(shù)經(jīng)過60余年發(fā)展，直到20世紀(jì)90年代才開始規(guī)模化步伐。為適應(yīng)新能源快速發(fā)展，抽水蓄能最近十年發(fā)展最快，“十二五”和“十三五”年均增速分別為7.1%和6.4%。
我國(guó)抽水蓄能電站裝機(jī)容量為3179萬千瓦，在建裝機(jī)容量為5243萬千瓦。數(shù)據(jù)顯示，“十三五”期間，我國(guó)抽水蓄能電站平均利用小時(shí)數(shù)約為2746小時(shí)，較“十二五”增長(zhǎng)95.7%。預(yù)計(jì)2030年我國(guó)抽水蓄能裝機(jī)容量將達(dá)到1億～1.2億千瓦，可促進(jìn)新能源快速發(fā)展；到2030年，抽水蓄能可新增消納新能源電量5000億千瓦時(shí)以上。
從比重上看，目前我國(guó)抽水蓄能電站占總裝機(jī)容量的比重僅為2.2%，難以滿足新能源快速發(fā)展需求。據(jù)測(cè)算，該數(shù)據(jù)不僅低于日本的8%，也低于意大利、西班牙、德國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)的3%～6%。從“十三五”規(guī)劃完成情況來看，抽水蓄能沒有完成《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出的“到2020年總裝機(jī)達(dá)到4000萬千瓦”的目標(biāo)，其中原因可考。十余年來，抽水蓄能裝機(jī)波動(dòng)背后折射的是電力體制變革、電站歸屬以及抽水蓄能電價(jià)變化的曲折歷程。
成本之痛
在中國(guó)電力體制改革和電力市場(chǎng)化不斷推進(jìn)的前提下，成本如何回收成為建設(shè)發(fā)展抽水蓄能電站的關(guān)鍵考量因素，即使抽水蓄能電站對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行保障具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，但合理的電價(jià)機(jī)制才是調(diào)動(dòng)抽水蓄能電站發(fā)電積極性和保障電站調(diào)峰調(diào)頻作用的關(guān)鍵。從一站一價(jià)、兩部制電價(jià)到建設(shè)成本納入電網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用統(tǒng)一核定，抽水蓄能電站電價(jià)機(jī)制始終是業(yè)內(nèi)爭(zhēng)議的焦點(diǎn)。
2004年，國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于抽水蓄能電站建設(shè)管理有關(guān)問題的通知》規(guī)定，該文件下發(fā)后審批的抽水蓄能電站，由電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)全資建設(shè)，不再核定電價(jià)，其成本納入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用統(tǒng)一核定；文件下發(fā)前審批但未定價(jià)的抽水蓄能電站，作為遺留問題由電網(wǎng)企業(yè)租賃經(jīng)營(yíng)，租賃費(fèi)由國(guó)務(wù)院價(jià)格主管部門按照補(bǔ)償固定成本和合理收益的原則核定。此舉有效保障了電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的需求，不過，抽水蓄能經(jīng)濟(jì)性的問題依然沒有解決，而是將矛盾內(nèi)部化。
2015年，國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于鼓勵(lì)社會(huì)資本投資水電站的指導(dǎo)意見》提出，社會(huì)資本可通過市場(chǎng)方式選擇未明確開發(fā)主體的抽水蓄能電站。這一政策與國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于完善抽水蓄能電站價(jià)格形成機(jī)制有關(guān)問題的通知》提出的“在電力市場(chǎng)形成前，抽水蓄能實(shí)施兩部制電價(jià)”意見，共同推動(dòng)了發(fā)電企業(yè)投資抽水蓄能電站的熱情，使投資明顯回暖，但由于容量電價(jià)無法正常疏導(dǎo)和回收，抽水蓄能裝機(jī)增速在“十三五”期間仍一路走低。
隨著電力體制改革“放開兩頭、管住中間”的推進(jìn)，明確抽水蓄能成本、捋順電站電價(jià)機(jī)制成為繞不開的問題。技術(shù)推動(dòng)，抽水蓄能電站的成本不斷降低，但裝機(jī)增速始終沒有體現(xiàn)出價(jià)格下降的推動(dòng)力，即使在系統(tǒng)已明確發(fā)出缺少靈活性調(diào)峰電源的訴求的情況下。
目前，在抽水蓄能領(lǐng)域，電站以電網(wǎng)公司控股為主，少數(shù)由地方國(guó)企控股，其余就是以個(gè)位數(shù)計(jì)的發(fā)電企業(yè)控股抽水蓄能電站。三峽集團(tuán)在經(jīng)歷9年巨虧之后，于2018年決定出讓呼和浩特抽水蓄能電站股權(quán)，但仍在浙江省參與抽水蓄能電站建設(shè)。另外，華電、中核等發(fā)電企業(yè)都在此領(lǐng)域有所布局。
2019年5月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布的《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》規(guī)定：“抽水蓄能電站、電儲(chǔ)能設(shè)施不計(jì)入輸配電定價(jià)成本?！痹陔娋W(wǎng)利潤(rùn)不斷下滑的背景下，同年11月，國(guó)家電網(wǎng)有限公司印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步嚴(yán)格控制電網(wǎng)投資的通知》（國(guó)家電網(wǎng)辦〔2019〕826號(hào)）明確：“不得以投資、租賃或合同能源管理等方式開展電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)，不再安排抽水蓄能新開工項(xiàng)目?！?
上述通知印發(fā)一個(gè)月后，國(guó)家發(fā)改委于2019年12月9日發(fā)布《省級(jí)電網(wǎng)輸配電價(jià)定價(jià)辦法（修訂征求意見稿）》再次強(qiáng)調(diào)，抽水蓄能電站不得納入可計(jì)提收益的固定資產(chǎn)范圍，這意味著抽水蓄能成本無法通過產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行疏導(dǎo)。
再出“江湖”
然而，事情發(fā)展變化總是出人意料。
2020年年初，新冠肺炎疫情突如其來。當(dāng)年1月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局召開應(yīng)對(duì)疫情能源供應(yīng)保障電視電話會(huì)議，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了能源保供部署安排，加快推動(dòng)重大項(xiàng)目、重大工程建設(shè)，發(fā)揮好能源行業(yè)在“六穩(wěn)”工作中的重要作用。為助推企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，國(guó)家電網(wǎng)決定重啟抽水蓄能建設(shè)。當(dāng)年2月7日，國(guó)家電網(wǎng)有限公司進(jìn)一步研究出臺(tái)了應(yīng)對(duì)疫情影響，全力恢復(fù)建設(shè)，助推企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的12項(xiàng)舉措，明確開工山西垣曲抽水蓄能電站等一批工程，抽水蓄能正式重啟。2020年12月，國(guó)家電網(wǎng)有限公司宣布，山西渾源、浙江磐安、山東泰安二期抽水蓄能電站項(xiàng)目集中開工。2021年1～2月，新增抽水蓄能裝機(jī)容量30萬千瓦，相當(dāng)于2019年全年的新增規(guī)模。
2020年9月，中國(guó)正式向國(guó)際社會(huì)承諾“力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。2021年3月15日，習(xí)近平總書記在中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上對(duì)“碳達(dá)峰、碳中和”作出了進(jìn)一步部署，明確了實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的基本思路和主要舉措，強(qiáng)調(diào)要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
截至2020年年底，我國(guó)新能源裝機(jī)容量已達(dá)5.3億千瓦，占全球新能源裝機(jī)總量的比重已超過1/3。大規(guī)模新能源的并網(wǎng)使電力系統(tǒng)中高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備的“雙高”特征日益凸顯；加之近年來用電需求的冬夏“雙峰”特征給系統(tǒng)帶來電力平衡、電量消納、電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制等諸多問題，對(duì)確保電網(wǎng)安全運(yùn)行和電力可靠供應(yīng)形成巨大挑戰(zhàn)。
2021年美國(guó)得克薩斯州發(fā)生大面積停電事故，500萬民眾斷電受凍。這場(chǎng)極寒風(fēng)暴“引爆”的電力危機(jī)，直接凸顯了“雙高”電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行問題。由于我國(guó)電網(wǎng)具有較高的安全設(shè)計(jì)裕度，因此在清潔能源對(duì)電網(wǎng)滲透率不斷增加的情況下，整體尚能維持穩(wěn)定運(yùn)行，但局部新能源富集區(qū)域，在“強(qiáng)直弱交”跨區(qū)域輸電時(shí)的調(diào)度壓力加大。
根據(jù)我國(guó)在國(guó)際社會(huì)承諾的能源清潔低碳轉(zhuǎn)型具體目標(biāo)，2030年我國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上，新能源的高效利用將面臨巨大挑戰(zhàn)，而加快系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力建設(shè)是破局我國(guó)中短期電力供需緊張的最好選擇。
從容量、穩(wěn)定性、調(diào)峰時(shí)間、技術(shù)成熟度、技術(shù)可靠性等多方面進(jìn)行比對(duì)，抽水蓄能仍是系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)電源的較優(yōu)選擇。從經(jīng)濟(jì)性上看，按同等條件連續(xù)充放電時(shí)間計(jì)算，抽水蓄能單位投資成本是電化學(xué)儲(chǔ)能的30%～50%，壽命是其3～5倍。從安全性上看，電化學(xué)儲(chǔ)能等其他儲(chǔ)能技術(shù)雖逐步成熟、成本穩(wěn)步下降，但其造價(jià)、壽命和安全性等指標(biāo)仍低于抽水蓄能。因此，在建設(shè)大容量系統(tǒng)儲(chǔ)能時(shí)，抽水蓄能仍具有明顯優(yōu)勢(shì)；對(duì)于推動(dòng)構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，更好地服務(wù)“碳達(dá)峰、碳中和”具有十分重要的意義。
2020年年底，國(guó)際水電協(xié)會(huì)在其舉辦的行業(yè)論壇上指出，在全球儲(chǔ)能需求日漸擴(kuò)大的情況下，作為“老牌”儲(chǔ)能主力的抽水蓄能電池系統(tǒng)應(yīng)發(fā)揮更大作用，共計(jì)11個(gè)國(guó)家的政府代表以及超過60家相關(guān)行業(yè)組織宣布，將在2050年前將全球抽水蓄能裝機(jī)容量擴(kuò)大一倍以上，為這一“歷史悠久”的儲(chǔ)能技術(shù)加速。
且行且珍惜
憑借實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”方面的優(yōu)勢(shì)，抽水蓄能電站的發(fā)展迎來了春天，前景廣闊。
2021年全國(guó)能源工作會(huì)議將“大力提升新能源消納和儲(chǔ)存能力，大力發(fā)展抽水蓄能和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)”納入今年我國(guó)能源八方面重點(diǎn)工作之一。面對(duì)“雙碳”帶來的發(fā)展機(jī)遇，除了成本之痛，資源、市場(chǎng)化機(jī)制、新型儲(chǔ)能設(shè)備爭(zhēng)相涌現(xiàn)，也成為發(fā)展抽水蓄能的巨大挑戰(zhàn)。
一是抽水蓄能受制于資源，建設(shè)推進(jìn)困難。國(guó)內(nèi)抽水蓄能的資源總量有限，抽水蓄能電站站址屬于稀缺資源，站址選擇受制于外部環(huán)境因素，即我國(guó)地理位置和自然條件優(yōu)良的站址有限。煩瑣的項(xiàng)目審批流程、高昂的非技術(shù)投資成本，也導(dǎo)致抽水蓄能項(xiàng)目推進(jìn)緩慢。
二是電力市場(chǎng)化程度不高。我國(guó)統(tǒng)一的電力市場(chǎng)并未建成，抽水蓄能電站電價(jià)無法通過市場(chǎng)進(jìn)行疏導(dǎo)；市場(chǎng)主體的積極性并不高，無法通過現(xiàn)貨體現(xiàn)抽水蓄能的時(shí)間價(jià)值和位置信號(hào)。盡管“十三五”以來，我國(guó)電力市場(chǎng)化進(jìn)程不斷加快，但輔助服務(wù)市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)也只是在部分地區(qū)剛剛起步。將抽水蓄能電站成本納入輔助服務(wù)費(fèi)用向全體終端用戶分?jǐn)倐鲗?dǎo)，保障電站獲得合理收益，才是推動(dòng)抽水蓄能電站規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵。
三是新型儲(chǔ)能設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新加快，抽水蓄能電站未來發(fā)展面臨不確定性。除了抽水蓄能，近年來電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、熔融鹽儲(chǔ)能電池等新興技術(shù)已吸引大量資本，在“雙碳”背景下，技術(shù)創(chuàng)新步伐明顯加快。技術(shù)的快速迭代推動(dòng)新型儲(chǔ)能設(shè)備的性能和成本能夠與抽水蓄能相當(dāng)，未來有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)抽水蓄能的規(guī)模替代。
針對(duì)發(fā)展抽水蓄能面臨的挑戰(zhàn)，國(guó)家電網(wǎng)有限公司發(fā)布加快抽水蓄能開發(fā)建設(shè)的六項(xiàng)重要舉措，從抽水蓄能電站投資、規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)營(yíng)到收益保障，對(duì)于每一個(gè)關(guān)鍵問題都給出明確的回答。
投資方面，將逐步建立引入社會(huì)資本的多元市場(chǎng)化投資體制機(jī)制。在具備條件的地區(qū)，鼓勵(lì)采用招標(biāo)、市場(chǎng)競(jìng)價(jià)等方式確定抽水蓄能電站項(xiàng)目業(yè)主，未來一段時(shí)期必將更積極有序地推進(jìn)抽水蓄能電站投資和市場(chǎng)開放，吸引更多社會(huì)資本和各類市場(chǎng)主體參與能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和價(jià)值挖掘。
規(guī)劃建設(shè)方面，將落實(shí)國(guó)家可再生能源發(fā)展規(guī)劃，充分滿足新能源發(fā)展需要和區(qū)域、省級(jí)電網(wǎng)調(diào)峰需求，積極推動(dòng)抽水蓄能電站科學(xué)布局、多開多投，力爭(zhēng)“十四五”期間在新能源集中開發(fā)地區(qū)和負(fù)荷中心新增裝機(jī)容量2000萬千瓦、投資規(guī)模1000億元以上的抽水蓄能電站。
運(yùn)營(yíng)方面，建議國(guó)家有關(guān)部門完善抽水蓄能電價(jià)形成和容量電費(fèi)分?jǐn)倷C(jī)制，建立儲(chǔ)能電站投資回報(bào)機(jī)制。通過價(jià)格機(jī)制，調(diào)動(dòng)用戶節(jié)能降耗和參與需求側(cè)響應(yīng)的積極性。
收益保障方面，將發(fā)揮電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)“新能源+抽水蓄能”聯(lián)合調(diào)度，最大限度地提高協(xié)同效益，確保電站及時(shí)并網(wǎng)，盡早發(fā)揮作用。
2021年3月29～30日，國(guó)家發(fā)改委價(jià)格司負(fù)責(zé)人赴江蘇省開展專題調(diào)研，聽取相關(guān)企業(yè)對(duì)完善國(guó)家抽水蓄能價(jià)格政策、制定儲(chǔ)能電站價(jià)格形成機(jī)制的意見和建議。這反映了國(guó)家意在從根本上解決抽水蓄能電價(jià)的機(jī)制問題，破除阻礙抽水蓄能快速發(fā)展的瓶頸，加快推動(dòng)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型速度。
充分發(fā)揮抽水蓄能電站保障能源和電力安全可靠的“穩(wěn)定器”作用、新能源消納的“調(diào)節(jié)器”作用、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“動(dòng)力器”作用，需要匯聚社會(huì)各方力量協(xié)同推進(jìn)，確?！笆奈濉睍r(shí)期抽水蓄能電站健康有序發(fā)展，凝心聚力為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，為碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)做出更大貢獻(xiàn)。
