近日，《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》（以下簡(jiǎn)稱“規(guī)劃”）印發(fā)實(shí)施。《規(guī)劃》明確了抽水蓄能發(fā)展的指導(dǎo)思想、基本原則、發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)，是今后抽水蓄能發(fā)展的重要指南。
目前，全國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)將迎來一輪高潮，現(xiàn)重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目總裝機(jī)規(guī)模達(dá)4.2億千瓦。四川作為全國(guó)清潔能源示范省，之前卻鮮有耳聞抽水蓄能電站。因此有必要梳理，四川抽水蓄能的歷史是什么樣？在本輪建設(shè)高潮中有何動(dòng)作？未來又將如何發(fā)展？帶著相關(guān)重要問題，記者走訪《四川省抽水蓄能發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃》編制牽頭單位——中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，八問抽水蓄能。
1 四川抽水蓄能發(fā)展歷史
四川省抽水蓄能發(fā)展歷史較早。1992年建成的寸塘口抽水蓄能電站是全國(guó)抽水蓄能電站中最早建成的五個(gè)之一。目前寸塘口正利用已建春廠壩電站擴(kuò)建可逆機(jī)組，裝機(jī)5MW，由成都院設(shè)計(jì)建設(shè)，預(yù)計(jì)今年投產(chǎn)。
上世紀(jì)末，有關(guān)單位曾開展成都周邊站點(diǎn)普查及金堂李家山、馬湖、木格措等站點(diǎn)前期工作。進(jìn)入二十一世紀(jì)，隨著四川水電快速發(fā)展，抽水蓄能電站發(fā)展較少，僅是有關(guān)單位近年開展過資源普查。
2 四川抽水蓄能的發(fā)展面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
四川作為全國(guó)清潔能源示范省，長(zhǎng)期構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。在電力和峰谷差需求穩(wěn)步增長(zhǎng)、水電開發(fā)完成、新能源大規(guī)模開發(fā)、火電限制發(fā)展的情況下，抽水蓄能電站是電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)運(yùn)行優(yōu)質(zhì)電源，作為最成熟的儲(chǔ)能技術(shù)，具有超大容量、經(jīng)濟(jì)可靠、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，對(duì)保障電力供應(yīng)、確保電網(wǎng)安全、促進(jìn)新能源消納具有重要意義，是四川中長(zhǎng)期電力發(fā)展主力電源之一。
然而，四川省抽水蓄能前期基礎(chǔ)較為薄弱。抽蓄電站的開發(fā)建設(shè)需要一定周期，為滿足2030年及2035年四川電力發(fā)展需求，亟需加快前期工作。
圖2
大邑抽水蓄能電站樞紐布置示意圖
3 四川電力需求和電網(wǎng)發(fā)展格局？
隨著新時(shí)代推進(jìn)西部大開發(fā)形成新格局、成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)等國(guó)家戰(zhàn)略在川深入實(shí)施，四川經(jīng)濟(jì)和用電需求仍將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2025年、2030年、2035年最大負(fù)荷達(dá)到7100、8500和9600萬千瓦。同時(shí)，四川要為全國(guó)“西電東送”提供堅(jiān)強(qiáng)電力支撐，2025年送電規(guī)模將達(dá)6260萬千瓦。四川面臨著滿足自身電力需求與維持川電外送的雙重壓力，電力供需形勢(shì)嚴(yán)峻。
“十四五”四川將新增1000千伏特高壓交流環(huán)網(wǎng)。省中東部地區(qū)等受端負(fù)荷中心需求占全省的80%，但本地電源少。西部送端電源較多（其中水電占全省的80%），但負(fù)荷及需求小，屬于電力富裕區(qū)。四川電源與負(fù)荷中心逆向分布，通過省內(nèi)送電通道，西部電源可滿足中東部負(fù)荷中心需求。
4 四川省未來電源將如何發(fā)展？
四川能源資源稟賦決定了電源結(jié)構(gòu)以水、風(fēng)、光為主。
預(yù)計(jì)四川省2030年、2035年水電裝機(jī)達(dá)到1.22、1.24億千瓦，開發(fā)程度達(dá)82.0%和83.5%；2030年水電開發(fā)接近完成，2035年基本開發(fā)完畢。預(yù)計(jì)2030年、2035年省內(nèi)消納新能源可達(dá)4700萬千瓦和7500萬千瓦左右。從區(qū)域上看，2030年涼山州風(fēng)電基本開發(fā)完畢。2025年以后新增光伏主要分布在甘孜州和阿壩州，2035年光伏主要集中在甘孜州，新增新能源多分布在流域上游水電較少地區(qū)。
新能源僅提供電量不能提供容量，且具有隨機(jī)性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，需要其他靈活性電源調(diào)節(jié)。
按照“雙碳”目標(biāo)、節(jié)能減排政策和能源電力需求，四川將嚴(yán)控煤電發(fā)展，適度發(fā)展水電。隨著水電基本開發(fā)完，新能源大規(guī)模開發(fā)需要靈活性調(diào)節(jié)電源，抽水蓄能電站將是四川省中長(zhǎng)期電源擴(kuò)展重要方向之一。
圖3
四川省風(fēng)電開發(fā)布局
圖4
四川省光伏開發(fā)布局
5 作為水電大省，四川為何需大力建設(shè)抽蓄？
隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)強(qiáng)勁發(fā)展，電力系統(tǒng)峰谷差越來越大，新能源的大規(guī)模開發(fā)加大了調(diào)峰需求。雖然四川水電開發(fā)程度較高，但水電年內(nèi)豐多枯少，豐水期棄水調(diào)峰，枯水期缺水和調(diào)節(jié)能力不足致調(diào)峰能力不足，同時(shí)由于生態(tài)環(huán)保及綜合利用等原因，進(jìn)一步制約調(diào)峰能力的發(fā)揮。
初步測(cè)算2030年開始出現(xiàn)調(diào)峰缺口，2035年汛、枯期分別缺少調(diào)峰容量1600萬千瓦、1500萬千瓦。進(jìn)一步考慮分區(qū)送出通道限制、調(diào)度運(yùn)行響應(yīng)和安全穩(wěn)定裕度等，2035年送端調(diào)峰容量缺口2020萬千瓦，受端負(fù)荷中心調(diào)峰容量缺口1220萬千瓦。
新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)，需建設(shè)具有靈活提供容量和調(diào)峰作用的電源。抽水蓄能電站同時(shí)具備調(diào)峰填谷作用，其調(diào)峰作用為水電站的2倍，燃?xì)怆娬镜?.5倍，在經(jīng)濟(jì)合理的情況下宜較大規(guī)模開發(fā)。
6 四川抽蓄與新能源關(guān)系？
化學(xué)儲(chǔ)能還有規(guī)模、安全性、電池環(huán)保、全生命周期技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等問題亟待解決。抽水蓄能電站是目前技術(shù)最為成熟可靠且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的大規(guī)模儲(chǔ)能，能夠提供系統(tǒng)需要的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。在新能源集中地區(qū)，宜更多考慮抽水蓄能與風(fēng)光互補(bǔ)運(yùn)行，提高電網(wǎng)輸電利用小時(shí)，降低輸電成本，提高電網(wǎng)接納風(fēng)電和光伏的能力。
據(jù)分析，2030年前部分地區(qū)新能源可通過水風(fēng)光一體化實(shí)現(xiàn)消納。2030年至2035年，待消納新能源規(guī)模超3000萬千瓦，主要分布在三江流域上游。這些地區(qū)水電資源的儲(chǔ)備不足，可通過建設(shè)抽水蓄能電站消納新能源。根據(jù)新能源的位置、規(guī)模和互補(bǔ)消納分析，其中的2500萬千瓦可通過風(fēng)光儲(chǔ)一體化消納，相應(yīng)抽水蓄能需求規(guī)模約800萬千瓦，可以大幅提高送出通道利用效率，促進(jìn)西部三江流域新能源基地建設(shè)。
圖5
2030至2035年待消納新能源分布示意圖
7 四川抽蓄對(duì)電網(wǎng)保安全作用？
抽蓄負(fù)荷跟蹤能力強(qiáng)，有利于改善負(fù)荷備用電源分布格局，具有承擔(dān)緊急事故備用能力，可增強(qiáng)調(diào)峰能力釋放水電群和火電事故備用。2035年，新能源省內(nèi)消納規(guī)模達(dá)到7500萬kW，占總裝機(jī)比達(dá)到40%。抽蓄有助于改善電網(wǎng)可能出現(xiàn)的無功不足、電壓不穩(wěn)定等問題，保障電網(wǎng)安全。目前，成都負(fù)荷中心缺少調(diào)相電源，抽水蓄能電站可以吸收和補(bǔ)償無功，是系統(tǒng)中理想的調(diào)壓調(diào)相電源。
8 四川抽蓄發(fā)展目標(biāo)、布局和任務(wù)？
通過電源擴(kuò)展分析比較，四川抽蓄的合理規(guī)模為1100~1300萬千瓦?？紤]省內(nèi)西電東送總體格局和水風(fēng)光分布，布局上主要考慮中東部負(fù)荷中心、西部新能源富集且水電較少地區(qū)。為滿足中東部負(fù)荷中心的調(diào)峰需求及有效消納西部的新能源，2035年合理布局規(guī)模約800萬千瓦。
國(guó)家能源局發(fā)布的《規(guī)劃》中，四川省“十四五”重點(diǎn)實(shí)施、“十五五”重點(diǎn)實(shí)施和儲(chǔ)備項(xiàng)目共納入規(guī)劃的有16個(gè)站址，其中負(fù)荷中心9個(gè)站址、電源側(cè)7個(gè)站址。
圖6
成都院建設(shè)的羊湖抽水蓄能電站
在我國(guó)提出“碳達(dá)峰、碳中和”宏偉目標(biāo)的背景下，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，迫切需要建設(shè)大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)施。抽水蓄能電站作為目前技術(shù)最成熟、效率最高、經(jīng)濟(jì)性最好的生態(tài)友好型儲(chǔ)能工程，是當(dāng)前及今后一段時(shí)期提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和促進(jìn)大規(guī)模新能源發(fā)展的最優(yōu)解決方案。
因此，在國(guó)家宏觀政策的指引下，統(tǒng)籌規(guī)劃、加快發(fā)展抽水蓄能電站對(duì)保障四川省乃至我國(guó)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，增加新能源電力消納，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展意義重大。
四川有序發(fā)展抽水蓄能正當(dāng)時(shí)！
