中國儲能網(wǎng)訊：《巴黎協(xié)定》的簽訂掀起了全球綠色低碳的轉(zhuǎn)型大潮，隨著新能源的快速發(fā)展，抽水蓄能因其靈活調(diào)節(jié)特性成為了保障風電、太陽能等不可控新能源發(fā)電的重要手段，抽水蓄能電站的規(guī)劃建設(shè)又一次進入各主要國家決策者視野，開啟了新一輪的建設(shè)高潮。本欄目分析國內(nèi)外抽水蓄能電站電價機制及啟示，介紹南網(wǎng)、國網(wǎng)抽水蓄能建設(shè)目標和建設(shè)動態(tài)，并對抽水蓄能發(fā)展前景進行了展望，可為相關(guān)研究和行業(yè)概覽提供參考。
一
國內(nèi)外抽水蓄能電站電價機制及啟示
>>主要抽水蓄能電站電價機制
全球抽水蓄能電站中約85%的電站采用內(nèi)部核算制（電網(wǎng)統(tǒng)一經(jīng)營）或租賃制形式解決投資回報問題，采用內(nèi)部核算制的主要有法國、日本以及美國的一些州，其沒有獨立的抽水蓄能電價。租賃制形式是由第三方投資，由電網(wǎng)來租賃，相關(guān)費用納入電網(wǎng)統(tǒng)一核算，再通過銷售電價一并疏導。
其余15%的情況是抽蓄電站參與市場競爭，典型代表是英國和美國一些地區(qū)，但這些電站通過市場競爭來參與電能量和輔助服務(wù)市場獲得的收入僅占到收益的20%～30%，其他絕大部分還是通過補償?shù)姆绞将@取。
1、內(nèi)部核算制
在電網(wǎng)統(tǒng)一經(jīng)營核算模式下，抽水蓄能電站的運行成本以及合理回報等一并計入電網(wǎng)公司銷售電價中，通過銷售電價回收成本。日本電力公司是發(fā)、輸、配、售一體的體系結(jié)構(gòu)，其擁有大量發(fā)電資產(chǎn)，包括抽水蓄能電站。由于已按總資產(chǎn)核定了電力公司總收入，電站作為電力公司內(nèi)部下屬單位，實行的是內(nèi)部核算模式。法國抽水蓄能電站由法國電力公司統(tǒng)一建設(shè)、管理、考核和使用。美國各州電力體制和改革進程不同，在未實行“廠、網(wǎng)分開”的地區(qū)，抽水蓄能電站仍由原發(fā)、輸、配一體化公司統(tǒng)一運營。
2、租賃制
在租賃制付費模式下，抽水蓄能電站由所有權(quán)獨立的發(fā)電公司建造，電網(wǎng)公司為抽水蓄能電站支付租賃費，電網(wǎng)公司獲得電站使用權(quán)，并在使用期間對電站進行考核獎懲，按期支付租賃費。
日本一些電力公司和政府合資組建國營的發(fā)電公司，只負責建設(shè)抽水蓄能電站，不負責運行管理，所建電站租賃給當?shù)氐碾娏荆赓U費是按成本原則，以電站建設(shè)費作為基價的固定電費制度。
3、兩部制電價
兩部制電價由容量電價和電量電價構(gòu)成，由國家政府價格主管部門核定。兩部制電價模式可以明確抽水蓄能電站在電網(wǎng)中的重要作用，計算出抽水蓄能電站在電網(wǎng)中的價值。目前中國浙江天荒坪、湖北天堂、江蘇沙河抽水蓄能電站均采用兩部制電價。
表 中國抽水蓄能價格政策梳理
4、參與電力市場競價
在市場成熟期，抽水蓄能電站可參與電能量市場，通過“低買高賣”獲得收益，可參與AGC、常規(guī)備用的市場競爭，提供響應(yīng)服務(wù)，獲得市場效益。另外，可將黑啟動、緊急事故備用等服務(wù)出售給系統(tǒng)安全管理機構(gòu)，通過基于成本的費率方式獲得費用補償。全球抽水蓄能電站中約4%處于完全競爭的電力市場中，這些電站主要分布在美國區(qū)域輸電組織（RTO）和獨立系統(tǒng)運營商（ISO）所覆蓋區(qū)域，以及英國、德國、瑞士等國。
5、固定收入+變動競價
由于抽水蓄能機組的技術(shù)特性和在電網(wǎng)中的特殊作用，英國電力市場中采取了抽水蓄能機組的競價模式和電價機制，明確抽水蓄能電站收入由兩部分組成。固定收入來源于抽水蓄能電站在系統(tǒng)中提供的電網(wǎng)輔助服務(wù)的補償，以及機組參與調(diào)峰填谷時保障基荷機組平穩(wěn)運行、提高基荷機組經(jīng)濟效益得到的補償。變動競價收入由抽水蓄能電站參與電力平衡市場交易獲得，隨著不同時段和報價而變動，由市場需求決定。
表 國內(nèi)外抽水蓄能電站主要運營模式比較
表 國內(nèi)外抽水能電站主流電價機制比較
>>對我國抽水蓄能電價機制的啟示與建議
全球來看，抽水蓄能電站市場化電量并不高，僅有約4%的抽水蓄能電站進入了自由競爭的電力市場。原因主要有兩個方面：一是收益難以確定。抽水蓄能電站提供的緊急事故備用、黑啟動等輔助服務(wù)對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行作用巨大，但效益難以定量確定，因此也難以確定補償標準。二是競爭性的電力批發(fā)市場將引導市場價格逼近短期邊際成本。這對于抽水蓄能電站這種高資本成本、低運營成本（不含抽發(fā)損耗）的設(shè)施非常不利，僅通過電能量市場難以回收成本。
近幾年我國抽水蓄能電站逐漸作為市場主體參與現(xiàn)貨電力市場。但現(xiàn)階段我國電力市場的建設(shè)還不夠完善，僅有部分試點省份建立了現(xiàn)貨市場并啟動了連續(xù)模擬試運行，電力輔助服務(wù)市場仍處于初級發(fā)展階段，產(chǎn)品種類不完善、補償費用長期偏低等情況客觀存在，尚不具備將抽水蓄能電站完全推向市場的條件。
2021年發(fā)布的633號文明確抽水蓄能電站執(zhí)行兩部制電價，還提出以競爭性方式形成電量電價，以激勵性監(jiān)管的方式核定容量電價。下一步落實這一政策，還需要在具體實踐中進一步細化、在電力體制改革的進程中進一步深化。
二
南方電網(wǎng)、國家電網(wǎng)抽水蓄能建設(shè)
在我國努力實現(xiàn)“雙碳”目標和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的大背景下，抽水蓄能加快發(fā)展勢在必行。作為國內(nèi)抽水蓄能建設(shè)的兩大龍頭企業(yè)，南方電網(wǎng)公司與國家電網(wǎng)公司均提出了抽水蓄能建設(shè)的相關(guān)目標和規(guī)劃。
>>南方電網(wǎng)抽水蓄能建設(shè)目標和動態(tài)
1、建設(shè)目標
2021年9月14日，《南方電網(wǎng)公司關(guān)于推動綠色低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型的意見》（以下簡稱《意見》）印發(fā)。《意見》提出，從“十四五”到“十六五”期間，南方電網(wǎng)將持續(xù)加大投資力度，加快建設(shè)抽水蓄能和新型儲能。計劃“十四五”、“十五五”和“十六五”期間，分別投產(chǎn)600萬、1500萬、1500萬千瓦抽水蓄能，以及200萬、300萬、500萬千瓦新型儲能，滿足2030年南方五省區(qū)約2.5億千瓦新能源的接入和消納。到2035年，將新增抽水蓄能裝機3600萬千瓦，強力支撐新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，助力國家“碳達峰、碳中和”目標的實現(xiàn)。
2、建設(shè)動態(tài)
南方電網(wǎng)下屬調(diào)峰調(diào)頻公司是南方電網(wǎng)抽水蓄能建設(shè)的主要負責單位，工程成果覆蓋南方五省區(qū)。截至2020年底，該公司已建成投運的抽水蓄能電站共5座。南方五省區(qū)抽水蓄能裝機占比2.1%，高于全國平均水平（全國平均1.42%）。“十三五”期間，南方電網(wǎng)下屬抽水蓄能電站累計為系統(tǒng)節(jié)約標煤1570萬噸。
目前南方電網(wǎng)在建的重大抽蓄項目主要有陽江抽水蓄能電站和梅州抽水蓄能電站。
南方電網(wǎng)廣東陽江抽水蓄能電站在2015年10月獲廣東省發(fā)改委核準開工，于同年11月23日正式啟動建設(shè)，位于陽春市與茂名市電白縣交界處的八甲山區(qū)，總裝機容量240萬千瓦，共分兩期。一期工程裝機容量為120千瓦，總投資76.27億元，計劃于2021年底首臺機組投產(chǎn)，2022年3臺機組全部投產(chǎn)。電站機組單機容量40萬千瓦，是目前國內(nèi)核準建設(shè)的單機容量最大、凈水頭最高、埋深最大的抽水蓄能電站。
梅州抽水蓄能電站（以下簡稱“梅蓄電站”）于2015年7月29日獲得廣東省發(fā)改委的同意建設(shè)批復，并于同年9月30日全面動工建設(shè)，規(guī)劃裝機240萬千瓦，總投資120億元。首期裝機120萬千瓦，投資約70.5億元，建設(shè)4臺30萬千瓦的立軸單級混流可逆式機組，預(yù)計首臺機組將提前至2021年底投產(chǎn)。梅蓄電站是廣東省各抽水蓄能電站中水庫容量最大的電站。
>>國家電網(wǎng)抽水蓄能建設(shè)目標和動態(tài)
1、建設(shè)目標
2021年3月，國家電網(wǎng)公司發(fā)布加快抽水蓄能開發(fā)建設(shè)重要舉措。舉措中，國家電網(wǎng)提出將于“十四五”期間在新能源集中開發(fā)地區(qū)和負荷中心新增開工2000萬千瓦以上裝機、1000億元以上投資規(guī)模的抽水蓄能電站的目標。對比“十三五”，國網(wǎng)“十四五”抽蓄投資將同比增加約43%。
國網(wǎng)此次發(fā)布的加快抽水蓄能開發(fā)建設(shè)重要舉措共包括六個方面，即：優(yōu)化布局、加快開發(fā)，廣泛合作、互利共贏，精心組織、優(yōu)質(zhì)建設(shè)，科學調(diào)度、高效利用，盡責盡職、專業(yè)服務(wù)，自主創(chuàng)新、聯(lián)合攻關(guān)。
2、建設(shè)動態(tài)
豐寧抽水蓄能電站（以下簡稱豐蓄電站）是國家電網(wǎng)在建的代表性抽水蓄能電站項目。
豐蓄電站位于河北省承德市豐寧滿族自治縣境內(nèi)，電站的供電范圍為京津及冀北電網(wǎng)。電站建成后，將和十三陵等先期建設(shè)的抽水蓄能電站及其他調(diào)峰電源，共同解決京津及冀北電網(wǎng)調(diào)峰能力不足，也包括調(diào)節(jié)風電負荷等問題。
該電站總裝機容量360萬千瓦，是世界在建裝機容量最大的抽水蓄能電站。電站分兩期開發(fā)，一期工程裝機容量為180萬千瓦，投資99.84億元，年發(fā)電量可達到22.368億千瓦時，稅收3.6億元；二期工程裝機容量180萬千瓦，安裝6臺30萬千瓦可逆式水輪發(fā)電機組，以500千伏電壓接入華北電網(wǎng)，工程投資87.5億元。
三
抽水蓄能發(fā)展前景
>>抽水蓄能發(fā)展前景概述
國際可再生能源署（IRENA）《電力儲存與可再生能源：2030年的成本與市場》提出，到2030年，全球儲能裝機將在2017年基礎(chǔ)上增長42%～68%，抽水蓄能裝機增長幅度約為40%～50%。
此外，為實現(xiàn)我國“碳達峰、碳中和”的宏偉目標，國家能源局在《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021~2035年）》提出，到2025年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十三五”翻一番，達到6200萬kW以上；到2030年，抽水蓄能總投產(chǎn)規(guī)模較“十四五”再翻一番，達到1.2億kW左右；到2035年，形成滿足新能源高比例大規(guī)模發(fā)展需求的，技術(shù)先進、管理優(yōu)質(zhì)、國際競爭力強的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)，培育形成一批抽水蓄能大型骨干企業(yè)。
《巴黎協(xié)定》的簽訂掀起了全球綠色低碳的轉(zhuǎn)型大潮，隨著新能源的快速發(fā)展，抽水蓄能因其靈活調(diào)節(jié)特性成為了保障風電、太陽能等不可控新能源發(fā)電的重要手段，抽水蓄能電站的規(guī)劃建設(shè)又一次進入各主要國家決策者視野，開啟了新一輪的建設(shè)高潮。
>>我國抽水蓄能發(fā)展存在的主要問題
1、發(fā)展規(guī)模滯后于電力系統(tǒng)需求
截至2020年底，我國抽水蓄能裝機容量占比僅為1.43%，與其他國家相比存在較大差距，日本在役抽水蓄能裝機占電源總裝機的比重最高，達到8.5%，其次為意大利、西班牙、德國、法國，比重在3.5%～6.6%之間。而抽水蓄能電站建成投產(chǎn)規(guī)模小、在電源結(jié)構(gòu)中占比低，將難以滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行和新能源大規(guī)模發(fā)展需要。
2、資源儲備與發(fā)展需求不匹配
抽水蓄能電站規(guī)模巨大，對自然資源條件要求較高，在地域分布上具有一定的局限性。我國抽水蓄能電站資源儲備與大規(guī)模發(fā)展需求銜接不足，西北、華東、華北等區(qū)域抽水蓄能電站需求規(guī)模大，但建設(shè)條件好、制約因素少的資源儲備相對缺乏，形成資源儲備與發(fā)展需求的不匹配。
3、開發(fā)與保護協(xié)調(diào)有待加強
抽水蓄能電站開發(fā)時間較長，且通常建于山區(qū)等崇山峻嶺位置，存在對生態(tài)保護的影響，因而其資源站點規(guī)劃需要與生態(tài)保護紅線劃定、國土空間規(guī)劃等方面協(xié)調(diào)。目前國內(nèi)相關(guān)工作尚不夠充分，影響抽水蓄能電站建設(shè)進程和綜合效益的充分發(fā)揮，有待加強。
4、市場化程度不高
國內(nèi)抽水蓄能電站市場化獲取資源不足，非電網(wǎng)企業(yè)和社會資本開發(fā)抽水蓄能電站積極性不高。同時，抽水蓄能參與市場的方式存在一定不確定性，電量按照市場定價結(jié)算卻不參與市場交易，僅依靠調(diào)度進行管控，為盈利方式帶來了不利因素，電價疏導相關(guān)配套實施細則還需進一步完善。
5、部分設(shè)備國產(chǎn)化尚不充分
作為電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、調(diào)節(jié)器、平衡器，要求抽水蓄能具備更高的可靠性，在一些關(guān)鍵的核心元器件和工藝材料方面，國產(chǎn)設(shè)備仍存在可靠性不足、性能不達標的問題。在國內(nèi)抽水蓄能迎來新一輪爆發(fā)的大背景下，對設(shè)備的充分自主可控國產(chǎn)化將成為建設(shè)健康行業(yè)生態(tài)的重要需求。
>>我國抽水蓄能發(fā)展思考與方向
1、積極推進在建項目建設(shè)，加快新建項目開工建設(shè)
在新型電力系統(tǒng)對儲能調(diào)節(jié)的剛需下，應(yīng)充分利用需求與供給不對等所帶來的機會，在確保工程質(zhì)量和施工安全的條件下，積極推進河北豐寧、山東文登、遼寧清原、廣東陽江等在建抽水蓄能電站建設(shè)，如期實現(xiàn)投產(chǎn)運行。加快推進已核準抽水蓄能電站的開工建設(shè)，加快項目核準建設(shè)，積極推動新項目的開工建設(shè)。
2、加強項目布局規(guī)劃和站點儲備工作
統(tǒng)籌新能源為主體的新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、高比例可再生能源發(fā)展、多能互補綜合能源基地建設(shè)和大規(guī)模遠距離輸電需求，結(jié)合站點資源條件，基于各地區(qū)本地電力系統(tǒng)需求并統(tǒng)籌考慮省際間、區(qū)域內(nèi)的資源優(yōu)化配置，合理布局抽水蓄能電站。
同時，根據(jù)各地區(qū)的實際條件，不斷滾動開展抽水蓄能站點資源普查和項目儲備工作，綜合考慮地形地質(zhì)等建設(shè)條件和環(huán)境保護要求，開展規(guī)劃儲備項目調(diào)整工作。加強協(xié)調(diào)，合理合規(guī)地推動規(guī)劃項目布局與生態(tài)保護紅線協(xié)調(diào)銜接，為納入規(guī)劃重點實施項目、加快項目實施創(chuàng)造條件。
3、加強開展中小型抽水蓄能建設(shè)
發(fā)揮中小型抽水蓄能站點資源豐富、布局靈活、距離負荷中心近、與分布式新能源緊密結(jié)合等優(yōu)勢，在資源較充沛的地區(qū)結(jié)合當?shù)仉娏Πl(fā)展和新能源發(fā)展需求，因地制宜規(guī)劃建設(shè)中小型抽水蓄能電站。探索與分布式發(fā)電等結(jié)合的小微型抽水蓄能技術(shù)研發(fā)和示范建設(shè)，簡化管理，提高效率。
4、建立行業(yè)監(jiān)測體系
制定抽水蓄能電站綜合監(jiān)測技術(shù)導則，研究建立監(jiān)測指標體系，建立具備實時監(jiān)測、巡視檢查、項目對標、信息共享、監(jiān)督管理等功能的全國抽水蓄能電站智能綜合監(jiān)測平臺。建立監(jiān)測信息公開機制，定期發(fā)布電站運行情況，按年度發(fā)布抽水蓄能發(fā)展報告。
5、參與市場促進經(jīng)營合規(guī)高效發(fā)展
積極試點抽水蓄能以市場獨立主體參與電力市場交易的方式，探索電力中長期交易、現(xiàn)貨交易、輔助服務(wù)市場交易規(guī)則和盈利模式。探索抽水蓄能與新能源、核電的合作交易方式，引導營收模式的多元化。探索抽水蓄能規(guī)模化發(fā)展后對社會整體電價的影響，形成更加充分反映用電成本、供求關(guān)系和資源稀缺程度的電價機制。
6、科技創(chuàng)新提速設(shè)備自主可控制造
對于市場范圍應(yīng)用廣、行業(yè)適用性強的技術(shù)，依托行業(yè)的科技發(fā)展逐步在抽水蓄能相關(guān)設(shè)備上推動試點應(yīng)用，如電力芯片、核心電力電子器件等產(chǎn)品。對于市場應(yīng)用較窄、行業(yè)適用性窄的技術(shù)，與設(shè)備廠家聯(lián)合建立科技攻關(guān)項目，進行研制、試點、推廣，如適用于大電流頻繁開斷的發(fā)電機出口斷路器、勵磁系統(tǒng)直流開關(guān)等。對于涉及材料基礎(chǔ)科學的研發(fā)應(yīng)用，依托科研院所、設(shè)備制造企業(yè)聯(lián)合研發(fā)，利用抽水蓄能行業(yè)的規(guī)?；l(fā)展效應(yīng)，推進產(chǎn)學研的合作。
7、開發(fā)建設(shè)混合式抽水蓄能電站
將常規(guī)水電站改建成混合式抽水蓄電站，具有投資小、建設(shè)快、水庫淹沒環(huán)境影響小等優(yōu)點。對我國現(xiàn)有水電站和梯級電站的資源條件進行普查，將具備條件的水電站開發(fā)建設(shè)成混合式抽水蓄能電站，可迅速擴大國內(nèi)抽蓄規(guī)模，促進行業(yè)發(fā)展。
8、智能調(diào)度確保功能高效智能發(fā)揮
建立抽水蓄能與新能源消納的靈活調(diào)用機制，以最大化消納新能源、確保電網(wǎng)安全、綜合成本最優(yōu)為目標，以數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)為載體，建立智能調(diào)度的策略。建立抽水蓄能綜合評價機制，解決抽水蓄能功能發(fā)揮相互沖突而帶來的評價難題，引導調(diào)度的合理調(diào)用，最大化發(fā)揮抽水蓄能能力。適時考慮獎懲機制，對抽水蓄能功能發(fā)揮進行考核，推動運營管理水平的整體提升。
9、資產(chǎn)管理提升設(shè)備綜合利用效能
建立適用于抽水蓄能的資產(chǎn)全生命周期管理體系，以體系標準、業(yè)務(wù)框架、職能要求為載體形成標準，從規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備選型、工程建設(shè)、維護檢修、退役報廢全生命周期的各個環(huán)節(jié)統(tǒng)一業(yè)務(wù)目標，提升設(shè)備的安全可靠性，發(fā)揮設(shè)備的最大效力和價值，實現(xiàn)在設(shè)備風險、成本、效益方面的綜合最優(yōu)。適時推進抽水蓄能設(shè)備的狀態(tài)檢修，借鑒以可靠性為中心的管理理念提升設(shè)備的可靠性管理，最大化地提升設(shè)備的利用效能。推進數(shù)字化建設(shè)水平，提升資產(chǎn)設(shè)備的全時空感知能力，推動管理效率的提升。
