中國儲能網(wǎng)訊：
作者：常烴（天津市中國特色社會主義理論體系研究中心天津社會科學(xué)院基地研究員，天津社會科學(xué)院生態(tài)文明研究所助理研究員）
黨的二十大對碳達(dá)峰碳中和提出新的要求，明確要加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護(hù)。抽水蓄能屬于水電站的一種，具有調(diào)峰、填谷、儲能等功能，是經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的電力系統(tǒng)中最成熟、經(jīng)濟(jì)、低碳、安全的大型調(diào)節(jié)電源，對于實(shí)現(xiàn)電力綠色發(fā)展、兌現(xiàn)我國作出的“雙碳”承諾、建成低碳高效的全國統(tǒng)一能源市場，具有戰(zhàn)略意義?，F(xiàn)階段我國抽水蓄能規(guī)?？偭扛叩急鹊停季謻|重西輕，儲能轉(zhuǎn)換并不如愿，整個行業(yè)面臨后續(xù)深化改革、市場與價(jià)格機(jī)制以及與生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展等多重挑戰(zhàn)，同時也迎來政策調(diào)整和技術(shù)創(chuàng)新的重大機(jī)遇。
一、我國抽水蓄能發(fā)展的格局與現(xiàn)狀
規(guī)?？偭扛叩急鹊汀Ｎ覈樗钅茉谶\(yùn)和在建規(guī)模雖然居世界首位，但占電力總裝機(jī)的比例只有1.5%。原因有我國抽水蓄能規(guī)模發(fā)展起步較晚，加之抽水蓄能建設(shè)投資大周期長，相關(guān)技術(shù)體系和設(shè)備要求高等?！笆濉币詠?，國家出臺優(yōu)化發(fā)展和區(qū)域布局的政策文件，抽水蓄能發(fā)展加快，有關(guān)方面預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到占比3%左右。
規(guī)模布局“東重西輕”。目前在建抽水蓄能總裝機(jī)規(guī)模有6153萬kW，主要分別在華東和華北。東部和中部仍是用電負(fù)荷重心?！皷|重西輕”格局主因是由經(jīng)濟(jì)發(fā)展總量與電力負(fù)荷正相關(guān)決定，而抽水蓄能對水頭、地質(zhì)等要求較高，地理位置、自然條件優(yōu)良的站址有限。東中部在站址選擇上優(yōu)于西部，東中部經(jīng)濟(jì)實(shí)力和“雙碳”壓力更利于抽水蓄能規(guī)模發(fā)展。
蓄能行業(yè)并不如愿?！皬S網(wǎng)分開”實(shí)施后，電網(wǎng)側(cè)缺乏大規(guī)模建設(shè)抽水蓄能的熱情。主要是電改初期沒有考慮到抽水蓄能電站初期建設(shè)成本的傳導(dǎo)機(jī)制問題，導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)負(fù)擔(dān)較大，建設(shè)成本回收遲緩。而利用抽水蓄能調(diào)峰就需要電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)相應(yīng)的成本費(fèi)用，因此電網(wǎng)更傾向于使用煤電調(diào)峰，將成本轉(zhuǎn)移給發(fā)電廠。設(shè)想的抽水蓄能行業(yè)功能發(fā)揮并不如愿，根源在于忽視了市場的逐利因素。
二、抽水蓄能電站迎來政策調(diào)整和技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展機(jī)遇
國家相關(guān)政策調(diào)整帶來更大的發(fā)展機(jī)遇?！笆奈濉币詠?，我國密集出臺一系列政策鼓勵抽水蓄能電站發(fā)展，涉及新能源體系建設(shè)、電力體制改革、電力市場建設(shè)、電價(jià)機(jī)制優(yōu)化，以及抽水蓄能電站建設(shè)目標(biāo)等。《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》明確，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模到2025年較“十三五”翻一番，達(dá)到6200萬kW以上，到2030年總規(guī)模較“十四五”再翻一番，達(dá)到1.2億kW左右。同時，有關(guān)文件致力于解決長久以來抽水蓄能電站成本回收問題，以及電力輔助服務(wù)補(bǔ)償和分?jǐn)倖栴}。如國家發(fā)展改革委在《關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機(jī)制的意見》中，鼓勵抽水蓄能電站參與輔助服務(wù)市場或輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，上一監(jiān)管周期內(nèi)形成的相應(yīng)收益，以及執(zhí)行抽水電價(jià)、上網(wǎng)電價(jià)形成的收益。
技術(shù)突破帶來新的發(fā)展空間。一是抽水蓄能裝備生產(chǎn)需求提升。根據(jù)現(xiàn)有規(guī)劃，未來抽水蓄能電站總規(guī)模極大增加，對國內(nèi)各大裝備制造企業(yè)的機(jī)組生產(chǎn)能力提升提出新要求。作為抽水蓄能行業(yè)龍頭企業(yè)的哈電電機(jī)和東方電機(jī)等企業(yè)，至今已參與建設(shè)抽水蓄能電站共39座，承擔(dān)抽水蓄能機(jī)組共134臺套，在研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量等方面已達(dá)到了國際先進(jìn)水平，未來將迎來更高生產(chǎn)量的需求。二是抽水蓄能機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)迎來新機(jī)遇。機(jī)組型式方面，抽水蓄能機(jī)組型式主要有單級式、三機(jī)組合式和多級式機(jī)組，國內(nèi)對于抽水蓄能機(jī)組的應(yīng)用仍然主要集中在單級式機(jī)組，三機(jī)組合式與多級式抽蓄機(jī)組均有待研發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。水泵水輪機(jī)方面運(yùn)行穩(wěn)定性問題極為關(guān)鍵，目前在750m以下水頭段已有成熟設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，但750m以上水頭段技術(shù)有待研究。發(fā)電電動機(jī)方面，機(jī)組轉(zhuǎn)動部件受力需滿足材料性能要求，這對磁軛材料、空冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電磁設(shè)計(jì)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。變頻技術(shù)方面，采用變速機(jī)組的抽水蓄能電站是一種高效、先進(jìn)的調(diào)峰調(diào)頻電源，我國和世界先進(jìn)水平還有一定差距。三是創(chuàng)新型式的抽水蓄能電站迎來新機(jī)遇。國家能源局?jǐn)M建海水抽水蓄能電站試驗(yàn)示范項(xiàng)目，設(shè)立在福建寧德浮鷹島，裝機(jī)暫定4.2萬kW，防止水道或水輪機(jī)被化學(xué)腐蝕和海洋生物腐蝕將面臨許多具體問題，后續(xù)還需解決技術(shù)和設(shè)備等關(guān)鍵問題。項(xiàng)目實(shí)施必將促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新與集成，為后續(xù)的創(chuàng)新型抽水蓄能發(fā)展提供支撐。
三、優(yōu)化抽水蓄能發(fā)展勢在必行
“雙碳”目標(biāo)將加速我國抽水蓄能發(fā)展進(jìn)入新階段，要發(fā)揮好抽水蓄能在綠色發(fā)展中的戰(zhàn)略作用，應(yīng)從四個方面著力。
著力優(yōu)化布局，拓展抽水蓄能的產(chǎn)業(yè)功能。一是要統(tǒng)籌布局，優(yōu)化重心，提升西部。新增抽水蓄能項(xiàng)目既要避免“撒胡椒面”布局，又要避免“慣性發(fā)展”。東中部地區(qū)作為負(fù)荷重心，應(yīng)著力拓展抽水蓄能功能，創(chuàng)新抽水蓄能產(chǎn)業(yè)空間，使抽水蓄能由“儲能”向“儲能+產(chǎn)業(yè)”方向發(fā)展。西部地區(qū)應(yīng)統(tǒng)籌生態(tài)環(huán)境保護(hù)與綠色發(fā)展，把蓄能與水利資源轉(zhuǎn)化增值有機(jī)結(jié)合起來，在提升電站周邊生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的同時，擴(kuò)大綠色發(fā)展的社會和經(jīng)濟(jì)效益。二是新增電站選址應(yīng)遵循《關(guān)于在抽水蓄能電站規(guī)劃建設(shè)中落實(shí)生態(tài)環(huán)保有關(guān)要求的通知》的相關(guān)規(guī)定，以及選址所在地的“三線一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控方案進(jìn)行選址?？缧姓^(qū)域的抽水蓄能項(xiàng)目，更須著眼大局，統(tǒng)籌布局，嚴(yán)格生態(tài)紅線，加強(qiáng)新建項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)全過程生態(tài)環(huán)保管理服務(wù)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控。
著力促進(jìn)源網(wǎng)荷儲與風(fēng)光水儲一體化協(xié)調(diào)發(fā)展。源網(wǎng)荷儲和風(fēng)光水儲一體化，能夠起到穩(wěn)定電力系統(tǒng)和平衡功率的作用。源網(wǎng)荷儲包含“電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能”，作為整體運(yùn)營模式，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，能夠精準(zhǔn)匹配電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的供需信息，調(diào)配電力資源，有效解決清潔能源及時消納以及占比過高導(dǎo)致的電網(wǎng)波動等問題，提高電力系統(tǒng)綜合效率。風(fēng)光水儲多能互補(bǔ)一體化發(fā)展也是提升清潔能源消納水平的重要路徑，優(yōu)化抽水蓄能的調(diào)節(jié)能力，更加有利于加快新能源體系形成與發(fā)展。同時要結(jié)合虛擬電廠建設(shè)，提升源網(wǎng)荷儲一體化數(shù)字化能力建設(shè)。以互聯(lián)網(wǎng)為支撐，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)聯(lián)合協(xié)作，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)智能化決策和自動化執(zhí)行，提升電力系統(tǒng)靈活性。
著力推進(jìn)電力市場體制和運(yùn)行機(jī)制改革。積極落實(shí)《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一大市場的意見》，加快建設(shè)全國統(tǒng)一能源市場，構(gòu)建全國統(tǒng)一電力市場體系。電力系統(tǒng)的供需平衡有著不同時間尺度的特點(diǎn)，存在小到秒、毫秒，大到十年、二十年的不同時間尺度。如何實(shí)現(xiàn)如此跨度的時間到省-區(qū)域-全國的地理尺度供需平衡，是構(gòu)建全國統(tǒng)一電力市場面臨的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)階段以省級電網(wǎng)為邊界進(jìn)行電力年度交易和月度交易為主，省級電力現(xiàn)貨交易、區(qū)域電網(wǎng)輔助服務(wù)在部分區(qū)域開展試點(diǎn)，未來將繼續(xù)探索更大地理尺度下的省間電力直接交易和多品種有償輔助服務(wù)。同時結(jié)合全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)，持續(xù)深化電力市場改革，積極發(fā)揮碳市場的低成本減碳作用，促進(jìn)全國碳市場與電力市場耦合發(fā)展，充分體現(xiàn)抽水蓄能電站減碳的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上探索抽水蓄能現(xiàn)有兩部制電價(jià)的市場銜接機(jī)制，使其平穩(wěn)過渡到獨(dú)立市場主體身份，為多元主體投資建設(shè)抽水蓄能提供制度保障。
著力推進(jìn)抽水蓄能各環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新與集成應(yīng)用。在利用現(xiàn)有水電技術(shù)改造抽水蓄能電站的同時，要大力推進(jìn)新型抽水蓄能電站試點(diǎn)示范。例如海水抽水蓄能、閉環(huán)離河抽水蓄能等技術(shù)，以期達(dá)到最小成本、最小環(huán)境負(fù)效應(yīng)和最大經(jīng)濟(jì)收益。利用數(shù)字化、智能化提高能源系統(tǒng)效率，通過智能電網(wǎng)、虛擬電廠等相關(guān)技術(shù)手段，將新技術(shù)與傳統(tǒng)電站電網(wǎng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化。加強(qiáng)自主創(chuàng)新和聯(lián)合攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)抽水蓄能電站關(guān)鍵核心技術(shù)國產(chǎn)化。支持設(shè)備制造業(yè)、工程建設(shè)單位、電站群三方聯(lián)合，集中攻克一批技術(shù)難題，帶動國產(chǎn)抽水蓄能裝備制造業(yè)邁向高端。
(基金項(xiàng)目:本文系天津社會科學(xué)院重點(diǎn)課題《農(nóng)村綠色發(fā)展評價(jià)與政策研究》階段性成果，編號(21YZD-10))
