中國儲能網(wǎng)訊：作為當前電力系統(tǒng)中發(fā)展最為成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)、應用規(guī)模最大的長時儲能技術，抽水蓄能是提高電力系統(tǒng)調節(jié)的“主力軍”。 廣東省抽水蓄能資源豐富，裝機規(guī)模居全國第一，儲能電站需求以中長時儲能（抽水蓄能）為主，建議進一步完善電力市場相關機制，探索“抽水蓄能+”的新型商業(yè)模式。
隨著新型電力系統(tǒng)的加快建設，新能源發(fā)電占比不斷增大，水電、火電等傳統(tǒng)調節(jié)電源占比逐步下降，新能源出力的隨機性、波動性使得電力系統(tǒng)調節(jié)需求持續(xù)增加。作為當前電力系統(tǒng)中發(fā)展最為成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)、應用規(guī)模最大的長時儲能技術，抽水蓄能是提高電力系統(tǒng)調節(jié)的“主力軍”。
全球抽水蓄能發(fā)展歷程
全球抽水蓄能發(fā)展大致經(jīng)歷了3個階段：
第一階段（20世紀60年代至80年代）——主要受用電負荷增長、核電建設的帶動，美國、西歐等國抽水蓄能蓬勃發(fā)展。
第二階段（20世紀90年代）——歐美發(fā)達國家負荷增長趨緩，疊加核事故影響下的核電建設放緩，發(fā)達國家抽水蓄能建設出現(xiàn)停滯，中國抽水蓄能建設進入起步階段。
第三階段（21世紀以來）——全球新能源步入快速發(fā)展的新階段，抽水蓄能迎來新的發(fā)展契機，中國、日本等亞洲國家開始引領抽水蓄能的高速發(fā)展。
從全球歷史進程看，抽水蓄能發(fā)展主要靠核電、新能源建設的帶動。近年來，在全球積極應對氣候變化的背景下，歐美國家一方面加快發(fā)展風電、光伏等新能源，另一方面高度重視電力系統(tǒng)靈活性資源建設。加快推動抽水蓄能和各種新型儲能的發(fā)展成為各國應對可再生能源增長的普遍共識。
廣東抽水蓄能功能演變
在廣東電力系統(tǒng)發(fā)展的各個時期，抽水蓄能都發(fā)揮了調峰調頻、事故備用、調壓調相和黑啟動等各類功能，在不同階段其功能定位有所側重。
從調峰和調頻功能發(fā)揮來看，總體可分為三個階段：
第一階段（1993-2003年），廣州蓄能電站投產(chǎn)，主要是配合大亞灣核電運行，保證核電站平穩(wěn)出力，應對核電跳閘或直流閉鎖等重大事故。同時，由于系統(tǒng)調頻手段相對單一，抽水蓄能也是主調頻電廠。
第二階段（2004-2011年），廣東電力供應緊張，抽水蓄能發(fā)揮頂峰發(fā)電的功能，采取“以發(fā)定抽”的運行模式滿足供電需求。隨著火電機組開始配置自動發(fā)電控制（AGC）功能，抽水蓄能逐步由主調頻電廠轉變?yōu)檩o助調頻的手段。
第三階段（2012年以后），電力供需形勢好轉，低谷時段調峰問題開始顯現(xiàn)，抽水蓄能轉為“以抽定發(fā)”模式運行，重點解決低谷時段電力盈余問題。
同時，廣東交直流系統(tǒng)相互影響問題日益突出，系統(tǒng)運行安全形勢日益復雜，抽水蓄能作為“快速反應部隊”，有力保障了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。為應對西電直流故障、省內大型機組跳機事故等，抽水蓄能每年緊急啟動次數(shù)達數(shù)十次。在春節(jié)、國慶等重大節(jié)假日期間，為應對用電負荷減少，全網(wǎng)無功富余而導致的電壓升高，抽水蓄能通過遲相運行吸收無功，確保電壓穩(wěn)定。廣州蓄能、惠州蓄能等電站長期擔任黑啟動電源，有效提升了電網(wǎng)大面積停電事故應對能力。
↑ 廣東抽水蓄能不同階段功能發(fā)揮情況
廣東發(fā)展抽水蓄能的必要性
從負荷特性看，廣東持續(xù)多日高溫天氣成為夏季常態(tài)，日高峰持續(xù)時間超過4小時，儲能配置時長需在4小時以上才能更好達到削峰目的，為此廣東儲能電站需求以中長時儲能（抽水蓄能）為主。
從電源特性看，核電、西電、海上風電是未來廣東非化石能源發(fā)電的最主要來源，這些電源的出力特性要求系統(tǒng)中具備一定規(guī)模的中長時儲能（抽水蓄能）來應對調峰填谷、事故備用等需求。
從電力保供看，廣東煤、油、氣等一次能源主要來自區(qū)外，尤其是天然氣高度依賴進口，而天然氣發(fā)電裝機占比接近20%，天然氣供應的量價波動對廣東電力保供影響明顯。抽水蓄能庫容大，滿發(fā)小時數(shù)高，是提升電力供應保障能力的有效補充。
從經(jīng)濟性看，廣東抽水蓄能站址豐富、工程造價相對較低，項目單位造價基本在4500-5500元/千瓦區(qū)間，調節(jié)庫容均在6小時及以上，部分站點調節(jié)庫容超過14小時，相比新型儲能具有較為明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。
抽水蓄能投資回收模式建議
當前我國抽水蓄能實施兩部制價格機制，根據(jù)國家發(fā)展改革委發(fā)布的《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》（發(fā)改價格〔2021〕633號），價格形成機制的發(fā)展方向已基本明確，電量電價逐步向電能量市場收益轉變，容量電價納入輸配電價回收，同時強化與電力市場建設發(fā)展的銜接，逐步向輔助服務等市場收益轉變。
↑ 市場化前后抽水蓄能收益來源轉變趨勢
建議進一步完善電力市場相關機制。從歐美成熟電力市場的經(jīng)驗看，抽水蓄能基本能完全通過市場化運營來回收其成本，收益途徑包括電能量市場、輔助服務市場、容量市場等。對照廣東省情況來看，建議后續(xù)逐步放開抽水蓄能的市場準入，優(yōu)化完善調頻、備用等多元化的輔助服務市場交易品種，創(chuàng)新開展快速爬坡、轉動慣量等輔助服務交易新品種，通過市場交易反映抽水蓄能在電力系統(tǒng)中的功能價值。
建議積極探索“抽水蓄能+”的新型商業(yè)模式。研究新能源租賃抽水蓄能、核電與抽水蓄能聯(lián)合運營等新的商業(yè)模式，通過抽水蓄能為清潔能源提供調節(jié)能力、轉動慣量、系統(tǒng)備用等，擴展抽水蓄能容量成本回收途徑。抽水蓄能與文旅、康養(yǎng)聯(lián)動發(fā)展模式已較為成熟，未來可因地制宜進一步完善其經(jīng)營模式，探索與現(xiàn)代農業(yè)、漁業(yè)等業(yè)態(tài)的融合創(chuàng)新發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興，提升抽水蓄能的經(jīng)濟社會效益和環(huán)境效益。
