中國儲能網(wǎng)訊：抽水蓄能電站的戰(zhàn)略功能——定向服務，與調(diào)峰填谷、緊急事故備用有著諸多重大區(qū)別，因其事關(guān)新能源發(fā)展大計，須實施分類細化發(fā)展的新思路。
文·呂少杰?陳同法
近兩個月來，因國家發(fā)布了多項利好政策，抽水蓄能電站再次引發(fā)了社會關(guān)注。
8月中旬，國家發(fā)改委在“對抽水蓄能電站實行兩部制電價”政策發(fā)布不到兩周后，再次宣布“對抽水蓄能發(fā)電用水暫免征收水資源費”，傳遞出了主管部門要通過完善價格機制、推進抽水蓄能電站發(fā)展的信號。
抽水蓄能發(fā)展需提速
抽水蓄能電站功能多，不同運行方間啟、停、轉(zhuǎn)換靈活、迅捷，是電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟運行的重要支撐。然而也正因為抽水蓄能功能豐富甚至“復雜”，各方面認識不盡相同，致使更為合理的抽水蓄能發(fā)展政策遲遲不能出臺，其健康發(fā)展受到影響。最近出臺的政策盡管已經(jīng)從價格層面進行調(diào)整，但在最根本的問題上仍需進一步厘清認識，比如抽水蓄能電站定向服務，與調(diào)峰填谷、緊急事故備用功能有多方面的重大區(qū)別，涉及站址資源、配合比例、立項原則、電價機制等。正是由于這些問題既特殊又復雜，如不能及時啟動全面、系統(tǒng)的研究，勢必會影響行業(yè)發(fā)展。
6月13日，中央財經(jīng)領(lǐng)導小組第六次會議，要求“推動能源供給革命，建立多元供應體系”，同時要求“同步加強能源輸配網(wǎng)絡和儲備設施建設”。這表明，建設堅強的、適應新的能源格局的電網(wǎng)，離不開抽水蓄能的有力支撐。目前電能存儲方式有多種，但大規(guī)模儲能技術(shù)只有抽水蓄能技術(shù)相對成熟，并被公認是最經(jīng)濟、可靠的調(diào)峰方式。根據(jù)美國電力研究委員會（EPRI）公布的數(shù)據(jù)，抽水蓄能在全球儲能市場中容量最大，占總裝機容量的99%以上。國家能源主管部門也曾明確提出希望提高儲能技術(shù)在電力運行中的作用。
從我國的數(shù)據(jù)來看，截至2014年6月底，我國抽水蓄能電站運行容量為2151萬千瓦，在建規(guī)模1904萬千瓦。按照國家能源局組織的《全抽水蓄能電站選點規(guī)劃》，2020年推薦裝機規(guī)模為10700萬千瓦（含上述兩項）。
《全抽水蓄能電站選點規(guī)劃》通過對國電源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究，其中風電僅按2.0億千瓦（200吉瓦）計，預測2020年水平，滿足我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的抽水蓄能電站最低需求規(guī)模為7300萬千瓦（73吉瓦），合理規(guī)模為0.97億~1.3億千瓦（97~130吉瓦）。
不應忽視的戰(zhàn)略功能
抽水蓄能電站的開發(fā)建設周期很長，從啟動預可研至建成投產(chǎn)至少12年，因此必須要有戰(zhàn)略思考、超前研究。
一般來說，電力系統(tǒng)對抽水蓄能的需求集中表現(xiàn)為三種情況，分別是調(diào)峰填谷、緊急事故備用和定向服務。
電網(wǎng)的峰谷差通常高達當日最大負荷的40%左右，抽水蓄能電站替代常規(guī)火電機組解決所在系統(tǒng)的峰谷差，有經(jīng)濟和技術(shù)兩方面的優(yōu)勢。一是在同等程度滿足電力系統(tǒng)電力、電量和調(diào)峰需求的基礎(chǔ)上，建設適當規(guī)模的抽水蓄能電站在經(jīng)濟上優(yōu)于建設相應規(guī)模的常規(guī)火電。二是常規(guī)機組在大幅調(diào)峰時常面臨技術(shù)難題，不得不頻繁關(guān)停、重啟機組，抽水蓄能可以有效緩解這種情況。
我國目前絕大多數(shù)抽水蓄能電站都以過半的“精力”承擔著緊急事故備用功能，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行發(fā)揮著重要作用。抽水蓄能在承擔緊急事故備用功能方面有兩項突出優(yōu)勢，一是可以以停機狀態(tài)替代常規(guī)火電機組空轉(zhuǎn)運行，減少系統(tǒng)內(nèi)機組投運容量，優(yōu)化發(fā)電機組運行區(qū)間，取得節(jié)煤效益。二是抽水蓄能電站爬坡能力強。常規(guī)火電機組每分鐘負荷增加率僅為機組容量的1%~2%，而抽水蓄能可以在2分鐘內(nèi)從靜止升至滿載。當電力系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況時，抽水蓄能的快速爬坡功能能及時填補事故過程中的電力缺口，有效防止事故擴大，是電網(wǎng)安全運行的有力保障。以華東電網(wǎng)為例，2013年，網(wǎng)內(nèi)300~1000兆瓦機組共352臺，臺均跳閘或緊急停機0.86次（上海市甚至高達1.31次），接近于平均每天1臺機組跳閘或緊急停機。這種情況下，快速啟動抽水蓄能，可以防止事故擴大，贏得處理故障的時間。國際經(jīng)驗也說明了這一點，如日本東京電網(wǎng)的供電可靠性達到99.99%，一年僅停電5分鐘，一個重要原因就是儲能備用充分。
定向服務指抽水蓄能機組為配合特定的風電、太陽能或核電而建設、運行。在我國環(huán)保壓力持續(xù)加大的情況下，風電、太陽能、核電成為重要的戰(zhàn)略資源，但是由于安全等方面的原因，這些電站必須有適當比例的抽水蓄能機組為其提供調(diào)峰或儲能保障，否則不能充分發(fā)揮設計功能，從這個意義上來講，抽水蓄能電站是風電、太陽能或核電的“必需品”。
定向服務不同于常規(guī)的調(diào)峰填谷。常規(guī)調(diào)峰填谷失效不至于影響主電源方案的成敗，而定向服務到位與否則直接決定風電、太陽能或核電等主方案可行與否。2013年，我國能源消費接近38億噸標煤，預計到2020年這一數(shù)值將達到50億。即使這新增12億噸標煤的能源全部使用清潔能源，也難以抵消化石能源消費對環(huán)境的破壞。從這一嚴峻形勢以及風電和太陽能的發(fā)展趨勢來看，定向服務型機組將在全部抽水蓄能容量中占有相當大的比重。
拒絕粗放 分類對待
我國幅員遼闊，經(jīng)濟社會發(fā)展十分不平衡，電源構(gòu)成、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)千差萬別，即便是同一個電力系統(tǒng)，不同歷史時期也可能呈現(xiàn)不同的特點。服務對象不同，抽水蓄能電站的主要功能優(yōu)勢必然不同。當前，我國抽水蓄能電站絕大多數(shù)是綜合型的，即某時段電站的不同機組分擔不同的功能，而就整座電站來講，基本具備上述“調(diào)峰填谷+緊急事故備用”或“緊急事故備用+定向服務”的功能。
不同電力系統(tǒng)中抽水蓄能的功能不同，其相應的立項依據(jù)、經(jīng)濟評價指標、運行方式和電價機制應當有所區(qū)別。
首先，根據(jù)電力系統(tǒng)對本質(zhì)功能的需求，開展抽水蓄能必要性論證，確定合理開發(fā)規(guī)模。各省級電網(wǎng)的第一座抽水蓄能電站，原則上應以“緊急事故備用”作為必要性論證的主要依據(jù)。根據(jù)業(yè)界共識，以火電為主的省份，承擔緊急事故備用功能的抽水蓄能容量至少應占電網(wǎng)最高負荷的3%。在論證調(diào)峰填谷需求時，應扣除上述用于緊急事故備用的容量，以保證調(diào)峰填谷容量不“縮水”。
其次，以必要性論證確定的功能作為經(jīng)濟評價的基本依據(jù)。抽水蓄能電站的調(diào)峰填谷功能一般都只是經(jīng)濟功能而不是戰(zhàn)略功能。如果風電、核電或太陽能電站基于戰(zhàn)略需求，那么與其配合的抽水蓄能的定向服務功能將是戰(zhàn)略功能。抽水蓄能的緊急事故備用功能是否是戰(zhàn)略功能，視所在電網(wǎng)而定。執(zhí)行常規(guī)經(jīng)濟功能的電站，應嚴格開展經(jīng)濟評價、論證項目經(jīng)濟可行性。執(zhí)行戰(zhàn)略功能的抽水蓄能電站，則不應以經(jīng)濟評價結(jié)論作為電站建設可行與否的判據(jù)。對于綜合型抽水蓄能電站，開展經(jīng)濟評價時應以機組為單位視功能側(cè)重分別計算，而不是現(xiàn)行做法，只計調(diào)峰填谷效益而忽略緊急事故備用等其余效益。
再次，以必要性論證確定的功能作為約束運行方式的基本依據(jù)。以本質(zhì)功能為立項依據(jù)，加大了不同項目立項條件的差異，使得不同抽水蓄能電站（機組）的“身份”不再一致。為了維護抽水蓄能的開發(fā)秩序，抽水蓄能必要性論證應有足夠的嚴肅性——原則上，承擔緊急事故備用功能的機組，不應以賺取電價差額收益為目的頻繁參與調(diào)峰填谷；調(diào)峰填谷機組，也不應隨意變換為停機備用。
第四，以機組功能定位為依據(jù)，確定電站建設和運營成本的補償機制。不同功能的抽水蓄能電站，應采用不同的補償機制。比如，調(diào)峰填谷型適用兩部制，緊急事故備用和定向服務型更適用容量制。緊急事故備用及定向服務型抽水蓄能電站，應特別加強造價監(jiān)督和管理，并在核定電費標準時嚴格控制其利潤水平，以合理控制建設熱情，避免過度開發(fā)。
最后，應依據(jù)本質(zhì)功能，合理確定電站建設運行成本的承擔者。緊急事故備用型抽水蓄能電站很大程度上是電網(wǎng)的應有設施，能推動電網(wǎng)質(zhì)量升級。根據(jù)我國銷售電價核算模式，電網(wǎng)的所有投資和運營成本都會轉(zhuǎn)化到銷售電費中。因此，緊急事故備用型抽水蓄能電站的投資費用應當由電力客戶承擔。需要說明的是，在我國目前電價機制下，抽水蓄能電站承擔備用功能，有很大的容量效益，其受益者為發(fā)電企業(yè)。對此，受益的發(fā)電企業(yè)也應有所承擔。調(diào)峰填谷型抽水蓄能電站建設運行費用應由受益的火電廠全額承擔。核電、風電或太陽能電站通常是跨區(qū)域輸電，這些電站替代了受電客戶所在省份的常規(guī)火電站，受電客戶享受了環(huán)保成果。因此，定向服務型抽水蓄能機組的費用應由接受該機組所服務的核電、風電或太陽能電站電能的客戶承擔。
（作者分別系國網(wǎng)新源控股有限公司副總經(jīng)濟師、發(fā)展策劃部主管）
（文章來源：《能源評論》雜志）
