中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：我國力爭2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和，“雙碳”目標(biāo)與愿景對于能源電力低碳化轉(zhuǎn)型提出了更高要求，最直接的就是強(qiáng)化電力生產(chǎn)端的減碳，鼓勵(lì)光伏、風(fēng)電等清潔能源的發(fā)展。為此，國家加速以沙漠、戈壁、荒漠為重點(diǎn)的大型風(fēng)光基地的規(guī)劃建設(shè)。西北區(qū)域依托資源優(yōu)勢，將迎來新能源的高速發(fā)展。與此同時(shí)，西北區(qū)域內(nèi)電力需求仍保持高速增長，但水電規(guī)模幾近飽和、火電建設(shè)收緊、需求側(cè)管理空間有限，系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力將嚴(yán)重不足，“十五五”及遠(yuǎn)期，西北電網(wǎng)將同時(shí)面臨著保供和消納雙重壓力。
一、西北新型電力系統(tǒng)平衡問題
目前西北電網(wǎng)的平衡是建立在電量富余基礎(chǔ)上，是源隨荷動(dòng)、以用定發(fā)的平衡模型，電力平衡矛盾更加突出。新型電力系統(tǒng)意味著新能源發(fā)電將逐漸成為電力電量供應(yīng)的主體，由于新能源出力的波動(dòng)性、間歇性，電量分布不均，不同時(shí)間尺度的電量平衡開始出現(xiàn)問題，同時(shí)電網(wǎng)向下調(diào)峰和向上調(diào)峰問題也將更加凸顯。因此，在新型電力系統(tǒng)下，首先要解決電量平衡問題，在電量滿足的前提下依靠儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)“電量搬移”。在新能源發(fā)展不同階段，系統(tǒng)對儲(chǔ)能的需求不同，需要日內(nèi)、跨日、跨季多種類型儲(chǔ)能共同發(fā)展。在電力電量平衡的前提下，再進(jìn)一步研究新能源消納問題，即儲(chǔ)能的配置原則應(yīng)“保供為主，兼顧消納”。
二、西北抽水蓄能電站發(fā)展形勢
抽水蓄能作為現(xiàn)階段最安全、最穩(wěn)定的儲(chǔ)能方式，是保障電力可靠供應(yīng)、增強(qiáng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要手段。2021年，國家能源局印發(fā)《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，明確西北地區(qū)重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目74個(gè)，總規(guī)模9795萬千瓦，占全國的23.2%；儲(chǔ)備項(xiàng)目47個(gè)，總規(guī)模5740萬千瓦，占全國的18.8%。從開發(fā)時(shí)序來看，西北地區(qū)“十四五”重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目50個(gè)，“十五五”重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目17個(gè)，西北區(qū)域抽水蓄能電站迎來空前發(fā)展機(jī)遇。
當(dāng)前，西北抽蓄已具備大規(guī)模開發(fā)建設(shè)的客觀需求、技術(shù)能力和政策保障，投資熱情高漲，前期工作大幅提速。僅2022年一年時(shí)間完成可研審查12項(xiàng)，截至2023年3月，新增開工項(xiàng)目11項(xiàng)，容量1230萬千瓦。按照目前工程前期進(jìn)度，預(yù)計(jì)到2030年，西北抽水蓄能電站總規(guī)模將超過6000萬千瓦，在不足十年的時(shí)間，規(guī)模將遠(yuǎn)超西北電網(wǎng)水電，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
三、西北抽水蓄能電站發(fā)展存在的問題
抽水蓄能電站建設(shè)駛?cè)肟燔嚨?，隨之部分地區(qū)出現(xiàn)了無序建設(shè)現(xiàn)象，帶來了新的問題和挑戰(zhàn)。
一是資源分布不均衡，規(guī)模需求不匹配。西北各?。▍^(qū)）抽蓄資源分布極不均衡，青海規(guī)劃抽蓄近4000萬千瓦，單體電站容量普遍高于其他?。▍^(qū)），平均單位造價(jià)較其他?。▍^(qū)）低1000元/千瓦；寧夏規(guī)模最小，僅4座共420萬千瓦，平均單位造價(jià)為西北五?。▍^(qū)）最高。預(yù)計(jì)2030年，陜西、青海、甘肅南部將出現(xiàn)一定程度的抽蓄規(guī)模過剩，甘肅河西、寧夏抽蓄規(guī)模不足，需通過區(qū)域調(diào)用實(shí)現(xiàn)規(guī)模與需求相匹配。
二是電價(jià)承受能力低，成本疏導(dǎo)難度大。一方面，西北地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，在建（核準(zhǔn)）及開展前期工作的抽蓄單位造價(jià)在7000元/千瓦以上的占比超過90%，造價(jià)水平普遍高于華北、華東等其他區(qū)域。另一方面，西北用電量規(guī)模較小，電價(jià)承受能力低，大規(guī)模抽蓄投運(yùn)后容量電費(fèi)疏導(dǎo)困難。根據(jù)西北區(qū)域抽蓄電站平均單位造價(jià)7500元/千瓦測算，容量電價(jià)約為每年750元/千瓦。2030年，按照5000萬千瓦抽蓄規(guī)?？锼?，預(yù)計(jì)年容量電費(fèi)近400億元，考慮容量電費(fèi)按省分?jǐn)?，除寧夏外其余省（區(qū)）輸配電價(jià)漲幅較大，甘肅、青海漲幅預(yù)計(jì)超過0.04元/千瓦時(shí)。
三是資源逆向分布，網(wǎng)源協(xié)調(diào)難度大。陜西南部、甘肅南部、青海東部等地區(qū)抽蓄資源集中度高，未來將形成多個(gè)千萬千瓦級抽蓄群，對主網(wǎng)架承載能力提出更高要求。一方面，西北750千伏主網(wǎng)尚未延伸至隴南等抽蓄群所在地區(qū)，青海海南、陜西陜南規(guī)劃及現(xiàn)有網(wǎng)架仍然薄弱，抽蓄難以可靠接入主網(wǎng)。另一方面，新能源資源與抽蓄資源在空間上的逆向分布將導(dǎo)致日內(nèi)電網(wǎng)潮流大幅波動(dòng)、反轉(zhuǎn)，當(dāng)前西北電網(wǎng)主要輸電通道數(shù)百萬千瓦的輸送能力難以滿足發(fā)展需求。受潮流不均等問題制約，交流加強(qiáng)工程對關(guān)鍵送電通道送電能力提升總體有限。
四是儲(chǔ)能建設(shè)差異大，協(xié)調(diào)發(fā)展難度大。各類儲(chǔ)能建設(shè)周期差異大，抽水蓄能電站建設(shè)周期6年以上，開弓沒有回頭箭，規(guī)劃調(diào)整難以影響在建項(xiàng)目。新型儲(chǔ)能建設(shè)周期短，比如電化學(xué)儲(chǔ)能建設(shè)周期僅3～6個(gè)月。為滿足電力保供及新能源消納，“十四五”后期及“十五五”初期電網(wǎng)亟需一定規(guī)模儲(chǔ)能的發(fā)展，新型儲(chǔ)能將先于抽蓄發(fā)展，可能存在抽蓄建設(shè)周期內(nèi)系統(tǒng)儲(chǔ)能需求不足與投產(chǎn)年儲(chǔ)能總量過剩的矛盾。
四、西北抽水蓄能電站發(fā)展建議
一是合理確定儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模。在當(dāng)前日內(nèi)儲(chǔ)能為主的技術(shù)下，為滿足系統(tǒng)保供與消納，電網(wǎng)更需要快充、慢放型儲(chǔ)能，充電需求對儲(chǔ)能選擇起決定作用。系統(tǒng)對儲(chǔ)能的容量、功率、時(shí)長需求不同，不同需求下經(jīng)濟(jì)效益差異較大，需科學(xué)測算抽蓄和新型儲(chǔ)能合理規(guī)模，推動(dòng)多種類型儲(chǔ)能協(xié)同發(fā)展，滿足系統(tǒng)需求，同時(shí)降低能源轉(zhuǎn)型成本。
二是加強(qiáng)各類儲(chǔ)能協(xié)同規(guī)劃。現(xiàn)階段，為滿足系統(tǒng)平衡、安全，需進(jìn)一步出臺政策明確新能源配儲(chǔ)發(fā)展，加強(qiáng)配儲(chǔ)政策的可行性，引導(dǎo)配建儲(chǔ)能按獨(dú)立儲(chǔ)能模式發(fā)展，爭取優(yōu)先采用共建、租賃模式，從根源上將配儲(chǔ)發(fā)展為獨(dú)立儲(chǔ)能，避免成為建而不用的沉默資源。在新能源發(fā)展到一定規(guī)模的情況下，日調(diào)節(jié)儲(chǔ)能無法解決長周期新能源消納問題，應(yīng)積極探索長周期儲(chǔ)能技術(shù)，應(yīng)對碳達(dá)峰后新能源規(guī)模進(jìn)一步發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)。
三是全網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃抽蓄需求。當(dāng)前各?。▍^(qū)）各自為陣發(fā)展抽蓄，勢必造成資源浪費(fèi)。經(jīng)測算，全網(wǎng)統(tǒng)籌“十五五”所需抽蓄規(guī)模相比于單?。▍^(qū)）獨(dú)立測算減少千萬千瓦，年容量電費(fèi)減少近百億。抽蓄發(fā)展宜網(wǎng)、省迭代，確定全網(wǎng)不同時(shí)期總規(guī)模及各省規(guī)模，實(shí)現(xiàn)抽蓄需求全網(wǎng)統(tǒng)籌、運(yùn)用全網(wǎng)統(tǒng)籌，充分發(fā)揮抽蓄工程經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
四是建立成本區(qū)域疏導(dǎo)機(jī)制。建立抽蓄容量電費(fèi)靈活疏導(dǎo)模式，探索容量電費(fèi)區(qū)域分?jǐn)?，即所在省（區(qū)）承擔(dān)容量電費(fèi)主要部分，其余?。▍^(qū)）按需分?jǐn)?，?shí)行一站一策，容許多種經(jīng)營模式共存，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各省“共擔(dān)、共享”，解決各?。▍^(qū)）抽蓄資源、需求不均衡問題，推動(dòng)抽蓄全網(wǎng)統(tǒng)籌運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展。
五是科學(xué)論證抽蓄接入方案。抽蓄電站接入后對電網(wǎng)潮流影響顯著，應(yīng)根據(jù)抽蓄電站功能定位、裝機(jī)容量及近區(qū)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃情況合理選擇接入點(diǎn)和電壓等級。大容量抽蓄宜一級接入最高電壓等級，通過參與更大范圍調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)；用于省內(nèi)新能源消納的抽蓄原則上避免接入750千伏負(fù)荷變電站中壓側(cè)，防止中午調(diào)峰困難時(shí)段抽水受限。
六是加強(qiáng)網(wǎng)源協(xié)同發(fā)展規(guī)劃。西北優(yōu)質(zhì)的抽蓄資源存在成群集中開發(fā)的情況，陜西陜南、青海海南、新疆哈密地區(qū)均有千萬千瓦級抽蓄群，且局部地區(qū)抽蓄資源與網(wǎng)內(nèi)新能源、負(fù)荷逆向分布，將產(chǎn)生千萬千瓦級的穿越功率，需結(jié)合抽蓄和新能源布局及投產(chǎn)時(shí)序，提前開展抽蓄群輸電規(guī)劃及主網(wǎng)架構(gòu)建方案研究。
