中國儲能網(wǎng)訊：隨著新能源產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展與新型電力系統(tǒng)構(gòu)建進程提速，儲能作為關(guān)鍵調(diào)節(jié)性電源迎來重大發(fā)展機遇。面對不同類型的儲能形式與技術(shù)，如何發(fā)揮其最佳性能？我國抽水蓄能未來發(fā)展方向如何，在國際市場競爭中面臨哪些機遇和壁壘？對此，中能傳媒記者對中國電建北京院黨委書記、董事長朱國金進行了專訪。
中能傳媒：在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中，您認(rèn)為抽水蓄能如何與電化學(xué)儲能、氫儲能等技術(shù)形成互補？未來是否可能通過混合儲能模式突破單一技術(shù)的局限？
朱國金：“十四五”期間，新型儲能技術(shù)百花齊放，進入了多元化的高速發(fā)展時期。技術(shù)路線上覆蓋功率型、能量型、短時、長時等多種技術(shù)品類。我國抽水蓄能技術(shù)的發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)60年代，從1968年我國第一座抽水蓄能電站——崗南抽水蓄能電站建設(shè)開始，經(jīng)歷了幾十年的工程實踐與技術(shù)沉淀，目前仍然是儲能技術(shù)中規(guī)模最大、技術(shù)最成熟、運行最穩(wěn)定的儲能方式，它可以有效平抑風(fēng)光發(fā)電的日級波動，具備為電力系統(tǒng)提供調(diào)峰填谷、事故備用等核心功能，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)調(diào)節(jié)電源。
當(dāng)然，抽水蓄能技術(shù)也存在選址局限性、建設(shè)周期相對較長、秒級調(diào)節(jié)能力不足的問題。所以，結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)需求，按需配套建設(shè)部分新型儲能，以抽水蓄能電站為基礎(chǔ)，充分利用共享抽水蓄能電站的資源條件，由抽水蓄能承擔(dān)基荷調(diào)節(jié)，新型儲能補充部分中、短時的負(fù)荷調(diào)節(jié)，從資源共享和功能互補兩方面有效結(jié)合，這樣才能更好地適應(yīng)電力市場化發(fā)展新要求。
未來通過混合儲能模式突破單一的技術(shù)局限性可以從三個方面入手：一是集約化發(fā)展。在規(guī)劃階段統(tǒng)籌優(yōu)化，考慮儲能技術(shù)在新型電力系統(tǒng)中的功能定位和建設(shè)時序，充分利用抽水蓄能電站的在送出線路、土地利用、電氣連接、協(xié)同控制等方面資源優(yōu)勢，形成抽水蓄能一體化的集約模式。二是加快抽水蓄能融合新型儲能模式在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、控制策略等方面的技術(shù)創(chuàng)新與示范應(yīng)用，充分挖掘聚合性協(xié)同效應(yīng)。三是在抽水蓄能電站市場化改革進程中，設(shè)置基于兩部制電價向全面市場化的過渡性價格機制，通過階段性政策保障行業(yè)收益預(yù)期，實現(xiàn)與電力市場機制的漸進式銜接，為抽水蓄能行業(yè)可持續(xù)參與新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供動力。
中能傳媒：未來5到10年，中國抽水蓄能行業(yè)的發(fā)展趨勢如何？裝機容量、技術(shù)方向、市場格局會有哪些變化？
朱國金：未來5到10年，中國抽水蓄能行業(yè)可能將迎來規(guī)?；⒅悄芑褪袌龌l(fā)展的關(guān)鍵階段。
在“雙碳”目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)推動下，裝機容量將保持年均15%以上的高速增長，預(yù)計到2030年將突破1.2億千瓦。技術(shù)迭代將聚焦大容量機組、超高水頭、變速機組、智能化運維體系構(gòu)建，數(shù)字孿生、AI調(diào)度算法等技術(shù)應(yīng)用，將提升電站綜合效率至80%以上。機組設(shè)備國產(chǎn)化率可能從當(dāng)前90%提升至100%，徹底突破核心控制系統(tǒng)“卡脖子”環(huán)節(jié)。
隨著新能源產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建進程加速，儲能作為關(guān)鍵調(diào)節(jié)性電源迎來重大發(fā)展機遇。所以，“抽水蓄能+新型儲能”協(xié)同發(fā)展模式將成為行業(yè)前進的重要方向，這種模式可以通過深度挖掘兩類儲能技術(shù)體系的互補特性，系統(tǒng)性提升多能互補協(xié)同效能，為構(gòu)建清潔低碳、安全可控、高效互動的新型能源體系提供戰(zhàn)略性支撐。
中能傳媒：抽水蓄能行業(yè)是否具備“走出去”潛力？國際市場競爭中有哪些機遇和壁壘？
朱國金：在全球能源結(jié)構(gòu)加速向可再生能源轉(zhuǎn)型的背景下，風(fēng)電、光伏裝機規(guī)模持續(xù)上升，2023年全球可再生能源新增裝機占比達到86%。國際能源署預(yù)測，到2025年抽水蓄能等儲能技術(shù)將承擔(dān)全球35%的電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求，市場規(guī)模突破4800億元，而2050年儲能需求將激增至當(dāng)前數(shù)十倍。數(shù)據(jù)顯示，中國作為全球最大抽水蓄能市場，截至2024年底裝機容量達5869萬千瓦，占全球總量的30%以上，連續(xù)8年穩(wěn)居世界第一。國內(nèi)規(guī)劃到2030年裝機達1.2億千瓦，年均增速15%，遠超全球3.7%的平均水平。
抽水蓄能憑借80%以上的能量轉(zhuǎn)化效率、50年以上超長使用年限，以及單站百萬千瓦級的調(diào)節(jié)能力，仍然是當(dāng)前最經(jīng)濟的大規(guī)模儲能方案。它的度電成本僅是電化學(xué)儲能的1/3至1/2，而且，抽水蓄能電站能提供調(diào)頻調(diào)相、事故備用及黑啟動等輔助服務(wù)功能。目前，中國已掌握700米級超高水頭機組國產(chǎn)化技術(shù)，并已實現(xiàn)400兆瓦級變速抽水蓄能機組技術(shù)攻關(guān)。包括常規(guī)水電、抽水蓄能、新型儲能在內(nèi)的電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源和儲能設(shè)施，都將迎來良好的發(fā)展機遇和廣闊的增長空間。
然而，抽水蓄能技術(shù)在國際化發(fā)展進程中還是面臨很多現(xiàn)實挑戰(zhàn)。首先，國標(biāo)與歐美標(biāo)準(zhǔn)的差異和國產(chǎn)設(shè)備國際市場認(rèn)可度限制，構(gòu)成了顯著的市場準(zhǔn)入壁壘。第二，各國不斷強化的本地化率要求和地緣政治動蕩為跨國合作增添了不確定性。第三，新興市場抽水蓄能電價機制不健全、投資回收期較長等，阻礙了抽水蓄能行業(yè)盈利模式的發(fā)展。第四，生態(tài)環(huán)境影響評估也逐漸成為項目推進的關(guān)鍵制約因素。這些多維度的挑戰(zhàn)需要我們通過技術(shù)創(chuàng)新、國際合作和政策協(xié)調(diào)等方式系統(tǒng)性地突破。
未來抽水蓄能將從“電力配角”升級為“能源轉(zhuǎn)型基石”。隨著中國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)向共建“一帶一路”國家輸出，通過中東歐調(diào)節(jié)電源缺口、東南亞新能源配套需求、非洲電網(wǎng)升級三大增量市場，抽水蓄能將與新型儲能技術(shù)協(xié)同發(fā)展，共同支撐全球綠色能源轉(zhuǎn)型。
中能傳媒：在復(fù)雜地質(zhì)條件地區(qū)、嚴(yán)寒地區(qū)建設(shè)抽水蓄能電站，中國電建北京院有哪些技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)驗？
朱國金：北京院作為抽水蓄能領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，始終加強技術(shù)創(chuàng)新，經(jīng)過多年的發(fā)展和沉淀，掌握了一系列關(guān)鍵技術(shù)，也積累了豐富的工程經(jīng)驗。針對復(fù)雜地質(zhì)條件下超大地下洞室群開挖支護問題，我們通過多維度分析圍巖應(yīng)力演變機制、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)特征、巖錨體系荷載傳遞規(guī)律及支護時效性，構(gòu)建了基于動態(tài)監(jiān)測的支護參數(shù)優(yōu)化方法，形成分階段協(xié)同支護技術(shù)體系；針對嚴(yán)寒地區(qū)建設(shè)抽水蓄能電站，我們構(gòu)建了覆蓋勘測設(shè)計、施工建造、材料研發(fā)的全鏈條技術(shù)體系，成功破解了高緯度、高海拔的工程難題。
比如，北京院勘測設(shè)計的豐寧抽水蓄能電站，裝機3600MW，是世界最大的抽水蓄能電站，被譽為世界最大的“充電寶”和抽水蓄能領(lǐng)域的“百科全書”。它的單體地下廠房規(guī)模世界第一，洞室群規(guī)模世界第一。地下洞室工程地質(zhì)條件復(fù)雜，我們通過對地下洞室群圍巖變形機理、破壞規(guī)律、巖錨梁錨桿受力特性及支護時機等進行深入研究，提出了相應(yīng)的加固措施，系統(tǒng)性攻克了復(fù)雜地質(zhì)條件下超大型地下洞室群變形控制技術(shù)問題。
另外，北京院牽頭EPC總承包建設(shè)的遼寧清源抽水蓄能電站，聚焦嚴(yán)寒地區(qū)水庫冰情防控這一世界性難題，建立了水庫冰情數(shù)學(xué)模型，揭示了嚴(yán)寒地區(qū)水庫冰情生長消融演變規(guī)律，首創(chuàng)了考慮機組運行影響的最大冰厚和冰凍庫容計算方法，提出了水庫防冰害對策措施，研發(fā)了可壓縮型止水結(jié)構(gòu)、低溫高塑性有機硅密封填料及氟改性聚氨酯防冰拔材料，構(gòu)建了適應(yīng)嚴(yán)寒地區(qū)的鋼筋混凝土面板防滲設(shè)計體系。
