中國儲能網訊:最新數(shù)據顯示,我國抽水蓄能(以下簡稱“抽蓄”)電站投產總裝機容量已連續(xù)九年穩(wěn)居世界首位。截至2024年底,我國抽蓄累計投產規(guī)模超5869萬千瓦,占全球總量的四成。盡管大型抽蓄電站至關重要,但業(yè)內普遍認為,我國星羅棋布的水庫大壩與小水電資源,為適度發(fā)展中小抽蓄電站開辟了新路徑。
中小抽蓄電站具有建設周期短、資金壓力小、調度靈活等顯著優(yōu)勢,能精準匹配分布式新能源及區(qū)域電力系統(tǒng)的需求,為電網穩(wěn)定運行提供堅實保障,并有力促進新能源就地消納,從源頭上減少棄風棄光。這些現(xiàn)有的水庫大壩和小水電,已然為分布式新能源發(fā)展鋪設了基礎“軌道”。如何抓住這一契機,發(fā)展中小抽蓄,已成為業(yè)內亟待綜合考量的關鍵議題。
中小抽蓄電站目前仍面臨成本、資源、技術等方面的挑戰(zhàn),但其在新能源發(fā)展中的支撐作用不容忽視。業(yè)內認為,在政策扶持、技術創(chuàng)新與市場需求的三重驅動下,其未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?朔F(xiàn)有難題,中小抽蓄電站必將在構建新型電力系統(tǒng)的征程中扮演更為關鍵的角色。
■■多地布局中小抽蓄
國家能源局《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》提出,到2030年抽蓄投產總規(guī)模1.2億千瓦左右;規(guī)劃布局重點實施項目340個,總裝機容量約4.2億千瓦。《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出,在中東南部地區(qū)利用已建成的山谷水庫和沿岸山頂?shù)貏?,試點推進靈活分散的中小型抽蓄電站建設,提升區(qū)域新能源電力消納能力。
上述文件的發(fā)布,無疑為中小抽蓄發(fā)展指明方向。早在三年前,相關機構就積極投入中小抽蓄電站的開發(fā)研究及項目論證工作,浙江、湖北、湖南等省也加緊進行中小型抽蓄電站的選址布局。
中國水力發(fā)電工程學會原副秘書長陳東平在接受《中國能源報》記者采訪時表示,中小抽蓄的發(fā)展在全國各地呈現(xiàn)出差異化態(tài)勢,這主要源于各地在資源條件、政策扶持、市場環(huán)境及開發(fā)力度上的不同。但總體而言,在國家堅定的“雙碳”目標和政策引導下,結合新型電力系統(tǒng)建設的宏觀方向,各地都保持了積極推進的勢頭。目前,已選定的試點項目進展順利,這種良好態(tài)勢極大地激發(fā)了全國其他地區(qū)建設中小抽蓄的積極性。
與大型抽水蓄能電站不同,中小抽蓄電站的規(guī)模較小,單機容量通常在15至150兆瓦之間,且裝機臺數(shù)一般不超過兩臺。在我國,已投入運行的中小抽蓄電站主要包括密云、潘家口、崗南、溪口、回龍、沙河、響洪甸等。目前,還有一些電站正在建設中,例如魏家沖、大悟等電站,它們都屬于2臺150兆瓦的配置。
在業(yè)內看來,與其一味追求大型抽蓄電站,我們更應關注星羅棋布的水庫大壩和小水電資源。中小抽蓄電站憑借其靈活性和適應性,在地方能源結構調整中扮演了重要角色。
國際大壩委員會原副主席、電建集團公司首席技術專家周建平接受《中國能源報》記者采訪時曾表示,中小抽蓄可利用資源數(shù)量遠超常規(guī),隨著風光資源的高速發(fā)展,中小抽蓄在建設周期、調度運行、適應市場等相對具有明顯優(yōu)勢方面必將被系統(tǒng)青睞,也是最重要的主網系統(tǒng)電力調蓄資源的拾遺補缺。
■■核心問題是經濟性不高
盡管中小抽蓄的發(fā)展前景廣闊,但其發(fā)展過程中仍面臨多重挑戰(zhàn),其中經濟性不高是最核心的問題。高昂的建設成本與巨大的投資壓力構成了主要障礙。抽蓄電站建設本身需要巨額資金,而中小型項目由于規(guī)模限制,資金來源相對匱乏,融資難度更大,這直接限制了項目的快速落地。此外,部分地區(qū)抽蓄電站的市場化運營機制尚不完善,電站的收益模式和回報預期仍有待優(yōu)化,進一步影響了項目的經濟可行性。
一位不愿具名的抽蓄項目業(yè)內人士向《中國能源報》記者指出:“建設成本是抽蓄電站最主要的成本構成,包括壩體、輸水道等土建工程、水泵、水輪機等設備購置及配套設施建設,其中土建和設備購置占比較高,且常受地形地質條件制約。”他補充道,設備維護、人工、大修以及抽水電費等運營成本長期存在,這些費用同樣對電站的整體經濟性產生直接影響。
陳東平也直言,中小抽蓄電價政策的制定存在“局部簡單應對系統(tǒng)復雜”的問題,現(xiàn)行宏觀電價政策未能充分體現(xiàn)中小抽蓄在分布式系統(tǒng)中的經濟價值,從而影響了其經濟效益和開發(fā)積極性。中小抽蓄資源普查工作本身技術雖不復雜,但涉及系統(tǒng)龐大,尤其依賴于清潔能源系統(tǒng)的規(guī)模與布局。地區(qū)差異和統(tǒng)籌協(xié)調不足會影響普查質量?!澳壳?,中小抽蓄發(fā)展規(guī)劃多由地方主導,與國家總體規(guī)劃的銜接協(xié)調存在難度。同時,中小抽蓄的標準化體系雖在逐步建立,但起步較晚,標準制定分散且缺乏針對性,對行業(yè)的規(guī)范化、科學發(fā)展形成一定制約?!?
此外,業(yè)內專家還指出,盡管抽蓄技術整體成熟,但是在高海拔、復雜地質等特殊環(huán)境下,中小抽蓄仍面臨技術適應性及效率提升的挑戰(zhàn)。例如,抽蓄技術要求水泵—水輪機高效雙向轉換,設備定制化程度高,相應的研發(fā)和技術引進成本也相對較高。
■■科學規(guī)劃設計降低成本
面對挑戰(zhàn),業(yè)內也提出,在中小抽蓄項目啟動之初就應設定明確目標,并建立全過程的造價控制體系,從預算編制到成本監(jiān)控、變更管理,確保投資可控。同時,通過優(yōu)化設計、應用新技術來提升建設效率、降低施工難度與成本,例如采用新型高效設備、優(yōu)化內部結構以減少損耗。此外,研究和應用高強度、耐腐蝕、輕量化的新材料,延長設備壽命,降低維護支出。
業(yè)內普遍認為,通過優(yōu)化設計、技術創(chuàng)新、政策扶持以及區(qū)域化布局等多管齊下,抽水蓄能成本問題可以得到有效緩解。這些措施不僅能降低建設和運營成本,更能提升電站的運行效率和市場競爭力。
在陳東平看來,中小抽蓄的發(fā)展與風光等清潔能源的布局緊密相連。當前,我國風光電力正經歷超常規(guī)發(fā)展,雖然大幅提升了清潔能源占比,但是也暴露出系統(tǒng)發(fā)展不平衡、市場銜接不暢等問題,這在客觀上凸顯了儲能的迫切需求,為響應更迅速、建設周期更短的中小型抽蓄帶來了發(fā)展契機。
“中小抽蓄資源普查是一項復雜系統(tǒng)工程,需運用現(xiàn)代化方法科學比選,并重視從局部到宏觀的統(tǒng)籌規(guī)劃,以實現(xiàn)資源的高效利用?!标悥|平強調,“隨著管理科技水平的提升,協(xié)調好中央與地方的規(guī)劃關系,建立規(guī)則下的統(tǒng)籌機制是必要條件?!?他還建議,在政策性電價主導下,中小抽蓄的電價機制應結合風光資源分布和地區(qū)特點,引入必要的市場化導向,在宏觀調控中發(fā)揮市場調節(jié)作用,充分調動行業(yè)積極性。標準化建設是行業(yè)科學發(fā)展的基石,當前針對性的標準化工作正在推進,建立有序的規(guī)劃、制定具有公信力的標準,對規(guī)范化、科學化地推動行業(yè)至關重要。