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摘要：隨著全球能源結(jié)構(gòu)向可再生能源轉(zhuǎn)型，抽水蓄能電站作為大規(guī)模儲能和電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)，受到了廣泛關(guān)注。本文綜述了抽水蓄能電站的開發(fā)建設(shè)現(xiàn)狀，分析了其在全球范圍內(nèi)的裝機容量增長、技術(shù)進(jìn)步和政策支持情況。同時，探討了未來抽水蓄能電站的發(fā)展趨勢，包括技術(shù)創(chuàng)新、與新能源的融合、智能化運營以及面臨的挑戰(zhàn)與機遇。通過對現(xiàn)狀和未來趨勢的分析，旨在為抽水蓄能電站的可持續(xù)發(fā)展提供參考和指導(dǎo)。
一、引言
在全球積極推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的大背景下，以風(fēng)電、光伏為代表的新能源憑借其清潔、可持續(xù)的特性，迎來了迅猛發(fā)展，裝機規(guī)模不斷攀升。然而，新能源固有的間歇性和波動性，給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行與供需平衡帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。抽水蓄能電站作為目前技術(shù)最為成熟、經(jīng)濟性最具優(yōu)勢且具備大規(guī)模開發(fā)潛力的綠色低碳靈活調(diào)節(jié)電源，在電力系統(tǒng)中扮演著“穩(wěn)定器”“調(diào)節(jié)器”和“平衡器”“壓艙石”的關(guān)鍵角色。它不僅能夠有效平抑新能源發(fā)電的隨機性和波動性，促進(jìn)新能源的大規(guī)模并網(wǎng)與高效消納，還能在用電高峰和低谷期靈活調(diào)節(jié)電力供應(yīng)，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此，深入了解抽水蓄能電站的開發(fā)建設(shè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢，對于推動能源轉(zhuǎn)型、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有重要意義。
二、抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè)現(xiàn)狀
2.1 全球裝機容量增長情況
近年來，全球抽水蓄能電站裝機容量呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的態(tài)勢。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2024年底，全球抽水蓄能電站裝機容量已超過1.5億千瓦，與過去相比實現(xiàn)了顯著增長。其中，中國憑借豐富的資源優(yōu)勢和積極的政策推動，抽水蓄能電站發(fā)展成績斐然，累計裝機容量超5800萬千瓦，連續(xù)9年穩(wěn)居世界首位，約占全球總量的40% ，在全球抽水蓄能領(lǐng)域占據(jù)著重要地位。美國和日本也是抽水蓄能裝機大國，分列全球第二、三位，其在抽水蓄能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用方面同樣具有豐富的經(jīng)驗和先進(jìn)的技術(shù)。隨著各國對能源轉(zhuǎn)型和電網(wǎng)穩(wěn)定性的重視程度不斷提高，未來全球抽水蓄能電站裝機容量有望繼續(xù)保持增長態(tài)勢。
2.2 中國抽水蓄能電站建設(shè)成就
2.2.1 當(dāng)前規(guī)模：裝機世界第一，建設(shè)加速推進(jìn)
中國抽水蓄能電站建設(shè)起步相對較早，經(jīng)過多年的發(fā)展，已取得了舉世矚目的成就。從1968年河北崗南混合式抽水蓄能電站建設(shè)拉開帷幕，中國抽水蓄能產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)產(chǎn)業(yè)起步、探索引進(jìn)、消化成熟等階段，如今正昂首邁入高質(zhì)量發(fā)展的嶄新時期。截至2024年底，中國抽水蓄能電站投產(chǎn)總規(guī)模達(dá)5869萬千瓦，全國核準(zhǔn)在建總規(guī)模約2億千瓦，展現(xiàn)出強大的發(fā)展后勁。預(yù)計2025年全年抽水蓄能新增投產(chǎn)裝機容量約800萬千瓦，到2025年底，抽水蓄能總裝機容量將達(dá)到6600萬千瓦左右，向著既定的發(fā)展目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)。到“十四五”末，抽水蓄能總裝機規(guī)模預(yù)計達(dá)到6600萬千瓦左右。這一數(shù)據(jù)與國家《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中提出的“2025年抽水蓄能裝機容量達(dá)到6200萬千瓦以上、在建裝機容量達(dá)到6000萬千瓦左右”目標(biāo)相符。
在地域分布上，中國抽水蓄能電站布局正從東部發(fā)達(dá)地區(qū)逐步向西部拓展，實現(xiàn)了更為廣泛的覆蓋。服務(wù)對象也從傳統(tǒng)的電網(wǎng)，向新能源基地和特定電源點延伸，應(yīng)用場景日益多元化。例如，在“沙戈荒”地區(qū)，抽水蓄能電站與風(fēng)電、光伏等新能源聯(lián)合建設(shè)，有效解決了新能源消納難題，促進(jìn)了當(dāng)?shù)厍鍧嵞茉串a(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展；在主要流域，抽水蓄能電站與水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等協(xié)同運行，提升了流域能源綜合開發(fā)利用效率，為區(qū)域能源供應(yīng)和經(jīng)濟發(fā)展提供了有力支撐 。
2.2.2 項目進(jìn)展：全國火熱建設(shè)，多地取得突破
2025年以來，全國多地抽水蓄能電站項目建設(shè)取得顯著進(jìn)展。
8月份，全國就有14座抽水蓄能電站迎來最新進(jìn)展，其中2臺機組投產(chǎn)。梅州抽水蓄能電站二期工程首臺機組于8月26日投產(chǎn)。該項目是粵港澳大灣區(qū)投資最大的抽蓄工程，總投資約120億元。
國網(wǎng)新源浙江縉云抽水蓄能電站5號機組也于7月30日結(jié)束15天試運行，正式投產(chǎn)發(fā)電。該電站總裝機容量180萬千瓦，安裝6臺單機容量30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電電動機組。
遼寧大雅河抽水蓄能電站項目也在火熱建設(shè)中。截至2025年8月底，其上水庫庫盆岸土石方已累計開挖120萬立方米，通風(fēng)洞全線開挖支護(hù)完成，交通洞洞挖累計進(jìn)尺1520米。該項目總投資109.58億元，總裝機160萬千瓦，安裝4臺40萬千瓦可逆式機組。
吉林靖宇景山屯抽水蓄能電站項目于2025年8月28日正式啟動建設(shè)。該項目裝機容量180萬千瓦（6臺單機容量30萬千瓦立軸混流可逆式機組），總投資116億元。
湖南安化抽水蓄能電站上水庫于2025年8月28日開工建設(shè)。該項目裝機規(guī)模位列華中第一、全國第二，總投資達(dá)151.4億元。截至2025年8月，該項目累計完成投資30.84億元，占總投資的20.4%。
2.3 技術(shù)發(fā)展水平
2.3.1 機組設(shè)備國產(chǎn)化
抽水蓄能機組研發(fā)制造曾是制約中國抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。早期，中國抽水蓄能機組全部依賴進(jìn)口，技術(shù)和設(shè)備受國外制約。為實現(xiàn)技術(shù)自主可控，改變產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，中國開展了抽水蓄能電站機組及成套設(shè)備自主化設(shè)計建造工作。經(jīng)過不懈努力，中國成功研制出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的抽水蓄能機組及成套設(shè)備。2012年，安徽響水澗抽水蓄能電站全面實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化，標(biāo)志著中國抽水蓄能電站建設(shè)步入主輔設(shè)備設(shè)計制造國產(chǎn)化的新階段。此后，隨著仙居抽水蓄能電站40萬千瓦級機組、敦化抽水蓄能電站700米級水頭等核心裝備的成功工程應(yīng)用，中國抽水蓄能產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐能力不斷提升，設(shè)備國產(chǎn)化水平持續(xù)提高，不僅降低了建設(shè)成本，還增強了產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。
2.3.2 施工技術(shù)創(chuàng)新
在抽水蓄能電站施工技術(shù)方面，中國同樣取得了一系列創(chuàng)新突破。例如，在隧洞施工中，成功應(yīng)用硬巖隧道掘進(jìn)機（TBM）技術(shù)。2019年，TBM首次被引入抽水蓄能電站建設(shè)，經(jīng)過幾年的發(fā)展，TBM施工技術(shù)在抽水蓄能領(lǐng)域從無到有、從探索試點到多點應(yīng)用，實現(xiàn)了快速成長。小洞徑、大直徑、斜井TBM等技術(shù)的成功應(yīng)用，大幅提高了隧洞施工效率和質(zhì)量，降低了施工風(fēng)險，促進(jìn)了抽水蓄能電站設(shè)計和施工建設(shè)能力的全面升級。此外，在大壩建設(shè)、地下廠房施工等方面，也不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)、新工藝，如超高面板堆石壩筑壩技術(shù)、大型地下洞室群施工技術(shù)等，這些創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，有效推動了抽水蓄能電站建設(shè)向更高水平邁進(jìn)。
2.4 政策支持與保障
為推動抽水蓄能電站的健康、快速發(fā)展，各國紛紛出臺了一系列政策措施，為抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有力支持和保障。
中國政府高度重視抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將其作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的重要舉措。國家發(fā)展改革委、國家能源局等部門制定并發(fā)布了一系列規(guī)劃和政策文件。如《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》明確了抽水蓄能電站的發(fā)展目標(biāo)和重點任務(wù)，提出到2025年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬千瓦以上；到2030年，投產(chǎn)總規(guī)模1.2億千瓦左右；到2035年，形成滿足新能源高比例大規(guī)模發(fā)展需求的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè) ?？紤]未來我國電力系統(tǒng)負(fù)荷和電源結(jié)構(gòu)，尤其是新能源發(fā)展規(guī)模，到2035年，全國抽水蓄能需求規(guī)模將達(dá)4億千瓦。今年正式施行的《中華人民共和國能源法》提出“國家合理布局、積極有序開發(fā)建設(shè)抽水蓄能電站” ，從法律層面為抽水蓄能電站建設(shè)提供了依據(jù)。國家發(fā)展改革委、國家能源局年初制定的《抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法》，是抽水蓄能領(lǐng)域首部系統(tǒng)性管理辦法，對項目的規(guī)劃、核準(zhǔn)、建設(shè)、運營等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了規(guī)范和指導(dǎo)，標(biāo)志著行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展邁上新臺階 。
這些政策的出臺，為抽水蓄能電站的開發(fā)建設(shè)提供了明確的方向和政策保障，吸引了大量社會資本投入，有力地推動了抽水蓄能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時，各地政府也積極響應(yīng)國家政策，結(jié)合本地實際情況，制定了相應(yīng)的配套政策和措施，進(jìn)一步促進(jìn)了抽水蓄能電站在地方的落地和建設(shè)。
資金投入方面，未來15年相關(guān)投資將達(dá)到1.8萬億元。需要研究簡化儲能新技術(shù)示范項目審批程序，穩(wěn)妥推進(jìn)以招標(biāo)、市場競價等方式確定抽水蓄能電站項目投資主體，鼓勵社會資本投資建設(shè)抽水蓄能。
三、抽水蓄能電站未來發(fā)展趨勢
3.1 技術(shù)創(chuàng)新趨勢
3.1.1 效率提升與成本降低
未來，抽水蓄能技術(shù)將朝著進(jìn)一步提升效率和降低成本的方向發(fā)展。在機組設(shè)備方面，通過優(yōu)化水泵和水輪機的設(shè)計，采用新型材料和先進(jìn)制造工藝，提高機組的能量轉(zhuǎn)換效率，降低能耗。例如，研發(fā)更高效率的水力機械部件，減少水流損失和機械摩擦損失，提高機組的綜合效率；探索應(yīng)用新型超導(dǎo)材料，降低電機的電阻損耗，提高電機效率。在系統(tǒng)設(shè)計和運行管理方面，運用先進(jìn)的智能控制技術(shù)和優(yōu)化算法，實現(xiàn)電站的智能化運行和精細(xì)化管理，降低運營成本。如通過實時監(jiān)測電站設(shè)備的運行狀態(tài)，利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，提前預(yù)測設(shè)備故障，優(yōu)化設(shè)備維護(hù)計劃，降低維護(hù)成本；根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷變化和新能源發(fā)電情況，智能優(yōu)化抽水蓄能電站的運行策略，提高能源利用效率，降低運行成本。
抽水蓄能電站正朝著更高效率、更大容量、更智能控制的方向發(fā)展。湖北紫云山抽水蓄能電站水庫工程開工，總工期59個月，較可研縮短15個月，采用智能溫控混凝土技術(shù)（內(nèi)部最高溫度≤52℃），裂縫發(fā)生率≤0.01條/立方米。
南方區(qū)域5座抽水蓄能電站（總裝機600萬千瓦）于2025年6月13日集中開工，計劃2029年底前投產(chǎn)，首臺機組工期壓縮至41個月。
3.1.2 新型儲能技術(shù)融合
隨著儲能技術(shù)的不斷發(fā)展，抽水蓄能電站將與其他新型儲能技術(shù)實現(xiàn)深度融合，形成優(yōu)勢互補的儲能體系。例如，抽水蓄能與電化學(xué)儲能（如鋰電池、液流電池等）結(jié)合，利用電化學(xué)儲能響應(yīng)速度快的特點，承擔(dān)秒級調(diào)頻任務(wù)，平抑風(fēng)光出力的短期波動；抽水蓄能則發(fā)揮其儲能容量大、持續(xù)時間長的優(yōu)勢，解決日內(nèi)負(fù)荷峰谷差和長時間的電力平衡問題 。此外，抽水蓄能還可能與壓縮空氣儲能、氫儲能等新型儲能技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，構(gòu)建多能互補的儲能系統(tǒng)，滿足不同時間尺度和應(yīng)用場景的儲能需求，提升電力系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性。
3.2 與新能源融合發(fā)展
3.2.1 助力新能源消納
在新能源大規(guī)模發(fā)展的背景下，抽水蓄能電站作為新能源的重要配套設(shè)施，將在促進(jìn)新能源消納方面發(fā)揮更為關(guān)鍵的作用。抽水蓄能電站通過“低谷儲電、高峰發(fā)電”的運行模式，能夠有效調(diào)節(jié)新能源發(fā)電的間歇性和波動性，提高新能源在電力系統(tǒng)中的消納能力。當(dāng)新能源發(fā)電過剩時，抽水蓄能電站將多余的電能轉(zhuǎn)化為水的勢能儲存起來；當(dāng)新能源發(fā)電不足或電力需求高峰時，再將儲存的勢能轉(zhuǎn)化為電能釋放到電網(wǎng)中，保障電力供需平衡。例如，在風(fēng)電和光伏發(fā)電豐富的地區(qū)，建設(shè)配套的抽水蓄能電站，能夠有效減少棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象，提高新能源的利用率，推動新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
抽水蓄能電站從規(guī)劃到投產(chǎn)需5～8年，遠(yuǎn)長于新能源電站1～2年的建設(shè)周期。這就需要建立“開工一批、核準(zhǔn)一批、儲備一批”的滾動開發(fā)機制，確保儲能調(diào)節(jié)能力與新能源發(fā)展“同頻共振”。
3.2.2 構(gòu)建一體化能源基地
未來，抽水蓄能電站將與風(fēng)電、光伏等新能源共同構(gòu)建“水風(fēng)光蓄”一體化清潔能源基地和“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地。在這些基地中，抽水蓄能電站與新能源發(fā)電設(shè)施協(xié)同運行，實現(xiàn)能源的高效開發(fā)、轉(zhuǎn)換和利用。通過統(tǒng)籌規(guī)劃和優(yōu)化配置，充分發(fā)揮抽水蓄能電站的調(diào)節(jié)作用，提升整個能源基地的穩(wěn)定性和可靠性，降低能源輸送損耗，提高能源綜合利用效率。同時，一體化能源基地的建設(shè)還有利于整合資源，實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展，降低建設(shè)和運營成本，提高項目的經(jīng)濟效益和社會效益，為大規(guī)模開發(fā)利用新能源提供有力支撐。
3.3 智能化運營管理
3.3.1 數(shù)字化監(jiān)控與智能決策
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，抽水蓄能電站的智能化運營管理將成為未來發(fā)展的重要趨勢。利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，實現(xiàn)電站設(shè)備的數(shù)字化監(jiān)控和實時數(shù)據(jù)采集。通過建立智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，對電站的機組設(shè)備、水工建筑物、電網(wǎng)運行等進(jìn)行全方位、實時的監(jiān)測和分析，及時掌握設(shè)備的運行狀態(tài)和性能參數(shù)。同時，運用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和處理，實現(xiàn)對電站運行狀態(tài)的智能評估和故障預(yù)測，為電站的運行決策提供科學(xué)依據(jù)。例如，通過分析歷史數(shù)據(jù)和實時運行數(shù)據(jù)，預(yù)測設(shè)備的故障概率和剩余使用壽命，提前安排設(shè)備維護(hù)和檢修計劃，避免設(shè)備突發(fā)故障對電站運行造成影響，提高電站的可靠性和安全性。
3.3.2 無人值守與遠(yuǎn)程運維
在智能化運營管理的基礎(chǔ)上，抽水蓄能電站將逐步實現(xiàn)無人值守和遠(yuǎn)程運維。借助先進(jìn)的自動化技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)，減少現(xiàn)場運行人員的數(shù)量，降低人力成本和運維風(fēng)險。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，運維人員可以對電站設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和控制，實現(xiàn)設(shè)備的啟停、調(diào)節(jié)等功能。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，運維人員可以通過遠(yuǎn)程診斷和分析，快速制定解決方案，并通過遠(yuǎn)程操作進(jìn)行故障排除。此外，還可以利用無人機、機器人等智能設(shè)備，對電站進(jìn)行巡檢和維護(hù)，提高運維效率和質(zhì)量。無人值守和遠(yuǎn)程運維模式的實現(xiàn)，將極大地提高抽水蓄能電站的運營管理水平，降低運營成本，提升電站的競爭力。
3.4 市場機制與商業(yè)模式創(chuàng)新
3.4.1 完善電價機制
合理的電價機制是抽水蓄能電站可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵保障。當(dāng)前，中國抽水蓄能電站電價機制尚未完全理順，在一定程度上影響了項目的盈利能力和投資積極性。未來，需要進(jìn)一步完善抽水蓄能電站的電價形成機制，建立容量定價和電量定價相結(jié)合的兩部制定價機制。通過容量電價保障電站的基本收益，反映電站的投資成本和固定運營成本；通過電量電價激勵電站提高運行效率和調(diào)節(jié)能力，根據(jù)電站的實際發(fā)電量和市場供需情況確定電量電價。同時，加強與電力市場的銜接，推動抽水蓄能電站全面參與電力市場交易，包括電能量市場、輔助服務(wù)市場和容量市場等，通過市場機制充分體現(xiàn)抽水蓄能電站的價值，提高電站的經(jīng)濟效益。
3.4.2 探索多元商業(yè)模式
除了傳統(tǒng)的發(fā)電和調(diào)峰服務(wù)，未來抽水蓄能電站還將探索多元化的商業(yè)模式，拓展盈利渠道。例如，開展儲能租賃業(yè)務(wù)，為新能源發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司等提供儲能服務(wù)，收取租賃費用；參與需求響應(yīng)市場，根據(jù)電網(wǎng)的需求響應(yīng)信號，調(diào)整電站的運行方式，獲得需求響應(yīng)補償收益；發(fā)展抽水蓄能與旅游、生態(tài)等產(chǎn)業(yè)的融合模式，利用抽水蓄能電站的獨特景觀和生態(tài)環(huán)境，開發(fā)旅游項目，打造生態(tài)旅游景區(qū)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展，增加電站的綜合收益。此外，還可以通過與其他能源企業(yè)合作，開展能源綜合服務(wù)，如提供能源管理、節(jié)能咨詢等服務(wù)，拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域，提升企業(yè)的市場競爭力。
四、結(jié)論
抽水蓄能電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，在當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮著不可或缺的作用。從開發(fā)建設(shè)現(xiàn)狀來看，全球抽水蓄能裝機容量持續(xù)增長，中國在抽水蓄能電站建設(shè)方面取得了顯著成就，技術(shù)水平不斷提升，政策支持體系日益完善。展望未來，抽水蓄能電站將朝著技術(shù)創(chuàng)新、與新能源深度融合、智能化運營管理和市場機制與商業(yè)模式創(chuàng)新的方向發(fā)展，以適應(yīng)能源發(fā)展的新形勢和新要求。然而，在發(fā)展過程中，抽水蓄能電站也面臨著一些挑戰(zhàn)，如電價機制不完善、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同不足等問題，需要政府、企業(yè)和社會各方共同努力，采取有效措施加以解決。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新、政策支持和市場機制完善，抽水蓄能電站必將迎來更加廣闊的發(fā)展前景，為全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。
