中國儲能網(wǎng)訊：抽水蓄能作為技術成熟、經(jīng)濟性優(yōu)越、可大規(guī)模開發(fā)的清潔低碳靈活調節(jié)電源，正逐漸成為推動能源結構優(yōu)化、助力新能源發(fā)展的重要力量。作為世界上最大的能源生產(chǎn)和消費國之一，我國科學有序地推進抽水蓄能電站建設，實現(xiàn)大規(guī)模高質量發(fā)展，是統(tǒng)籌能源安全和綠色轉型的重大舉措。截至2023年底，全球抽水蓄能裝機容量達到17913萬千瓦，其中中國抽水蓄能裝機容量約占28.1%，連續(xù)8年穩(wěn)居世界第一。截至今年10月底，我國抽水蓄能投運裝機規(guī)模5557萬千瓦，主要分布在華東、華中、華北和南方地區(qū)。核準在建項目約1.8億千瓦。
全球：能源資源稟賦決定技術路線選擇
截至2023年底，全球可再生能源發(fā)電裝機容量約38.7億千瓦，其中風電、光伏發(fā)電裝機容量為24.3億千瓦。風電和光伏發(fā)電都具有隨機性、間歇性、波動性等特點，高比例發(fā)展風電、光伏發(fā)電意味著必須具備足夠的系統(tǒng)靈活調節(jié)能力。
提升系統(tǒng)調節(jié)能力的主要技術路線包括火電靈活性低碳化改造、發(fā)展燃氣電站、建造抽水蓄能和新型儲能設施、發(fā)展氫能以及挖掘用戶側調節(jié)潛力等。當前，世界主要經(jīng)濟體提升調節(jié)性能的路徑選擇主要基于其自身的能源資源稟賦。
美國頁巖氣產(chǎn)量豐富，通過發(fā)展燃氣電站提升調節(jié)能力。美國在兩次石油危機期間曾布局建設了2000萬千瓦左右的抽水蓄能電站。自本世紀頁巖氣技術革命后，美國能源資源供應形勢發(fā)生了根本性變化，成為產(chǎn)氣大國并逐步改為建設燃氣電站以滿足調節(jié)能力需求。
日本抽水蓄能發(fā)展較早，目前世界水頭最高的抽水蓄能電站仍在日本，但受限于其國土面積，抽水蓄能站點資源所剩無幾。韓國地勢相對平坦，抽水蓄能站點資源較不豐富。目前，日本和韓國的電力調節(jié)能力建設以燃氣電站為主，同時重點發(fā)展氫能。
德國、法國等歐洲國家地勢平坦，缺乏推動抽水蓄能大規(guī)模建設的地形條件，因此電力系統(tǒng)提升調節(jié)能力的手段也以建設燃氣電站為主。
我國的化石能源資源以煤為主，油氣資源相對匱乏，主要依賴進口。如果采用發(fā)展燃氣電站來提升電力調節(jié)能力，既不能確?！鞍涯茉吹娘埻攵嗽谧约菏掷铩?，還要承受氣價高、經(jīng)濟性較差的壓力。綜合來看，積極開展火電靈活性改造，進行需求側管理，建設大規(guī)模的抽水蓄能和新型儲能設施，是我國基于自身國情特點、提高新型電力系統(tǒng)調節(jié)性能、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的必然選擇。
中國：發(fā)展抽水蓄能條件得天獨厚
從資源優(yōu)勢看，我國抽水蓄能資源條件好，綜合優(yōu)勢顯著，是提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力的重要手段。
抽水蓄能站點資源是抽水蓄能電站大規(guī)模開發(fā)建設的物質基礎。抽水蓄能項目選址通常涉及地形、地質、水源、交通等多方面因素。我國地形復雜多樣，山區(qū)面積占國土面積的三分之二，站點資源豐富且分布范圍廣，除了上海市外，在各?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）均有可供選擇的抽水蓄能站點資源，發(fā)展抽水蓄能的條件得天獨厚。
抽水蓄能的站點資源與山川地形分布密切相關，并與需求總體呈現(xiàn)正相關性。浙閩、兩廣兩個區(qū)域有我國最好的抽水蓄能站點資源，同時這些區(qū)域經(jīng)濟發(fā)達、電力需求旺盛，調節(jié)能力需求大。京、津、冀、魯、豫等經(jīng)濟重地，燕山、太行為其屏障，山東丘陵為其腹心，優(yōu)質站點資源亦十分豐富，可以為電力系統(tǒng)建設提供堅強支撐，為新能源發(fā)展提供靈活調節(jié)能力。
根據(jù)初步普查，全國抽水蓄能站點資源約16億千瓦，大部分項目靜態(tài)單位投資為5000～6000元/千瓦。
從技術經(jīng)濟綜合優(yōu)勢看，抽水蓄能建設技術成熟、經(jīng)濟性好，生命周期長，度電成本為0.21～0.25元，約為電化學儲能度電成本的1/2。同時，抽水蓄能電站涉網(wǎng)性能優(yōu)越，反應速度快，可以承擔系統(tǒng)調相任務、提供轉動慣量等。目前抽水蓄能電站裝機規(guī)模通常為百萬千瓦級別，可以接入500千伏變電站，在較大范圍內支撐電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，并支持特高壓遠距離送電安全。抽水蓄能電站調節(jié)性能強，具備日調節(jié)或者周調節(jié)能力，而且按日調節(jié)或周調節(jié)建設更具備經(jīng)濟性，能夠更好地支持新能源大規(guī)模、高比例開發(fā)利用。
未來：新定位下規(guī)?；l(fā)展，提升綜合效益
長期看，為實現(xiàn)碳中和目標，我國在2030年碳達峰后，還需要持續(xù)加大新能源開發(fā)力度滿足增量電量需求，并逐步實現(xiàn)存量火電電量部分替代。統(tǒng)籌全國電力發(fā)展目標與電力合理流向，充分挖掘需求側響應調節(jié)能力、火電靈活性改造提升調節(jié)能力，在用好系統(tǒng)已有調節(jié)能力和區(qū)域間電力互濟的基礎上，綜合考慮各類儲能技術經(jīng)濟特點，按照2035年新能源發(fā)展規(guī)模為30億千瓦、38億千瓦測算，預計2035年全國的抽水蓄能和新型儲能總需求量約6億千瓦（36億千瓦時）、7.5億千瓦（45億千瓦時）。
抽水蓄能是當前及未來一段時間最經(jīng)濟、最成熟、最具大規(guī)模開發(fā)潛力的儲能設施。根據(jù)世界各國的經(jīng)驗，抽水蓄能建成后，運行周期可以長達五十年甚至一百年，是真正“謀長遠之勢、行長久之策、建久安之基”的戰(zhàn)略工程，是功在當代、利在千秋的大國重器。
綜合考慮抽水蓄能建設成本，以及電力系統(tǒng)需求、電源結構，統(tǒng)籌各類調節(jié)電源和調節(jié)資源的運用成本、新能源合理利用率等因素，按照全社會用能成本最低進行測算，2035年我國抽水蓄能需求規(guī)模至少要達到4億千瓦以上。截至2023年底，已建、在建抽水蓄能電站規(guī)模約2.3億千瓦，考慮到合理的建設工期，為了滿足2035年發(fā)展需要，2024至2028年間至少還需新增核準開工抽水蓄能規(guī)模約1.7億千瓦。我國抽水蓄能仍有較大的發(fā)展空間。
抽水蓄能建設，好比20世紀八九十年代國家大力推動的公路建設。“要想富，先修路”，已經(jīng)成為中國人民的廣泛共識?！盁o儲能，不風光”，未來要想大規(guī)模經(jīng)濟高效地發(fā)展新能源，從根本上解決國家的能源安全問題，建設清潔低碳安全高效的新型能源體系，也必須先建設好大規(guī)模的抽水蓄能項目。
新形勢下，抽水蓄能有新定位，成為建設新型電力系統(tǒng)的關鍵支撐。同時，抽水蓄能在風光儲大型基地、流域水風光一體化基地等電源側開發(fā)方面也發(fā)揮著越來越重要的作用。從實際運行來看，我國抽水蓄能在保障電力系統(tǒng)安全、促進新能源消納方面發(fā)揮了良好的作用。
“十四五”以來，新能源大規(guī)模發(fā)展和高比例接入，抽水蓄能電站的運行方式和功能定位發(fā)生了深刻改變。調頻調相運行次數(shù)顯著增加，極大地支持了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。抽水蓄能電站抽發(fā)時間分布隨新能源出力特點而變化的趨勢越來越明顯，在新能源裝機規(guī)模較大的華北、東北地區(qū)，對抽水蓄能的午間抽水需求較高，尤其是華北區(qū)域午間抽水消納新能源需求已經(jīng)顯著高于夜間抽水填谷需求。華東、華中、南方區(qū)域去年同期夜間抽水次數(shù)明顯多于午間，夜間和午間抽水次數(shù)差距在減小。
此外，抽水蓄能電站分布廣、工程規(guī)模大、總投資高、經(jīng)濟拉動效應明顯，在電站建設期可通過直接投資拉動經(jīng)濟增長，提升電力、交通等基礎設施水平，帶動就業(yè)改善民生。電站建成后可帶動旅游等產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結構升級，增加地方財稅收入。綜合來看，發(fā)展抽水蓄能是當前擴大有效投資、保持經(jīng)濟平穩(wěn)增長的重要手段，是與地方經(jīng)濟社會發(fā)展深度融合的重要舉措，是近遠期統(tǒng)籌經(jīng)濟發(fā)展和“碳達峰、碳中和”目標的重要選擇。
當前：實際開發(fā)建設規(guī)模仍遠遠不足
在“雙碳”目標引領下，為更好適應未來新能源大規(guī)模發(fā)展新格局，同時加快補齊前些年發(fā)展滯后的“短板”，“十四五”前三年抽水蓄能加快核準建設。地方政府從拉動地方經(jīng)濟社會發(fā)展的角度考慮，積極推動抽水蓄能選點和項目納入規(guī)劃，對此，有觀點認為抽水蓄能發(fā)展“過熱”。但總體來看，按照“國家定規(guī)模、地方定項目”的總體思路，抽水蓄能項目正保持著科學有序的建設節(jié)奏。
應該引起注意的是，雖然目前核準規(guī)模較大，但實際開工規(guī)模還不及預期，存在“轉冷”風險。抽水蓄能建設周期長，需要穩(wěn)定的價格政策來穩(wěn)定投資預期。目前，部分投資主體擔心價格政策會很快調整，投資決策進度及投入放緩。“十四五”期間已核準項目約1.5億千瓦，但超過一半項目仍未實質性開工。此外，核準進度也在放緩。根據(jù)中國水力發(fā)電工程學會抽水蓄能行業(yè)分會統(tǒng)計，今年前9個月僅核準了7個項目，共計840萬千瓦，僅為2023年核準規(guī)模的13%。
根據(jù)工程建設進度估算，在政策不發(fā)生顯著波動的情況下，到2030年，抽水蓄能的投產(chǎn)規(guī)模約1.6億千瓦，仍遠不能滿足該水平年新型電力系統(tǒng)對抽水蓄能電站的需求。如果投資預期不穩(wěn)，預計2030年投產(chǎn)抽水蓄能規(guī)模將僅能達到1億千瓦左右，則遠不能滿足新型電力系統(tǒng)的發(fā)展需要。
統(tǒng)籌考慮我國能源資源稟賦、新型電力系統(tǒng)對抽水蓄能發(fā)展需求、抽水蓄能資源開發(fā)條件與比較優(yōu)勢、新功能定位下抽水蓄能發(fā)展新機遇，結合當前開發(fā)建設實際，按照需求導向、科學布局、適度超前的發(fā)展思路，在當前及中長期我國抽水蓄能仍需堅持科學有序大規(guī)模發(fā)展。
建議盡快出臺抽水蓄能建設管理辦法，指導行業(yè)高質量發(fā)展新格局，同時，通過“區(qū)域標桿容量電價+差價合約”等方式，做好兩部制價格政策與全國電力市場發(fā)展的有效銜接，穩(wěn)定行業(yè)預期，確保行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。
（作者分別系水電水利規(guī)劃設計總院副院長、規(guī)劃部副主任。）
