抽水蓄能功能升级 加速推进新型电力系统建设
抽水蓄能功能升级 加速推进新型电力系统建设
抽水蓄能技术作为全球装机规模最大的储能技术，其在中国的发展正加速推进新型电力系统的建设。从政策支持到技术创新，从市场机制到项目落地，抽水蓄能正在为实现碳达峰碳中和目标发挥重要作用。
抽水蓄能功能升级
2024年9月3日，广东电力交易中心印发《广东省抽水蓄能参与电力市场交易细则（试行）》。2024年12月31日国家电网河北丰宁抽水蓄能电站最后一台变速机组于12月31日正式投入商业运行，标志着世界规模最大的抽水蓄能电站全面投产发电。
背景逻辑
抽水蓄能是全球装机规模最大的储能技术。所谓“抽水蓄能”，是指在电力负荷低谷期将水从下水库抽到上水库，将电能转化成水的势能储存起来，在电力负荷高峰期，释放上水库中的水发电。抽水蓄能电站由上下水库、引水系统（高压部分和低压部分）、电站厂房和机组等构成。上下水库是电站中蓄水的工程设施，电网负荷低谷时段将下水库抽上来的水储存在上水库，负荷高峰时段由上水库放至下水库发电。输水系统起到连接上下水库的作用，组成部分众多，核心部件包括水泵、电动发电机。厂房是放置蓄能机组和电气设备等重要机电设备的场所，也是电厂生产的中心。从理论来说，水量和落差越大，储能就越多。由于存在两次能量转换，因此抽水蓄能电站运行效率通常为75%。抽水蓄能具有储存容量大、使用寿命长和循环次数多的特点。抽水蓄能可以按照电站机组数量和上水库是否有天然径流进行分类，其中可逆式（两机式）抽水蓄能电站是目前的主要机组形式，纯抽水蓄能电站因地理条件限制更少、技术要求更低而建设更多。从技术情况看，国内在抽水蓄能交流励磁变速机组自主研发方面取得突破，机组设备标准化设计制造初步形成，数字化、智能化技术逐步探索应用，中低水头段水泵水轮机水力研发取得进展。抽水蓄能是目前全球装机规模最大的储能技术，占比超过86%。
抽水蓄能技术助力我国新型电力系统建设
1882年，瑞士建成世界上第一座抽水蓄能电站，抽水蓄能开始在欧洲发达国家迅速发展。1990年代开始，亚洲成为抽水蓄能建设重心。2020年我国在第75届联合国大会上表示，二氧化碳的碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取到 2060年前实现“碳中和”。新型电力系统是以承载实现碳达峰碳中和，贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求为前提，确保能源电力安全为基本前提，以满足经济社会发展电力需求为首要目标，以最大化消纳新能源为主要任务，以坚强智能电网为枢纽平台，以源网荷储互动与多能互补为支撑，具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。2024年8月，我国发布《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》，其中提到，加快构建新型电力系统，加强清洁能源基地、调节性资源和输电通道在规模能力、空间布局和建设节奏等方面的衔接协同。抽水蓄能是当前技术成熟、经济性优、可大规模开发的绿色低碳清洁灵活调节电源，被喻为电力系统的稳定器、调节器、平衡器。其功能定位已由“调峰、系统备用”为主转变为“储能、调峰、调频、调相、系统备用、黑启动”六大功能，在保障大电网安全、促进新能源消纳、提升全系统性能中的作用更加凸显。目前，多家水电企业集团积极推进“水电+新能源”项目开发建设，重视多能互补。
以国电为代表的企业集团积极参与抽水蓄能建设
2021年开始，中国制定政策明确了抽水蓄能电站的成本疏导机制使得企业建设积极性提高。2024年12月12日，陕西首座抽水蓄能电站—国网新源陕西镇安抽水蓄能电站4号机组正式投入商业运行，实现陕西电网大型调节电源的新突破。这标志着国家电网有限公司在运的抽水蓄能机组容量突破4000万千瓦，达4026万千瓦，在运在建的抽水蓄能电站达75座、容量约9404万千瓦，成为我国新型电力系统建设的坚定实践者。随着风光大基地项目的逐步开展，未来抽水蓄能电站将成为我国西北、西南地区重要的储能方式。由水电水利规划设计总院联合中国水力发电工程学会抽水蓄能行业分会等单位共同编写的《抽水蓄能产业发展报告2023年度》（简称《报告》）显示，截至2023年底，我国抽水蓄能投产总装机容量达5094万千瓦，居世界首位。2023年度全国新核准抽水蓄能电站49座，核准规模6342.5万千瓦，新投产抽水蓄能电站装机容量515万千瓦。《报告》预计，2024年我国抽水蓄能装机规模将保持稳步增长，全年投产规模在600万千瓦左右。到2024年底，我国抽水蓄能总装机规模预计达5700万千瓦。按照国家能源局规划，2025年我国抽水蓄能投产总规模将达到6200万千瓦以上，2030年达到1.2亿千瓦左右。随着我国双碳目标的要求及两部制电价的商业模式的确立，未来我国抽水蓄能行业市场规模将不断扩大，预计2026年将达到499.8亿元人民币。