我国抽水蓄能电站高质量发展现状与展望
摘要
关键词
正文
一、前言
应对气候变化、大力发展可再生能源成为全球共识。2020 年 9 月,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出了我国应对全球气候变化国家自主贡献目标,并在气候雄心峰会上宣布了一系列新举措:二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和;到 2030年,单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 65% 以上,非化石能源占一次能源消费比重达到 25% 左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。2021 年 3 月,中央财经委员会第九次会议强调,我国力争 2030 年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和,是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,事关中华民族永续发展和人类命运共同体构建。
“碳达峰、碳中和”已纳入我国生态文明建设整体布局,能源绿色低碳发展是实现“双碳”目标的关键,中国可再生能源进入大规模、高比例、市场化、高质量发展新阶段。
二、我国抽水蓄能电站发展现状
抽水蓄能电站具有调峰调频调相、事故备用等辅助服务功能,是电力系统的主要调节电源,对确保电网安全、促进新能源消纳、推动能源绿色低碳转型具有重要意义。为促进加快抽水蓄能电站发展,国家发展改革委、国家能源局等陆续颁布了一系列的支撑性文件,鼓励市场化开发,鼓励社会资本参与电力生产、交易。
2022年,我国抽水蓄能建设明显加快。2022年度新增核准48座抽水蓄能电站,超过“十三五”时期全部核准规模。截至2022年底,中国已建抽水蓄能装机容量4579万千瓦,同比增长25.8%,在电力总装机的占比为1.8%,较上年装机占比上升0.3个百分点。随着吉林敦化、浙江长龙山、山东沂蒙、广东阳江、广东梅州、黑龙江荒沟等项目陆续投产,年度投产规模超过800万千瓦。
我国抽水蓄能建设基本形成涵盖标准制度、规划设计、工程建设、装备制造、运营维护的全产业链发展体系和专业化发展模式。
三、抽水蓄能高质量发展展望
发展改革委、国家能源局联合出台《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,要求到 2025 年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,同时装机规模要达到 3000 万千瓦(30GW)以上。除了在国家层面首次明确新型储能装机规模目标,2021 年以来相关部门更是连发数文,进一步增强市场和行业发展储能的信心。技术进步的同时,一系列利好政策的加持,使今后一个时间储能投资建设马力全开,驶入快车道。
政策引导有待持续 政策引导是发展抽水蓄能的重要手段。政府要加强专项规划制定和政策支持,完善技术创新和市场开放、电价机制等方面的政策,并适度扶持、引导和激发社会资本投资抽水蓄能技术。政策引导需要考虑到环保、可持续性、市场化和社会可接受性等多方面问题,以实现抽水蓄能的健康发展。
2021 年 4 月 30 日,国家发展改革委发布《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》(发改价格〔2021〕633 号,以下简称“633 号文”),明确以两部制电价政策为主体,进一步完善价格形成机制,以竞争性方式形成电量电价,将容量电价纳入输配电价回收,逐步推动抽水蓄能电站进入市场。
抽水蓄能价格形成新机制虽已发布,但从宏观上看,“633号文”表达的是国家发展改革部门对抽蓄电站价格形成机制的顶层设计,而不是一个具体的定价方法,接下来的一至二个监管周期内应该在理论基础上结合实践出台相应的实施细则。比如,在电网层面,容量电费在多个省级电网如何分摊,在特定电源与电力系统间如何分摊,如何确定分摊比例,随机性、波动性、间歇性特征较强的风电、光伏等新能源对于系统容量的耗费明显高于煤电等常规电源是否应该提高分摊比例,抽水蓄能电站对核电增加利用小时数或不参与调峰所产生的经济效益是否应该参与增加收益分成,此外,如何确定合理的价格核定参数,如何对成本进行科学、合理地监审,也都需要进一步的深入研究。
建设规模大幅跃升 2021 年 9 月,国家能源局发布的《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035 年)》提出,到 2025 年,抽水蓄能投产总规模较“十三五”翻一番,达到6200 万千瓦以上;到 2030 年,抽水蓄能投产总规模较“十四五”再翻一番,达到 1.2 亿千瓦左右;到 2035 年,形成满足新能源高比例大规模发展需求的,技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业。
预计未来一段时期内抽水蓄能行业将延续大规模发展势头。投资主体也将实现多元化,除国网、南网外,三峡集团、国家能源集团、国电投、江苏国信、华源电力等成为新的投资主体。
项目布局科学优化 5月12日,国家能源局综合司发布《关于进一步做好抽水蓄能规划建设工作有关事项的通知》(国能综通新能〔2023〕47号),指出部分地区出现抽水蓄能项目前期论证不够、工作不深、需求不清、项目申报过热等情况。根据47号文,今年上半年省级国家能源主管部门开展分省分区域抽水蓄能需求论证,同时国家能源局将组织开展各区域电网以及主要流域水风光一体化基地、大型风电光伏基地等特定电源的需求论证。
抽水蓄能电站建设应根据新能源发展和电力系统运行需要,科学规划、合理布局、有序建设,以抽水蓄能高质量发展促进保障能源高质量发展。在规划建设抽水蓄能电站时需要考虑地质、经济、生态、技术、机械等多种因素。项目选址将综合考虑电力系统中长期抽水蓄能需求规模、电力负荷分布、网架结构、新能源布局,结合各资源站点的建设条件和区位条件,合理进行大型和中小型抽水蓄能电站中长期发展总体布局。
下一步, 如何做好抽水蓄能储备站点与生态保护红线等环境制约因素的避让衔接,如何做到与国土空间、生态红线、环境保护等多规合一,以及如何切实做好抽水蓄能规划及站点资源保护工作,将是摆在地方政府和抽水蓄能开发企业面前的重要课题。
应用场景更加广泛 随着可再生能源水风光蓄一体化、风光蓄一体化应用场景逐步打开,抽水蓄能电站在西南水电基地和西北沙漠、戈壁、荒漠等新能源基地开发中作用凸显。以库布奇沙漠风光基地为例,送端建成400万千瓦抽水蓄能后,充分发挥其调节能力,可优化配套电源方案。配套新能源总规模由1000万千瓦提升至1650万千瓦,考虑交流互济后,可100%满足送电曲线。
抽水蓄能与电化学储能、机械储能等其他调峰、储能措施相比综合优势显著。能提升常规电源开发利用效率,是系统维稳控制的可靠手段,保障系统平衡支撑,促进分布式发电有效并网,保证系统低碳经济性,改善用户侧供电质量。在城市周边、新能源富集区域,中小微型抽水蓄能电站将受到重视。
产业体系更加完善 抽水蓄能工程总投资规模大,十四五核准2.87亿千瓦,直接静态投资约1.7万亿元,经济拉动效应明显。随着抽水蓄能电站建设实施,将带动相关产业链完整度进一步提升,产业链互动协调更加顺畅,产业配套能力显著增强,新技术、新产品的应用将更加快捷。
抽水蓄能产业与旅游等产业的融合将会逐步增强,电站建成后可打造风景区等,推动经济产业结构升级,实现与地方经济社会发展高度融合,促进乡村振兴等。一批围绕抽水蓄能项目的特色旅游项目将逐渐兴起,成为当前国家扩大有效投资,保持经济平稳健康增长的重要手段。
总之,抽水蓄能是最成熟的储能技术,与风电光伏等新能源配合良好,提升电力系统灵活调节能力,是新型电力系统的关键支撑,是最具大规模开发、经济高效的绿色储能手段。抽水蓄能电站是清洁能源基地的重要电源支撑和能源基础设施,符合国家投资方向。抽水蓄能电站高质量发展是我国实现“双碳”目标的有力支撑。
参考文献
【1】张钰,“双碳”目标下抽水蓄能电价政策研究,经济理论与实践,2021(12):35-37.
【2】赵增海,抽水蓄能电站发展报告,2022.
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