國家電網有限公司抽水蓄能和新能源部主任 劉永奇

3月15日召開的中央財經委員會第九次會議指出，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。這為能源電力行業(yè)提供了根本遵循，指明了前進方向。以電為中心、以電網為平臺、以新能源大規(guī)模開發(fā)利用為重點，已成為我國能源低碳清潔轉型的普遍共識和一致行動。

新能源高比例、大規(guī)模接入，迫切需要通過發(fā)展儲能等措施提升靈活調節(jié)和電能存儲能力。抽水蓄能是目前公認的最安全、最穩(wěn)定、最成熟、最環(huán)保、最經濟的儲能方式，具有常規(guī)同步電源網源協(xié)調的優(yōu)勢。大力發(fā)展抽水蓄能，對于更好地服務碳達峰、碳中和目標和保障新型電力系統(tǒng)安全，具有十分重要和深遠的意義。“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要明確提出，加快抽水蓄能電站建設。國家電網有限公司堅決貫徹落實黨中央、國務院決策部署，研究出臺加快抽水蓄能開發(fā)建設6項重要舉措，系統(tǒng)部署謀劃公司抽水蓄能工作。我們將牢固樹立能源轉型、綠色發(fā)展理念，匯聚社會各方力量，大力推進抽水蓄能電站開發(fā)建設，為構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)貢獻力量。

未來發(fā)展空間潛力巨大

我國抽水蓄能產業(yè)經歷研究起步、引進發(fā)展、自主發(fā)展三個階段，已形成較為完備的產業(yè)體系。截至2020年年底，我國抽水蓄能在運裝機3179萬千瓦、在建裝機5063萬千瓦，是全球抽水蓄能在運、在建規(guī)模最大的國家；公司抽水蓄能在運裝機2093萬千瓦、在建裝機4133萬千瓦，是全球抽水蓄能在運、在建規(guī)模最大的能源企業(yè)。“十二五”以來，公司抽水蓄能發(fā)展進入快車道，共開工裝機4313萬千瓦。已投運電站在保障系統(tǒng)安全運行和電力可靠應、促進新能源發(fā)展等方面作用顯著。“十三五”期間，公司經營區(qū)域內新能源利用率從“十二五”末的84.6%提高到97.1%，抽水蓄能發(fā)揮了至關重要的作用。

但總體來看，我國抽水蓄能占電源總裝機比重仍然偏低。截至2020年年底，抽水蓄能裝機占電源總裝機的1.8%，預計2030年將達到3%左右，相對新能源快速發(fā)展趨勢仍顯滯后，與國外先進水平相比有較大差距，未來仍需要加快發(fā)展。

安全綠色發(fā)展的關鍵抓手

連續(xù)運行、實時動態(tài)平衡是電力系統(tǒng)基本規(guī)律。電力系統(tǒng)只有在全時間尺度上都具有充裕的調節(jié)、支撐能力，才能保證安全穩(wěn)定運行和電力可靠供應。現(xiàn)有電力系統(tǒng)主要依靠常規(guī)電源具有的同步響應能力和可控的負荷調整能力，在全時間尺度應對故障沖擊和負荷變化等擾動，保障安全運行和電力供應。

對以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)來說，新能源在源源不斷地向系統(tǒng)輸入綠色清潔能源的同時，大量整流、逆變設備接入，大量隨機性、波動性注入，電力系統(tǒng)的物理基礎、控制調節(jié)基礎、技術特性發(fā)生深刻變化，現(xiàn)有的面向穩(wěn)定、可控、同步電源的生產組織和技術體系亟待升級。我們需要提升對新型電力系統(tǒng)的駕馭能力，強化“雙新”（新能源和新型電力系統(tǒng)）研究，推動新能源向友好并網型電源發(fā)展，深化新型電力系統(tǒng)機理認識、實現(xiàn)路徑研究。面對“雙新”特征，我們必須堅持源網荷儲一體化發(fā)展，加強電力系統(tǒng)中電源調節(jié)、大電網安全控制、需求側響應、儲能等能力建設。其中，抽水蓄能具有超大容量、系統(tǒng)友好、經濟可靠、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)勢，其靈活調節(jié)、同步性等能力在電力系統(tǒng)中的重要作用不斷被挖掘，是新型電力系統(tǒng)的重要物質基礎，是安全保障、綠色發(fā)展、卓越服務、價值創(chuàng)造的關鍵抓手。

抽水蓄能具有網源協(xié)調優(yōu)勢，是新型電力系統(tǒng)安全防御體系的重要組成部分。電源、電網結構和用能設備變化導致故障形態(tài)更加復雜，控制手段不足，防御處置難度不斷增大。抽水蓄能電站是具有發(fā)電、抽水、調相三種運行工況的同步機組，各種運行工況轉換時間在秒級至分鐘級之間，可快速、隨時參與系統(tǒng)調節(jié)，是應對大電源跳閘、交直流連鎖故障、慣量支撐不足等故障的有效手段，享有“救火隊”、點亮電力系統(tǒng)的“最后一根火柴”等美譽。抽水蓄能已成為電力系統(tǒng)運行中最優(yōu)先調用的應急電源和首選的黑啟動電源。

抽水蓄能具有大規(guī)模存儲優(yōu)勢，是新型電力系統(tǒng)促進新能源消納，服務碳達峰、碳中和目標的重要支撐。新能源發(fā)電與用電負荷在時間上不匹配，發(fā)電“雙峰”（夜間風電高峰、午間光伏高峰）與用電“雙峰”（早高峰、晚高峰）錯位，無法像傳統(tǒng)電源一樣跟蹤負荷，參與電力平衡能力弱，大規(guī)模接入電力系統(tǒng)后面臨谷時棄電、峰時缺電及隨機性的供需不匹配等矛盾。抽水蓄能電站具有雙向、雙倍調節(jié)和規(guī)模化存儲能力，匹配新能源運行是歷史賦予抽水蓄能的新使命。午間棄光、夜間棄風時段，依靠抽水蓄能進行存儲已經成為運行常態(tài)。“新能源+抽水蓄能”聯(lián)合運行可實現(xiàn)能量時移，調劑余缺矛盾，提升系統(tǒng)在時間維度上對電能的優(yōu)化配置能力，解決新能源在運行過程中導致的電力不穩(wěn)定問題，形成可控的、較穩(wěn)定的電力輸出。

抽水蓄能具有經濟高效的優(yōu)勢，是新型電力系統(tǒng)提升能源整體效率的經濟資源。電力系統(tǒng)整體效率提升體現(xiàn)在發(fā)輸變設備較高的利用率、發(fā)電設備運行在高效區(qū)間以及減少用電負荷峰谷差、避免系統(tǒng)運行“大起大落”等方面。從系統(tǒng)思維角度看，抽水蓄能可以增加風電、太陽能發(fā)電、核電、常規(guī)水電及新能源送出通道的利用率，改善火電、核電的運行條件，降低化石能源消耗；可以把供需寬松時段的低價值能源轉換成供需緊張時段的高價值能源，實現(xiàn)對不同價值、不同質量電能的時空移動；可以實現(xiàn)“削峰填谷”，減少和延緩電源、電網投資，產生比消耗的能源多得多的價值。

保障抽水蓄能健康可持續(xù)發(fā)展

當前，抽水蓄能發(fā)展正面臨重要的窗口期、機遇期。從政策看，國家價格主管部門正在積極研究完善電站價格形成與成本疏導機制，保障抽水蓄能健康可持續(xù)發(fā)展。從需求看，預計“十四五”期間，我國將新開工建設3800萬千瓦以上抽水蓄能裝機。2030年，我國抽水蓄能裝機將達到1億～1.2億千瓦。

面向“十四五”，公司抽水蓄能工作將緊緊圍繞碳達峰、碳中和目標，貫徹公司黨組部署，按照開放合作、創(chuàng)新驅動、專業(yè)服務、高效利用的原則，做好“抓緊在建項目施工、加快投產進度，抓緊新項目儲備和前期、加快核準進度”兩大任務，推動公司抽水蓄能事業(yè)高質量發(fā)展，實現(xiàn)安全強、技術強、帶動強，服務優(yōu)、效能優(yōu)、業(yè)績優(yōu)。

一是優(yōu)化布局、加快開發(fā)。“十四五”期間，在政策有保障、需求有支撐的背景下，預計抽水蓄能將進一步發(fā)展。公司要更好地發(fā)揮主力軍作用，推動研究明確抽水蓄能和新能源的合理裝機比例，引導抽水蓄能結合新能源發(fā)展和調峰需求科學合理布局，力爭“十四五”新開工2000萬千瓦以上裝機、1000億元以上投資規(guī)模電站。積極推動新一輪抽水蓄能選點規(guī)劃，做好站址資源儲備，保障發(fā)展后勁。二是廣泛合作、互利共贏。積極吸引社會資本參與公司擬建抽水蓄能項目股權投資，合作模式一廠一議、靈活選擇，社會資本可參可控。對于有意愿、有能力的社會資本，可由社會資本控股并建設管理電站，與社會各方力量建立共建共享機制。三是精心組織、優(yōu)質建設。統(tǒng)籌設計、施工、監(jiān)理、制造力量，高度集約化開展前期、建設等工作，優(yōu)化開展移民安置、對外道路建設等關鍵路徑工作，加快推動機械化施工技術推廣應用，優(yōu)化建設工期，早投產、早發(fā)揮作用。四是自主創(chuàng)新、聯(lián)合攻關。聯(lián)合設備制造業(yè)、工程建設單位，依托新建電站開展變速機組、40萬千瓦以上大容量機組、機組出口斷路器技術攻關，帶動抽蓄裝備制造業(yè)向高端邁進，帶動工程建設水平提檔升級，實現(xiàn)抽水蓄能電站關鍵技術的自強自立。五是盡責盡職、專業(yè)服務。全力創(chuàng)造便利條件，為經營區(qū)內抽水蓄能電站提供并網服務，確保電站及時并網、盡早發(fā)揮作用。充分發(fā)揮公司建設、運行、管理優(yōu)勢，為各類抽水蓄能電站提供專業(yè)化服務。六是高效利用、發(fā)揮作用。智能化、集群化使用抽水蓄能電站群，使其在促進新能源供給曲線與用電需求曲線匹配、保障新能源送端基地聯(lián)絡線曲線穩(wěn)定等方面更好發(fā)揮作用，展現(xiàn)更大社會和經濟價值。研究抽水蓄能參與電力市場路徑，促進、引導抽水蓄能靈活調節(jié)和獲取收益。

  （轉載自《國家電網》雜志2021年第5期）