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国家电网全力推动抽水蓄能事业高质量发展

日期:2021-05-22    来源:国家电网报  作者:刘永奇

国际新能源网

2021
05/22
11:54
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关键词: 抽水蓄能产业 抽水蓄能电站 储能电站

3月15日召开的中央财经委员会第九次会议指出,构建以新能源为主体的新型电力系统。这为能源电力行业提供了根本遵循,指明了前进方向。以电为中心、以电网为平台、以新能源大规模开发利用为重点,已成为我国能源低碳清洁转型的普遍共识和一致行动。

新能源高比例、大规模接入,迫切需要通过发展储能等措施提升灵活调节和电能存储能力。抽水蓄能是目前公认的最安全、最稳定、最成熟、最环保、最经济的储能方式,具有常规同步电源网源协调的优势。大力发展抽水蓄能,对于更好地服务碳达峰、碳中和目标和保障新型电力系统安全,具有十分重要和深远的意义。“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确提出,加快抽水蓄能电站建设。国家电网有限公司坚决贯彻落实党中央、国务院决策部署,研究出台加快抽水蓄能开发建设6项重要举措,系统部署谋划公司抽水蓄能工作。我们将牢固树立能源转型、绿色发展理念,汇聚社会各方力量,大力推进抽水蓄能电站开发建设,为构建以新能源为主体的新型电力系统贡献力量。

未来发展空间潜力巨大

我国抽水蓄能产业经历研究起步、引进发展、自主发展三个阶段,已形成较为完备的产业体系。截至2020年年底,我国抽水蓄能在运装机3179万千瓦、在建装机5063万千瓦,是全球抽水蓄能在运、在建规模最大的国家;公司抽水蓄能在运装机2093万千瓦、在建装机4133万千瓦,是全球抽水蓄能在运、在建规模最大的能源企业。“十二五”以来,公司抽水蓄能发展进入快车道,共开工装机4313万千瓦。已投运电站在保障系统安全运行和电力可靠应、促进新能源发展等方面作用显著。“十三五”期间,公司经营区域内新能源利用率从“十二五”末的84.6%提高到97.1%,抽水蓄能发挥了至关重要的作用。

但总体来看,我国抽水蓄能占电源总装机比重仍然偏低。截至2020年年底,抽水蓄能装机占电源总装机的1.8%,预计2030年将达到3%左右,相对新能源快速发展趋势仍显滞后,与国外先进水平相比有较大差距,未来仍需要加快发展。

安全绿色发展的关键抓手

连续运行、实时动态平衡是电力系统基本规律。电力系统只有在全时间尺度上都具有充裕的调节、支撑能力,才能保证安全稳定运行和电力可靠供应。现有电力系统主要依靠常规电源具有的同步响应能力和可控的负荷调整能力,在全时间尺度应对故障冲击和负荷变化等扰动,保障安全运行和电力供应。

对以新能源为主体的新型电力系统来说,新能源在源源不断地向系统输入绿色清洁能源的同时,大量整流、逆变设备接入,大量随机性、波动性注入,电力系统的物理基础、控制调节基础、技术特性发生深刻变化,现有的面向稳定、可控、同步电源的生产组织和技术体系亟待升级。我们需要提升对新型电力系统的驾驭能力,强化“双新”(新能源和新型电力系统)研究,推动新能源向友好并网型电源发展,深化新型电力系统机理认识、实现路径研究。面对“双新”特征,我们必须坚持源网荷储一体化发展,加强电力系统中电源调节、大电网安全控制、需求侧响应、储能等能力建设。其中,抽水蓄能具有超大容量、系统友好、经济可靠、生态环保等优势,其灵活调节、同步性等能力在电力系统中的重要作用不断被挖掘,是新型电力系统的重要物质基础,是安全保障、绿色发展、卓越服务、价值创造的关键抓手。

抽水蓄能具有网源协调优势,是新型电力系统安全防御体系的重要组成部分。电源、电网结构和用能设备变化导致故障形态更加复杂,控制手段不足,防御处置难度不断增大。抽水蓄能电站是具有发电、抽水、调相三种运行工况的同步机组,各种运行工况转换时间在秒级至分钟级之间,可快速、随时参与系统调节,是应对大电源跳闸、交直流连锁故障、惯量支撑不足等故障的有效手段,享有“救火队”、点亮电力系统的“最后一根火柴”等美誉。抽水蓄能已成为电力系统运行中最优先调用的应急电源和首选的黑启动电源。

抽水蓄能具有大规模存储优势,是新型电力系统促进新能源消纳,服务碳达峰、碳中和目标的重要支撑。新能源发电与用电负荷在时间上不匹配,发电“双峰”(夜间风电高峰、午间光伏高峰)与用电“双峰”(早高峰、晚高峰)错位,无法像传统电源一样跟踪负荷,参与电力平衡能力弱,大规模接入电力系统后面临谷时弃电、峰时缺电及随机性的供需不匹配等矛盾。抽水蓄能电站具有双向、双倍调节和规模化存储能力,匹配新能源运行是历史赋予抽水蓄能的新使命。午间弃光、夜间弃风时段,依靠抽水蓄能进行存储已经成为运行常态。“新能源+抽水蓄能”联合运行可实现能量时移,调剂余缺矛盾,提升系统在时间维度上对电能的优化配置能力,解决新能源在运行过程中导致的电力不稳定问题,形成可控的、较稳定的电力输出。

抽水蓄能具有经济高效的优势,是新型电力系统提升能源整体效率的经济资源。电力系统整体效率提升体现在发输变设备较高的利用率、发电设备运行在高效区间以及减少用电负荷峰谷差、避免系统运行“大起大落”等方面。从系统思维角度看,抽水蓄能可以增加风电、太阳能发电、核电、常规水电及新能源送出通道的利用率,改善火电、核电的运行条件,降低化石能源消耗;可以把供需宽松时段的低价值能源转换成供需紧张时段的高价值能源,实现对不同价值、不同质量电能的时空移动;可以实现“削峰填谷”,减少和延缓电源、电网投资,产生比消耗的能源多得多的价值。

保障抽水蓄能健康可持续发展

当前,抽水蓄能发展正面临重要的窗口期、机遇期。从政策看,国家价格主管部门正在积极研究完善电站价格形成与成本疏导机制,保障抽水蓄能健康可持续发展。从需求看,预计“十四五”期间,我国将新开工建设3800万千瓦以上抽水蓄能装机。2030年,我国抽水蓄能装机将达到1亿~1.2亿千瓦。

面向“十四五”,公司抽水蓄能工作将紧紧围绕碳达峰、碳中和目标,贯彻公司党组部署,按照开放合作、创新驱动、专业服务、高效利用的原则,做好“抓紧在建项目施工、加快投产进度,抓紧新项目储备和前期、加快核准进度”两大任务,推动公司抽水蓄能事业高质量发展,实现安全强、技术强、带动强,服务优、效能优、业绩优。

一是优化布局、加快开发。“十四五”期间,在政策有保障、需求有支撑的背景下,预计抽水蓄能将进一步发展。公司要更好地发挥主力军作用,推动研究明确抽水蓄能和新能源的合理装机比例,引导抽水蓄能结合新能源发展和调峰需求科学合理布局,力争“十四五”新开工2000万千瓦以上装机、1000亿元以上投资规模电站。积极推动新一轮抽水蓄能选点规划,做好站址资源储备,保障发展后劲。二是广泛合作、互利共赢。积极吸引社会资本参与公司拟建抽水蓄能项目股权投资,合作模式一厂一议、灵活选择,社会资本可参可控。对于有意愿、有能力的社会资本,可由社会资本控股并建设管理电站,与社会各方力量建立共建共享机制。三是精心组织、优质建设。统筹设计、施工、监理、制造力量,高度集约化开展前期、建设等工作,优化开展移民安置、对外道路建设等关键路径工作,加快推动机械化施工技术推广应用,优化建设工期,早投产、早发挥作用。四是自主创新、联合攻关。联合设备制造业、工程建设单位,依托新建电站开展变速机组、40万千瓦以上大容量机组、机组出口断路器技术攻关,带动抽蓄装备制造业向高端迈进,带动工程建设水平提档升级,实现抽水蓄能电站关键技术的自强自立。五是尽责尽职、专业服务。全力创造便利条件,为经营区内抽水蓄能电站提供并网服务,确保电站及时并网、尽早发挥作用。充分发挥公司建设、运行、管理优势,为各类抽水蓄能电站提供专业化服务。六是高效利用、发挥作用。智能化、集群化使用抽水蓄能电站群,使其在促进新能源供给曲线与用电需求曲线匹配、保障新能源送端基地联络线曲线稳定等方面更好发挥作用,展现更大社会和经济价值。研究抽水蓄能参与电力市场路径,促进、引导抽水蓄能灵活调节和获取收益。


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