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大旱之下,还能建抽水蓄能吗?

日期:2023-06-15    来源:环球零碳

国际储能网

2023
06/15
09:34
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关键词: 抽水储能 储能电站 储能项目

气候危机正在导致极端天气灾害频发。全球气候在持续变暖,电力系统的安全风险系数不断增加。

2022入夏以来,欧洲出现持续性高温天气,大部分地区较以往更加干燥,一些国家的降水量跌破纪录。高温干旱在导致用电需求大增的同时,对电力生产造成严重影响,令欧洲电力短缺困局继续恶化。

水力发电量的下降已造成区域内能源供给紧张,本就存在能源供应危机的欧洲国家更是雪上加霜。

在这种背景下,原来的水力发电站受到很大影响,但抽水蓄能电站可发挥重要作用。抽水蓄能通常是建设或使用原有的山上山下两个水库,形成落差,利用电力系统低谷负荷时段富余的电力抽水到高处蓄存,在高峰负荷时段放水发电。

通过合理布局和建设抽水蓄能电站,可以增强电力调节能力,维护电网的安全性,减少能源浪费,并促进其他清洁能源的开发。

“把能源储存在本地,在要用的时候拿出来。”中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司工程师李世钰认为,合理布局建设一批抽水蓄能电站用以储存富余的电量,是提高电力调节能力、维护电网安全性、减少能源浪费和促进其他清洁能源开发的必要手段。

1

极端天气或不断侵扰水电供应

抽水蓄能库容一般在1000万立方米量级,对于水量的要求不高。水源条件在降雨量大、河网密集的区域一般并不会成为抽水蓄能电站建设的限制条件。但是对于西北等相对干旱的区域,水源条件成为了重要的制约因素。有些地方具备建设抽水蓄能的地形地质条件,但是方圆几十公里可能都没有可以用于蓄水的水源。

干旱的情况下,水资源可能会受到限制,这可能会对抽水蓄能电站的建设和运营造成一定的影响。

我国已投产抽水蓄能电站主要分布在华东、华北、华中以及广东,在建抽水蓄能电站约60%分布在华东和华北。

能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥提出,中国的一个资源优势就是星罗棋布的水库,因此我国拥有大力发展抽水蓄能的优势,在很多地区还有发展风光水多能互补的条件,同时开发小时级化学储能和季节级的蓄能与调能措施,并应重视加强输配电网的电力调配功能,再配合用电侧的响应调节,全系统的电量和电力平衡大有潜力。

2

水利工程与抽水蓄能相结合

一直以来,水电都是重要的低碳电力来源。

据国际水电协会发布的数据,近年来全球水电装机呈现稳步增长态势,2021年,全球水电累计装机量达到1.36亿千瓦,其中有260万千瓦为新增装机。

但在气候变化明显、极端天气频发的当下,该机构建议称,要达成既定的气候目标,水电行业应加快抽水蓄能产业发展,并挖掘各地区水电开发潜力,加快水电新增装机速度,最后水电行业更是应加大对传统水电设施的现代化改造投资,推进更多创新模式融合发展。

省水利规划研究院副总工程师冯应和提到,发展抽水蓄能电站可以有三个方向:一是在已建成水库中筛选一些点位进行考察论证,看是否可以加以改造利用;二是在在建水库中,选择合适项目进行建设方案调整,加入抽水蓄能相关功能;三是对于规划中的一些水库,在规划时期就把抽水蓄能功能考虑进去。

依托既有水利工程开展的摸底与试点,已经开始。2021年底,省水利厅组织省水利规划研究院和省农村水利中心对四川省开展了一次普查,重点是针对中东部负荷中心的已建水利工程,研判是否能改成抽水蓄能电站。根据我省已建成水利工程及地形特点,此次普查对初筛的182座水利工程进行了分析筛选、普查调研,并初步推选出15处已建成水利工程与抽水蓄能相结合站点,总装机粗估为764万千瓦。

3

技术成熟、成本关键

中国国际工程咨询有限公司高级工程师张建红在2022年接受记者采访时表示,从现阶段来看,相比其他储能方式,技术最成熟、成本最低、可靠性最好的仍然是抽水蓄能。在其他储能技术大规模商业化应用前,抽水蓄能将继续在储能市场中占主导地位。

在两部制电价中,容量电价主要体现抽水蓄能电站提供调频、调压、系统备用和黑启动等辅助服务的价值,按照弥补抽水蓄能电站固定成本及准许收益的原则核定。电量电价主要体现抽水蓄能电站通过抽发电量实现的调峰填谷效益,主要弥补抽水蓄能电站抽发电损耗等变动成本。

“虽然抽水蓄能项目投资巨大,回报周期偏长,但收益稳定且持久,总体上看属于比较优质的项目。当下,很少有项目可以有如此稳定且长远的收益。” 张建红表示。

抽水蓄能电站运行成本的回收是通过上网电价高于抽水电价来实现的,即利用电力系统低谷负荷时段的低电价抽水,再在高峰负荷时段放水发电来“赚差价”。有专家分析,抽水蓄能电站大约是耗4度电发3度电,上网电价一般需要比抽水电价高出33%以上才有盈利。电站抽水越多、发电越多,收益就越高。

如此就很容易驱使抽水蓄能电站运营者争取多抽水、多发电,赚取更多利润,而非考虑按电网实际需求提供抽水发电服务,导致不必要的能源浪费。因此,必须加强前期规划和后期监管。

2023年,国家发展改革委关于抽水蓄能电站容量电价及有关事项的通知,通知的目的是进一步深化电力体制改革,完善抽水蓄能价格形成机制,促进抽水蓄能行业的健康发展。

相信随着电力体制改革的深入推进和现代能源体系的加快构建,以及全国统一电力市场的逐步形成,预计可以吸引更多的民间资本进入,特别是有实力的民营企业加入,这将极大加速抽水蓄能电站的建设和发展。

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