抽水蓄能助力清潔能源發(fā)展

隨著全球氣候變暖、環(huán)境污染加劇，節(jié)能減排已成為全社會關注的焦點，轉變能源結構、促進電力系統(tǒng)節(jié)能減排已成為電力系統(tǒng)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。抽水蓄能是一種具有儲能功能的發(fā)電方式，兼有發(fā)電與儲能的特性，其運行方式靈活，負荷調節(jié)迅速，是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經濟運行的重要保障，也是促進風電等清潔能源發(fā)展，實現電力系統(tǒng)節(jié)能減排的重要工具。

抽水蓄能的多重作用

2000年以來，隨著風電等可再生能源和核電的大規(guī)模發(fā)展，人們越來越深刻地認識到，需要建設抽水蓄能電站，以增強電網對風電等清潔能源的消納能力、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經濟運行。開發(fā)抽水蓄能成為必然選擇。隨后的10多年時間，泰安、桐柏、瑯琊山等一大批抽水蓄能電站建成投產，響水澗、仙游、蒲石河、洪屏、仙居等一批抽水蓄能電站開始建設。

國家電網公司建設抽水蓄能電站，基于其具有的多重作用。

第一，配合火電機組運行，實現節(jié)能減排。利用抽水蓄能電站調峰填谷，可減少火電機組參與調峰啟停次數，提高火電機組負荷率并在高效區(qū)運行，降低機組的燃料消耗。在經濟調度情況下，低谷電由系統(tǒng)中煤耗最低的基荷機組發(fā)出，而高峰電由系統(tǒng)中煤耗最高的調峰機組發(fā)出。抽水蓄能電站用高效、低煤耗機組發(fā)出的電，來替代低效高煤耗機組發(fā)出的電，實現節(jié)能的目標。

以泰安抽水蓄能電站為例。該電站裝機100萬千瓦，每年調峰填谷節(jié)煤24萬噸，減少二氧化硫排放1.5萬噸，減少氮氧化物排放2475噸，減少煙塵排放7噸，減少一氧化碳排放55噸，減少燃油消耗13.3萬噸，每年節(jié)省投資及運行費用5010萬元。如果由泰安抽水蓄能電站替代山東電網的事故備用容量，僅此一項，每年就可節(jié)煤4.4萬噸，減少二氧化硫排放25.32噸、氮氧化物排放326噸。

第二，配合風電等可再生能源大規(guī)模發(fā)展，提高電力系統(tǒng)對風電等可再生能源的消納能力。根據國家風電發(fā)展規(guī)劃，2020年我國將建成哈密、酒泉、河北、吉林等8個千萬千瓦風電基地。預計到2020年，我國風電、太陽能的發(fā)展規(guī)模將分別達到1.5億千瓦和2000萬千瓦。

但是，我國新能源資源與能源需求在地理分布上存在巨大差異，風電、光伏發(fā)電等新能源電源遠離負荷中心，必須遠距離大容量輸送，新能源發(fā)電集中開發(fā)和集中接入的特點非常明顯。風電受當地風力變化影響，發(fā)電極不穩(wěn)定，對系統(tǒng)沖擊非常大。電力系統(tǒng)建設適當規(guī)模的抽水蓄能電站，可以充分發(fā)揮抽水蓄能與風電運行的互補性，利用抽水蓄能電站既平滑風電、太陽能發(fā)電出力，減小其隨機性、波動性，提高輸電線路的經濟性，又可以平衡風電發(fā)電量的不均衡性、參與電網運行調頻的優(yōu)點，減少風電對電網的沖擊，解決當前風電開發(fā)送出困難的實際問題。

第三，配合核電大規(guī)模發(fā)展，減少系統(tǒng)調峰調頻壓力。根據國家核電發(fā)展規(guī)劃，2020年，我國核電裝機規(guī)模將超過4000萬千瓦。根據現有發(fā)展趨勢，預計2020年我國核電裝機將達到7000萬~8000萬千瓦。大規(guī)模發(fā)展核電將給以煤電為主的電力系統(tǒng)調峰帶來極大壓力。建設適當規(guī)模的抽水蓄能電站與核電配合運行，可解決核電在基荷運行時的調峰問題，提高核電站的運行效益和安全性。廣州抽水蓄能電站對大亞灣核電站的調節(jié)，是當前我國抽水蓄能與核電配合運行的成功范例。

國家電網公司積極開發(fā)抽水蓄能

2005年，國網新源控股有限公司成立，從事抽水蓄能電站開發(fā)、常規(guī)水電管理等工作。經過幾年發(fā)展，國家電網公司系統(tǒng)已初步形成抽水蓄能良性發(fā)展的格局。

新源公司結合形勢任務變化，堅持安全、質量、效益相統(tǒng)一，滾動修編發(fā)展規(guī)劃，以超常規(guī)的力度開展國家電網公司經營區(qū)域的抽水蓄能規(guī)劃選點工作，統(tǒng)籌推進重點項目建設。

截至2011年年底，我國已建成抽水蓄能電站24座，裝機容量1871.75萬千瓦，其中，國家電網公司經營區(qū)域已建成抽水蓄能電站22座，裝機容量1391.75萬千瓦，占全國已建抽水蓄能裝機總容量的74.4%;我國在建抽水蓄能電站10個，裝機容量1089萬千瓦，其中，國家電網公司經營區(qū)域在建抽水蓄能電站8個，裝機容量721萬千瓦，占全國在建抽水蓄能裝機容量的78.3%。

2009年，國家能源局抽水蓄能電站工作座談會召開后，人們對抽水蓄能在節(jié)能減排、智能電網建設、電源結構調整作用的認識進一步提高。隨著我國節(jié)能減排要求的不斷提高，產業(yè)結構和能源結構調整步伐逐步加快，風電、核電等清潔能源的大規(guī)模發(fā)展，電源結構調整的逐步深入以及智能電網建設的全面展開，人們對抽水蓄能在節(jié)能減排和電力系統(tǒng)調節(jié)中重要作用的認識將獲得廣泛的、高度的統(tǒng)一。

以風電消納為例?？紤]到我國2020年風電裝機將達1.5億千瓦，在“三華”電網聯(lián)網的情況下，最大僅能消納1.05億千瓦，尚需進一步研究確定4500萬千瓦風電的開發(fā)布局及市場消納，未來我國抽水蓄能在電力系統(tǒng)中所占的比重將逐步提高，合理規(guī)模應達到總裝機的5%以上。2020年，預計我國抽水蓄能的合理規(guī)模應達到8000萬千瓦;2030年，預計我國抽水蓄能的合理規(guī)模應達到1.2億~1.4億千瓦。

國家電網公司支持抽水蓄能電站建設的同時，還大力支持國產設備創(chuàng)新發(fā)展。通過消化吸收和技術創(chuàng)新，我國抽水蓄能設備制造能力不斷增強，國產化水平進一步提高。智能電網的巨大需求為我國抽水蓄能發(fā)展提供了廣闊空間，抽水蓄能的大規(guī)模開發(fā)為抽水蓄能設備制造業(yè)發(fā)展提供了強勁動力。制造企業(yè)受此激勵，正不斷加大先進設計工藝和制造技術的引進力度，加快技術消化吸收和技術創(chuàng)新，提高抽水蓄能設備的制造能力，抽水蓄能設備國產化率還將進一步提高。