抽水蓄能:“超级充电宝”蓄势待发


攀枝花计划在仁和区平地镇波西村修建一座大型抽水蓄能电站。图为该抽水蓄能电站拟选址区域。四川日报全媒体记者邵明亮摄

“双碳”背景下,我省电力系统向更高比例新能源转型,提高电力调节能力、维护电网安全性、减少能源浪费、促进其他清洁能源开发成为新课题,抽水蓄能电站应势而生――

“全是土路不得行,还得建观景台。”从山坡土路下来,欧炳洪抖落鞋子上的泥土,“以后来参观的人会更多。”1月5日,这位攀枝花市仁和区平地镇党委书记,先后把3拨访客带到波西村。

热度来自于攀枝花市去年出炉的一纸规划:2023年,波西村附近将开建平地镇抽水蓄能电站。这也是目前全省为数不多的确认近年内开建的大型抽水蓄能电站。

水电大省四川又迎来产业新机遇。

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政企争先恐后,项目有何�昴ЯΖ耄�

是目前技术最成熟的大容量储能方式。新能源比重将越来越高,把丰裕时段的水电储存起来,可提高清洁能源使用效率

“给我们10分钟就行。”1月8日,背着一包资料的赵勇生,“闯”进了省水利水电勘测设计研究院。这位湖北某水电开发公司项目部负责人此行的目的,是寻找四川抽水蓄能项目的潜在投资区域。

去年11月,三峡集团与攀枝花市召开“水资源配置+抽水蓄能+新能源开发”三结合项目推进会;1月4日,浙江新能集团表示,未来将在四川等水电资源丰富区域积极参与抽水蓄能电站项目;还有多家发电企业“喊话”:可以出资在川兴建抽水蓄能项目……

抽水蓄能项目到底有何“魔力”?省水利规划研究院副总工程师冯应和解释:抽水蓄能电站是目前技术最成熟的大容量储能方式,在确保电力系统安全方面发挥重要作用。其设计建设原理也不复杂,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。负荷低谷时它在用电,在负荷高峰时它在发电,因此被称作“超级充电宝”。

公开资料显示,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。
为何四川之前没有大规模发展?“这要从我省的能源结构说起。”省能源局新能源处有关负责人介绍,截至去年10月,全川水电装机容量约8597万千瓦,其中有3000多万千瓦的装机容量是有调节能力的水库电站。水库电站发电调度相对灵活,对全省电网的调峰填谷能力较强,因此过去建设抽水蓄能电站急迫性并不高。

不过,这并不代表未来不需要。目前全川风、光发电装机约为674万千瓦,占比约6.13%,“双碳”背景下,今后比重将进一步提升。“风和光,都是‘靠天吃饭’的资源,昼夜和季节性的调节能力很弱。”国网四川省电力公司相关负责人坦言,未来风、光发电大规模、高比例并网后,将给电力系统稳定和能源安全带来不小挑战。

此外,在川内布局抽水蓄能电站还能提高清洁能源使用效率。

国网四川省电力公司董事长谭洪恩介绍,近年来,四川水电装机大幅增长,但受限本土消化能力不足和外送通道不够,丰水年景和季节弃水“窝电”现象时有发生,干旱年份与枯水期,往往电能“供不上”又导致紧平衡。

“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。

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上马�瓿�级充电宝�耄�四川是否可行?

集水资源配置和发电于一体,将带来大量有效耕地;无论是电力现货交易市场还是制造业基础,我省都具有优势

“技术要求还是比较高。”赵勇生解释,抽水蓄能电站并不是什么地方都能建。

冯应和介绍,抽水蓄能电站主要建在电源端和负荷端(用能端)。就四川而言,电源端应主要集中在“金(沙江)雅(砻江)大(渡河)”等水电的输出地。负荷端,则是在用电需求较大的城市、工业园区附近建设抽水蓄能电站,通过对电力“调峰填谷”来应对用电户电力需求的变化。

思路可行吗?实践正给出答案。以平地镇抽水蓄能电站为例,作为电源端的典型代表,其选址在金沙江干热河谷地带,周边水电、风电、光电等新能源富集。同时,距离金沙江乌东德水电站大坝直线距离约85千米,拟利用乌东德水电站作为下水库,新建上水库和输水系统。

“三个好处:减少弃水、增加电力调度能力和增加耕地。”仁和区发展和改革局有关负责人说,与全国其他地区相较,平地镇抽水蓄能电站带来的最大“意外之喜”,就是引水上山后,将大大增加有效耕地面积。

“这是四川跟其他省市相比最大的好处――能够新增耕地,缓解建设用地压力。”省水利厅相关负责人介绍,抽水蓄能电站是集水资源配置和发电于一体的水利水电开发项目。在四川,水电能源富集的岷江、大渡河、金沙江、雅砻江等流域,也是干旱河谷集中分布区。过去,这里“水在谷底流,人在山腰愁,只闻水潺声,不见水浇田”。借助抽水蓄能电站实现引水上山,前述流域内有望新增灌溉面积上百万亩。

2019年,四川被纳入全国首批8个电力现货市场改革试点省,主要改革任务就是探索水电大省的电力现货交易新模式。所谓现货交易,就是改变电力交易期货主导的现状,电能“现货现卖”,实现发电方与用电方的点对点实时对接,反映电力供需关系和真实价格。在此基础上,最大程度将清洁能源就地转化消纳、增加发电企业收入。

“这对有志于修建抽水蓄能电站的企业是个很大的利好。”省发展改革委相关负责人介绍,除前述利好外,四川还有基础:东方电机是国内首个同时具备抽水蓄能机组研制和调试能力的发电设备制造企业,抽水蓄能机组整体研制水平已经达到国内领先、世界一流水平。

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前景看好,如何加强规划和监管?

合理布局注重经营,减少不必要的能源浪费;已初选15处已建成水利工程与抽水蓄能相结合站点,16个站址被纳入国家规划

去年7月,国家发改委印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,明确到2025年,新型储能装机规模要达3000万千瓦以上,是目前装机规模的近10倍。

一片看好声中,也有冷思考。来川考察抽水蓄能电站的某基金经理李金注意到,早在上世纪80年代,四川就建设过抽水蓄能电站,但因后期运营不善,于1997年停运,“一定要规避过去失败的老路。”

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。

国家能源集团技术经济研究院高级工程师段敬东表示,抽水蓄能电站的建设应统筹考虑地形地质、生态、水资源、移民安置等因素,合理控制投资,优选先进运维方式,确保项目成本费用的回收。抽水蓄能电站的建设、运营过程中,是以政府还是市场为主导,要根据各地实际情况来定。

冯应和提到,我省目前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。去年底,省水利厅组织省水利规划研究院和省农村水利中心对我省开展了一次普查,重点是针对我省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。

“无论如何,有条件的地区还是要尽快布局。”省发展改革委相关负责人透露,国家能源局《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》中,我省共有16个站址被纳入国家十四五重点实施、十五五重点实施和储备项目,其中电源端7个站址、负荷端9个站址。四川有序发展抽水蓄能未来可期。

四川日报全媒体记者 邵明亮 王成栋

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