抽水蓄能：一條火熱的新賽道

■本刊記者 劉光林/ 編輯 余璇

日前，國家發展改革委、國家能源局就《抽水蓄能電站開發建設管理暫行辦法（征求意見稿）》（以下簡稱《辦法》）向全社會公開征求意見。2023年5月，國家發展改革委還核定了全國在運及2025 年底前擬投運的48 座抽水蓄能電站的容量電價。一系列動作不僅提升了人們對于抽水蓄能的關注度，也預示著抽水蓄能產業將迎來高質量發展的關鍵期。

新型能源體系呼喚抽水蓄能大發展

一般情況下，常規電源的技術出力都為正值，其出力最小也只能降為零（停機），而不會成為負數。而抽水蓄能作為一種具備儲能功能的電源形式，出力范圍則可以涵蓋負值和正值，其出力不僅可以降為零，甚至還可以繼續降為負數，也就是從電源變身為負荷。可見，抽水蓄能的靈活性調節能力明顯優于常規電源，更加適合新型能源體系和新型電力系統。且其儲能形式在技術上更加成熟、運行更加穩定，同時還具有規模優勢。與煤電、氣電、水電等常規電源相比，抽水蓄能是一種十分優秀的靈活性、調節性資源。

需要著重指出的是，抽水蓄能電站當中的“水”，與常規水電當中的“水”性質并不相同。在常規水電中的“水”，指的是水能、水力，代表一種能量；而在抽水蓄能中的“水”，僅僅是一種載能介質，抽水時消耗能源，并將消耗的能源以勢能形式儲存于上庫的水中，放水時再將勢能轉化為電能釋放出來。換一個角度說，就是處在抽水蓄能電站下庫的水是不具備能源屬性的，只有被抽進上庫的水才具有能源屬性。抽水蓄能電站在將介質水抽上排下的過程中，由于存在摩擦力以及蒸發等原因，也存在能量損耗。損耗的比例大概是，用“四度電”將水抽到上庫，等到排水發電時就只能發出“三度電”了，即“抽四發三”，但仍遠低于傳統煤電機組在頻繁啟停時所產生的能量損耗。

可變速抽水蓄能機組技術仍有待突破

2023年12月10日，世界裝機容量最大的抽水蓄能電站——河北豐寧抽水蓄能電站國內首臺大型交流勵磁變速抽水蓄能機組（12號機組）發電并網一次性成功，該機組整組啟動調試試驗取得了關鍵性階段成果。

豐寧抽水蓄能電站總裝機容量360萬千瓦，共計安裝12臺抽水蓄能機組，其中10臺為國產定速機組，另外2臺為進口變速機組，此次并網成功的12號機組便是2臺進口變速機組中的1臺。

據了解，我國在定速抽水蓄能機組技術方面已經取得了長足進步，成功解決了抽水蓄能機組以過渡過程為代表的機組系統安全性、以壓力脈動為代表的機組穩定性、以效率為代表的機組高效性等關鍵問題，不但一舉破除了國外長達20 多年的技術壟斷，并在涉及機組安全性和穩定性關鍵技術方面對國外實現了超越。

而與定速機組相比，變速機組在運行方式和水泵工況運行范圍方面性能更加突出，可增強抽水蓄能電站柔性調節能力，保障新能源的高效消納，能夠為大規模發展新能源提供有利條件。

而目前我國在大型抽水蓄能自主化變速機組及相關配套設備自主化方面尚存在技術空白，后續還需要下大力氣進行攻關和突破。不過據報道，早在2021 年我國就建成首座可變速抽水蓄能機組實證平臺并通過專家評審；另外，國內研發的“海水可變速抽水蓄能關鍵技術裝備研發”科技成果也已在2023年通過鑒定。

我國抽水蓄能發展一度十分緩慢

我國首座抽水蓄能電站比全球首座晚出現了80 多年。1968 年，我國才建成自己的第一座抽水蓄能電站——崗南電站。作為混合式水電站，該電站抽水蓄能機組容量僅為1.1萬千瓦。

抽水蓄能在我國起步較晚，且發展過程也一度十分緩慢。截至2020 年底，全國在運抽水蓄能電站僅有32 座，總裝機容量3149 萬千瓦，甚至未能完成“十三五”期間規劃的裝機目標。

我國抽水蓄能產業發展緩慢顯然不能全部歸咎于技術原因。因為我國早就發展為水電大國，全球在運十大常規水電站中，我國獨占六席，而建設常規水電與抽水蓄能電站在技術上并無太多差異。

有觀點認為，工程量大、建設周期長、投入高，是抽水蓄能電站發展緩慢的原因。這的確是一個很大的原因，不過還算不上主要原因。

在我國傳統能源體系中，煤電是主要電源，這由我國的能源資源稟賦所決定。而煤電可以在很大范圍內做到“源隨荷動”，能夠去主動追隨負荷波動調節出力，所以傳統能源系統對于抽水蓄能這種儲能形式的需求并不是那么迫切。

這種在需求上的“不迫切”，讓破除制約抽水蓄能發展的體制機制束縛的動力也顯得十分不足，導致非電網企業和社會資本開發抽水蓄能電站的積極性不高，同時抽水蓄能電站的電價疏導機制也不夠健全。

在我國電力發展史上，抽水蓄能電站一度被嚴格認定為電網資源，因為需要堅持“廠網分開”原則，所以規定抽水蓄能電站由電網企業全資建設，甚至杜絕電網企業與發電企業（或潛在發電企業）合資建設抽水蓄能電站項目，并嚴格審核發電企業投資建設抽水蓄能電站項目。

具體比如，2011 年7 月31 日國家能源局印發的《關于進一步做好抽水蓄能電站建設的通知》規定，原則上由電網經營企業有序開發、全資建設抽水蓄能電站，建設運行成本納入電網運行費用。

上述問題也直接導致了我國抽水蓄能項目的集中度較高。截至2022 年底，在全國在運抽水蓄能電站總裝機容量中，歸屬于國家電網和南方電網兩大集團的項目占比就達到85%。

抽水蓄能將迎來爆發式增長

“抽水蓄能電站具有調峰、填谷、儲能等多種功能，啟停靈活、反應速度快、調峰能力強，是建設新型能源體系、實現‘雙碳’目標的重要支撐。”水電水利規劃設計總院院長李昇介紹。

隨著我國提出“雙碳”目標，并規劃加快建設新型能源體系和新型電力系統，儲能作為新型能源體系當中的一種剛性、靈活性、調節性資源，就不再那么“可有可無”了。

當然，為了推動抽水蓄能發展，提高社會各界建設抽水蓄能電站的積極性，我國早在2014年就放開了對抽水蓄能電站開發方的限制，鼓勵社會投資進入抽水蓄能領域。由于當時配套政策力度不夠，并未產生立竿見影的效果。

進入“十四五”時期，我國發展抽水蓄能的步伐明顯加快，各種利好政策也紛至沓來，抽水蓄能產業迎來大爆發。

2021 年4 月，國家發展改革委印發《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》，對抽水蓄能兩部制電價政策、費用分攤疏導機制等各方關切都進行了明確的規定，消除了投資抽水蓄能無法疏導成本的壓力。同年9月，國家能源局發布《抽水蓄能中長期發展規劃（2021—2035年）》，提出到2025 年和2030 年，全國抽水蓄能投產總規模分別達到6200 萬千瓦以上和1.2 億千瓦左右，到2035年，形成滿足新能源高比例大規模發展需求的，技術先進、管理優質、國際競爭力強的抽水蓄能現代化產業，培育形成一批抽水蓄能大型骨干企業。

2022 年政府工作報告明確提出，要加強抽水蓄能電站建設。同年《“十四五”現代能源體系規劃》則明確，要加快推進抽水蓄能電站建設，推動已納入規劃、條件成熟的大型抽水蓄能電站開工建設，完善抽水蓄能價格形成機制；并要求推進抽水蓄能電站投資主體多元化，吸引更多的社會資本參與到未來的產業建設。

近期，《辦法》向社會公開征求意見，也被看作為應對未來我國抽水蓄能產業爆發式增長打牢政策基礎。

據報道，2022年，全球新增抽水蓄能裝機容量1030萬千瓦，其中，我國新增抽水蓄能項目裝機達到880 萬千瓦，占比超過85%。截至目前，我國在運抽水蓄能裝機容量已達到5064 萬千瓦，核準在建抽水蓄能裝機容量超1.58億千瓦。

未來10年抽水蓄能市場投資將超萬億元

當前，我國正處于落實“雙碳”目標和能源綠色低碳轉型發展的關鍵時期，加快建設新型能源體系和新型電力系統，推動風電、光伏等新能源大規模高比例發展，這些均使得發展抽水蓄能等調節性電源的需求更加迫切。

然而從裝機比重來看，我國抽水蓄能發展水平又明顯偏低，目前僅占電源總裝機的1.8%，而有關研究機構預計到2030年這一數據至少應達到3%才能滿足建設新型電力系統所需。截至2020年底的數據顯示，意大利、美國、日本、德國、法國抽水蓄能裝機占比分別為6.6%、2.0%、8.0%、2.7%、4.3%，此外這些國家的燃氣電站占比也遠高于我國。

考慮到能源轉型所需，新能源發電裝機到底要達到多少才夠用呢？

國家發展改革委、國家能源局印發的《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》顯示，到2030 年，我國風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上。

如此火熱的可再生能源發展勢頭，必將進一步推高整個能源系統對于配置抽水蓄能的需求，并成就抽水蓄能產業這一全新的競逐賽道。根據有關方面預測，未來10年，我國抽水蓄能市場將產生萬億元的新增投資規模。

不過，投資熱更需要冷思考，一定要完善相關規劃并把握好開發節奏，避免投資與需求在時間和空間上出現不匹配，從而造成巨大的浪費。抽水蓄能電站開發建設管理有關辦法的即將出臺，無疑將點燃抽水蓄能產業加速發展的引擎！■