發(fā)展抽水蓄能,提升電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵手段,有利于保障傳統(tǒng)能源有序退出,實現(xiàn)新能源大規(guī)模安全可靠替代,推動綠色低碳發(fā)展。
??2021年9月,國家能源局發(fā)布的《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》提出,到2025年,中國抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達到6200萬千瓦以上,到2030年達到1.2億千瓦左右。
??隨著規(guī)劃的出臺,國內(nèi)抽水蓄能項目核準和投資迎來歷史高峰。中國水力發(fā)電工程學(xué)會抽水蓄能行業(yè)分會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2022年,中國共核準抽水蓄能電站項目48個、總規(guī)模6890萬千瓦,較2021年1380萬千瓦翻了5倍;總投資規(guī)模超過4500億元,較2021年898億元的投資額也翻了5倍。
??在上述背景下,多家央企不斷加快在抽水蓄能行業(yè)的布局,并積極開展技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式探索,發(fā)揮行業(yè)引領(lǐng)作用,助力新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。
抽水蓄能進入快車道
??2021年發(fā)布的《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出,到2030年,非化石能源消費比重達到25%左右,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上。
??光伏、風(fēng)電等新能源具有波動性、間歇性和隨機性等特點,屬于不穩(wěn)定電源,容易影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。隨著風(fēng)電、光伏等新能源裝機規(guī)模持續(xù)增長,新能源發(fā)電并網(wǎng)運行利用率低的問題亟待解決。
??抽水蓄能電站主要通過用電高峰價格與低谷價格的“剪刀差”賺取利潤,具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、儲能等多種功能,并同時具備項目容量大、安全性好、度電成本低等多種優(yōu)勢,成為目前世界各國保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要方式。因此,加快發(fā)展抽水蓄能成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的迫切要求,也是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要支撐和可再生能源大規(guī)模發(fā)展的重要保障。
??“抽水蓄能是目前全球公認最成熟、最可靠、最清潔、最經(jīng)濟的儲能手段,同時還可為電力系統(tǒng)提供必要的轉(zhuǎn)動慣量、保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行,是新型電力系統(tǒng)的重要支撐,與現(xiàn)有其他調(diào)峰、儲能措施相比,具有較大的綜合優(yōu)勢。”水電水利規(guī)劃設(shè)計總院總工程師彭才德指出。
??“提高電網(wǎng)接納新能源能力的最優(yōu)方式,顯然是建設(shè)抽水蓄能或者電化學(xué)儲能。不過從技術(shù)層面看,目前電網(wǎng)中最經(jīng)濟、最有效的儲能方式,還是抽水蓄能。這也是當前國際社會共識。”中國水力發(fā)電工程學(xué)會副秘書長張博庭表示。
??抽水蓄能對于拉動地方經(jīng)濟增長,促進高質(zhì)量發(fā)展也具有積極作用。比如,2021年底投產(chǎn)發(fā)電的國家電網(wǎng)豐寧抽水蓄能電站,可改善當?shù)亟煌ê蜕罨A(chǔ)設(shè)施,帶動投資和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,拉動地方GDP增長超過422億元。據(jù)了解,豐寧電站工程建設(shè)高峰期作業(yè)人員達4000人,截至投產(chǎn)發(fā)電,工程累計使用鋼筋13.6萬噸、鋼板4.3萬噸、承德本地水泥近80萬噸,帶動了一方經(jīng)濟、造福了一方百姓。
??2022年5月底,南方電網(wǎng)梅州抽水蓄能電站、陽江抽水蓄能電站同時全面投產(chǎn)發(fā)電。南網(wǎng)儲能公司基建部負責(zé)人李育林介紹,兩座電站可帶來明顯生態(tài)效益,每年可節(jié)約標準煤34萬噸,減少二氧化碳排放94.6萬噸,減少二氧化硫及粉塵排放0.65萬噸,同時,兩座電站每年可為當?shù)貛斫?億元稅收,為當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展增添動力。
??2021年4月,國家發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》,明確提出電站經(jīng)營期按40年核定,經(jīng)營期內(nèi)資本金內(nèi)部收益率按6.5%核定;并提出保障非電網(wǎng)投資主體利益,調(diào)動社會資本參與抽水蓄能電站建設(shè)的積極性。
??2021年9月,國家能源局發(fā)布的《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》提出,到2025年,抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬千瓦以上;到2030年,投產(chǎn)總規(guī)模1.2億千瓦左右;到2035年,形成滿足新能源高比例大規(guī)模發(fā)展需求的,技術(shù)先進、管理優(yōu)質(zhì)、國際競爭力強的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè),培育形成一批抽水蓄能大型骨干企業(yè)。
??隨著相關(guān)規(guī)劃的出臺,抽水蓄能進入發(fā)展快車道。根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù),2022年,全國新核準抽水蓄能項目48個,裝機6890萬千瓦,已超過“十三五”時期全部核準規(guī)模,全年新投產(chǎn)880萬千瓦,創(chuàng)歷史新高。截至2022年年末,全國已建抽水蓄能裝機容量達4539萬千瓦,同比增長了24.73%。
央企加快布局抽水蓄能
??面對抽水蓄能領(lǐng)域廣闊的前景,以及構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的使命,2021年以來,相關(guān)央企不斷加快在抽水蓄能行業(yè)布局的腳步。
??抽水蓄能產(chǎn)業(yè)的上游為設(shè)備供應(yīng)商,中游為設(shè)計、建設(shè)和運營商,下游為應(yīng)用方,主要是電網(wǎng)系統(tǒng),作為電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、事故備用等用途。
??《國資報告》記者在采訪中了解到,在抽水蓄能機組研制方面,哈電集團電機公司共參與了28座電站、100臺機組、總?cè)萘窟_到2932萬千瓦的機組供貨。
??東方電氣所屬東方電機系統(tǒng)構(gòu)建起具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的抽水蓄能機組關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、服務(wù)、成套、調(diào)試、改造體系,抽水蓄能機組整體研制和調(diào)試服務(wù)水平已經(jīng)達到國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流水平。截至2022年8月,已投運和在制抽水蓄能發(fā)電電動機76臺,水泵水輪機75臺,進水球閥77臺。
??中國電建作為抽水蓄能建設(shè)施工領(lǐng)域的龍頭企業(yè),最早從事抽蓄電站設(shè)計和建設(shè),承擔(dān)了國內(nèi)大中型水電站80%以上的規(guī)劃設(shè)計任務(wù),65%以上的建設(shè)任務(wù),已覆蓋抽水蓄能全產(chǎn)業(yè)鏈,參與過40余座抽水蓄能電站建設(shè)相關(guān)工作。中國電建表示,面對即將來臨的新一輪抽水蓄能大規(guī)模開發(fā)帶來的新機遇和新挑戰(zhàn),將進一步加快科學(xué)研判,做好超前謀劃、提前布局,牢牢占據(jù)我國抽水蓄能建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新的龍頭地位。
??近年來,在碳達峰碳中和“30·60”目標引領(lǐng)下,中國能建葛洲壩集團積極參與國內(nèi)抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè),先后參與了河北豐寧、安徽金寨、江蘇句容、山東文登等一批國內(nèi)各省市重點抽水蓄能電站的建設(shè)。
??在抽水蓄能領(lǐng)域,中鐵工業(yè)研制出一系列應(yīng)用于該領(lǐng)域的TBM產(chǎn)品,填補了國產(chǎn)TBM在抽水蓄能行業(yè)應(yīng)用的空白,已覆蓋抽水蓄能電站的排水廊道、自流排水洞、交通洞及通風(fēng)安全洞、排風(fēng)豎井、引水斜井等全部應(yīng)用領(lǐng)域,并在國內(nèi)近20個項目成功應(yīng)用。2022年,中鐵工業(yè)中標了廣西、浙江、福建、河北等地的抽水蓄能電站TBM訂單,在該領(lǐng)域持續(xù)保持了80%的市場占有率。中鐵工業(yè)表示,依托公司盾構(gòu)機/TBM產(chǎn)品領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢和在抽水蓄能領(lǐng)域的良好應(yīng)用,隨著規(guī)劃的實施和推進,預(yù)計未來一個時期,中鐵工業(yè)盾構(gòu)機/TBM在抽水蓄能領(lǐng)域?qū)⒌玫礁鄳?yīng)用。
??兩家電網(wǎng)公司也加快布局抽水蓄能項目。
??國家電網(wǎng)提出,要更好地發(fā)揮主力軍作用,推動研究明確抽水蓄能和新能源的合理裝機比例,引導(dǎo)抽水蓄能結(jié)合新能源發(fā)展和調(diào)峰需求科學(xué)合理布局,力爭“十四五”新開工2000萬千瓦以上裝機、1000億元以上投資規(guī)模電站。
??2021年11月,國家電網(wǎng)將持有的國網(wǎng)新源控股51.54%股權(quán)全部無償劃轉(zhuǎn)至國網(wǎng)新源集團,將旗下抽水蓄能資產(chǎn)作了整合。股權(quán)轉(zhuǎn)讓后,國網(wǎng)新源集團成為國家電網(wǎng)布局抽水蓄能業(yè)務(wù)的平臺公司。
??數(shù)據(jù)顯示,2022年,國家電網(wǎng)實現(xiàn)了吉林敦化、黑龍江荒溝、山東沂蒙、安徽金寨等4座抽水蓄能電站全面投產(chǎn),總裝機容量達455萬千瓦,較年初定下的365萬千瓦裝機容量的年投產(chǎn)目標超出25%。2023年,國家電網(wǎng)計劃開工建設(shè)8座抽水蓄能電站,投運4座抽水蓄能電站,屆時公司經(jīng)營區(qū)運行的抽水蓄能電站裝機規(guī)模將達到3800萬千瓦,是三峽電站總裝機的1.6倍,將較2022年底裝機規(guī)模增長11%。
??2021年11月,南方電網(wǎng)也對抽水蓄能資產(chǎn)進行了調(diào)整,將全資子公司調(diào)峰調(diào)頻公司的抽水蓄能、新型儲能、調(diào)峰水電等優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)注入文山電力,充分發(fā)揮資本市場資源配置作用,打造優(yōu)質(zhì)儲能上市公司平臺。2022年9月,文山電力更名為南網(wǎng)儲能公司。
??南方電網(wǎng)接受《國資報告》采訪時表示,當前,南方電網(wǎng)在運7座抽水蓄能電站,總裝機容量突破1000萬千瓦;4座抽水蓄能電站主體工程全面建設(shè);10余個抽水蓄能項目的前期開發(fā)工作正在加速推進。
助力新型電力系統(tǒng)構(gòu)建
??抽水蓄能電站發(fā)展正在掀起熱潮,不過,隨著市場競爭態(tài)勢的不斷加劇,也產(chǎn)生了一些隱憂。
??中國能源研究會能源監(jiān)管專業(yè)委員會委員謝國興2022年11月撰文指出了抽水蓄能電站發(fā)展中幾個值得注意的問題。一是抽水蓄能電站建成投產(chǎn)規(guī)模較小、在電源結(jié)構(gòu)中占比低,不能有效滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行和新能源大規(guī)模快速發(fā)展的需要。二是投資成本的快速增長將嚴重影響抽水蓄能上網(wǎng)電價和所在省區(qū)的銷售電價。三是倉促無序的規(guī)劃布局可能會產(chǎn)生一系列嚴重后果。此外,抽水蓄能設(shè)備制造能力的不足也是影響抽水蓄能電站發(fā)展的重要因素之一。
??面對抽水蓄能領(lǐng)域發(fā)展的挑戰(zhàn),央企積極開展技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式探索,發(fā)揮行業(yè)引領(lǐng)作用,助力新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。
??哈電集團電機公司在答復(fù)《國資報告》記者采訪時表示,目前公司已經(jīng)進入成熟的批量化制造階段,在手執(zhí)行的抽蓄項目有文登、南寧、尚義、濰坊等12個項目、50臺機組,都在按計劃有序推進中。下一步,公司將繼續(xù)研制超高水頭、超低水頭、寬變幅、大容量、可變速等不同自然條件需要的新一代高端產(chǎn)品,持續(xù)引領(lǐng)抽水蓄能機組技術(shù)的新高度。同時,加快推進抽水蓄能機組先進制造產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造建設(shè)工程,以“數(shù)字化、智能化”為目標,高標準謀劃智慧工廠建設(shè)。哈爾濱電機計劃投資20億元,進一步提升生產(chǎn)效率和制造能力,實現(xiàn)生產(chǎn)制造智能、集約、高效。
??國家電網(wǎng)提出,積極吸引社會資本參與公司擬建抽水蓄能項目股權(quán)投資,合作模式一廠一議、靈活選擇,社會資本可參可控。對于有意愿、有能力的社會資本,可由社會資本控股并建設(shè)管理電站,與社會各方力量建立共建共享機制。全力創(chuàng)造便利條件,為經(jīng)營區(qū)內(nèi)抽水蓄能電站提供并網(wǎng)服務(wù),確保電站及時并網(wǎng)、盡早發(fā)揮作用。
??南方電網(wǎng)也通過自身實踐,引領(lǐng)抽水蓄能行業(yè)發(fā)展。南方電網(wǎng)在接受《國資報告》采訪時表示,2022年9月28日,南網(wǎng)儲能上市完成募集配套資金80.02億元,成為近5年來A股最大規(guī)模的重組配套融資項目募集資金,實現(xiàn)了以“資本運作打造專業(yè)化上市公司平臺”的方式助力抽水蓄能等儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
??此外,南方電網(wǎng)梅州抽水蓄能電站二期工程于2022年9月19日全面開工,與一期工程共用上下水庫,能夠在實現(xiàn)120萬千瓦裝機的前提下,大幅降低工程投資和地面工程施工,征地拆遷面積不到一期工程的5%,項目較獨立同規(guī)模抽蓄工程節(jié)約投資近50%。南方電網(wǎng)表示,在一期主體工程創(chuàng)國內(nèi)同類工程最短工期紀錄的基礎(chǔ)上,二期工程有望再優(yōu)化工期6個月以上,實現(xiàn)早投產(chǎn)、早發(fā)電。
??抽水蓄能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的迫切需求,是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的重要支撐,也是新能源大規(guī)模發(fā)展的重要保障。在“雙碳”目標下,加快發(fā)展抽水蓄能將是今后一段時期內(nèi)不變的主題。央企將繼續(xù)發(fā)揮引領(lǐng)和支撐作用。
??“抽水蓄能的投資能不能獲得效益,在很大程度上取決于我們國家能源轉(zhuǎn)型的決心和速度。央企的胸懷也應(yīng)該體現(xiàn)在這上面,央企布局和引領(lǐng)抽水蓄能行業(yè)發(fā)展,就是助力新型能源系統(tǒng)建設(shè),為國家實現(xiàn)‘雙碳’目標作貢獻。”張博庭說。