清研智庫:充分發揮抽水蓄能行業在綠色能源革命中的作用

2021-01-09 騰訊網

近年來,我國電力行業的能源結構、供需結構和電網規模發生了根本性轉變。隨著能源轉型發展和能源網際網路加快建設,抽水蓄能行業憑藉技術成熟、調節容量大和使用經濟、運行環保等優勢,在保障大電網安全、服務清潔能源消納、促進電力系統優化運行中,發揮著日趨重要的作用。但是,目前我國抽水蓄能行業仍存在裝機容量佔電源總裝機容量比例偏低和輸配電價格改革後抽水蓄能行業未能建立有效成本回收機制等問題。因此,進一步完善抽水蓄能價格成本政策,對積極吸引社會資本參與建設、促進抽水蓄能行業健康穩定可持續發展、推動清潔能源開發利用、助力綠色能源革命都具有重要意義。

一、抽水蓄能電站現狀及未來布局

世界上第一座抽水蓄能電站於1882年誕生在瑞士,距今已有近140年的歷史,較具規模的開發始於20世紀50年代,主要在歐美及日本等發達國家。我國抽水蓄能電站起步較晚,雖然目前在運、在建抽水蓄能電站容量均位居世界第一,但我國抽水蓄能裝機容量佔電源總裝機容量比重僅為1.5%,顯著低於日本的8.5%,也明顯低於及義大利、西班牙、德國、法國等國家的3.5%~6.6%。

截至目前,我國抽水蓄能運行容量3029萬千瓦,國家電網經營區運行容量2121萬千瓦,佔比70%;南方電網經營區運行容量788萬千瓦,佔比26%;蒙西電網經營區運行容量120萬千瓦,佔比4%。

國家能源局在《水電發展「十三五」規劃》中明確提出加快抽水蓄能發展,優化抽水蓄能電站區域布局,具體要求為:「十三五」期間新開工抽水蓄能6000萬千瓦左右,到2020年總裝機達到4000萬千瓦,預計2025年全國總裝機約9000萬千瓦。

根據國家政策及電網要求,「十三五」以來抽水蓄能機組保持較高運行強度,電網積極消納風電、光伏新能源,峰谷變化進一步加大,抽水蓄能機組在調峰填谷及電壓調整方面發揮重要作用。「十三五」期間(截止到2019年),佔全國運行抽水蓄能電站裝機容量的64%的國網新源控股有限公司抽水蓄能機組年平均發電啟動次數比「十二五」期間增加40%以上,年平均抽水啟動次數比「十二五」期間增加70%以上;年平均機組綜合利用數比「十二五」期間增加一倍以上。

二、抽水蓄能電站在推動綠色能源革命中的作用

抽水蓄能電站具備調峰、調頻、調相、儲能、系統備用和黑啟動「六大功能」,具有運行靈活和反應快速的特點,對確保電力系統運行的安全性、穩定性和經濟性具有重要作用。一是保障大電網安全穩定運行。一方面,抽水蓄能機組憑藉啟停迅速、快速多工況轉換、雙倍調峰、雙向無功調節等技術特性,助力電網大功率缺失情況下頻率穩定和快速恢復頻率。另一方面,抽水蓄能作為電網應對事故快速響應電源,當電網大功率缺失時保障電網安全,同時作為黑啟動電源,可為保障極端事故下的電力系統快速有序恢復提供有力支撐。二是促進新能源消納利用。一方面,抽水蓄能電站可以充分發揮頂峰填谷優勢,有效平抑發電與負荷在時間上的不匹配性,積極消納風電、光伏以及水電,顯著提升新能源利用水平。另一方面,抽水蓄能電站具有啟停迅速、調節靈活的特點,可以有效應對因新能源因隨機性、波動性而帶來的系統調節壓力,提升系統整體平衡能力,降低系統安全運行風險。三是改善系統運行性能。一方面抽水蓄能電站可替代雙倍規模的燃煤(氣)機組調峰,降低核電因調峰帶來的安全風險,減少或避免汛期棄水,提升電源側機組運行經濟性和安全性。另一方面,抽水蓄能出力調節能靈活適應系統負荷急劇變化的市場環境,提高系統頻率合格率、穩定用戶側電壓等,提升用戶側電能供給質量,滿足經濟社會發展高質量用電需求。

同時,抽水蓄能電站社會效益顯著。根據國網新源控股有限公司提供數據,利用「儲能」功能,公司每年可多消納新能源電量300億度,助力新能源利用率達到95%以上,創造社會效益達120億元。此外,在維護電力系統安全,降低停電損失方面成效顯著,以河北張河灣抽水蓄能電站為例,在2019年國慶70周年保電期間,河北南網負荷陡降、峰谷差拉大,電網運行壓力異常艱巨,張河灣電站作為保電支撐單位,多次配合電網進行深度調峰填谷,共啟動機組172臺次,啟動成功率100%。

國家電網為促進低碳能源使用,曾提出到2050年將實現在能源生產環節,非化石能源佔一次能源的比重超過50%;在終端消費環節,電能在終端能源消費中的比重超過50%。非化石能源和電能的快速發展,將對大電網安全和電力系統靈活調節提出更高要求,未來電力系統所需的靈活調節能力將大幅增加。抽水蓄能因其本身的技術、經濟、環保等特點及其產生的社會效益,將使其在綠色能源革命中發揮重要作用。

三、促進抽水蓄能行業發展的建議

抽水蓄能為電力系統安全、穩定、經濟運行提供公共服務,本質上是電網的基本單元,是能源網際網路的有機組成部分,為促進抽水蓄能行業健康發展,適應能源結構轉型,促進綠色能源使用,提出以下建議:

一是進一步完善抽水蓄能行業價格成本相關政策,使抽水蓄能價格政策與輸配電價改革、供電側價格市場化改革政策相銜接,建立抽水蓄能行業成本合理回收機制。增強對社會資本吸引力,提高抽水蓄能裝機容量在電源總裝機容量中的佔比。二是深入研究抽水蓄能定價成本核算方法,為提高抽水蓄能電站成本核算準確性提供有效支撐。三是建立抽水蓄能行業定期成本調查制度,對抽水蓄能電站開展定期成本調查,及時掌握成本變動情況及趨勢,為完善抽水蓄能相關價格政策奠定基礎。

來源:國家發展和改革委員會價格成本調查中心

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