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廣東水利電力規劃院機電分院吳新平：海上抽水蓄能+大型光伏電站+海水淡化助力沙漠變綠洲

北極星太陽能光伏網訊:4月11日，由浙江省杭州市政府與中國改革報社《能源發展》周刊聯合主辦的「第四屆中國光伏+創新發展論壇」在杭州拉開帷幕。

會上，廣東省水利電力規劃勘測設計研究院機電分院副總工吳新平進行了《海上抽水蓄能+大型光伏電站+海水淡化，助力沙漠變綠洲》的匯報。吳新平表示：「隨著可再生能源造價的不斷降低，新能源的大規模發展，風光發電逐步成為電力系統的主要電源，但是由於間隙不穩定等特點，電網需要快速調節手段。」北極星太陽能光伏網、一起光伏APP對大會進行全程直播。

直播專題：第四屆中國「光伏+」創新發展論壇

以下為發言實錄：

吳新平：各位領導、各位嘉賓、各位代表，上午好！首先，感謝主辦方給我這次機會讓我們來交流海上抽水蓄能+新能源。

我的匯報分三部分：一是抽水蓄能電站發展近況，二是海水抽水蓄能的機遇與挑戰，三是海水抽水蓄能在新能源系統中的作用。

全國抽水蓄能電站發展近況

從1994年國家第一個大型抽水蓄能電站投產以來，到目前為止，總的裝機容量超過了3000萬千瓦，躍居世界第一，去年年底實現了翻身。現在，在建的項目裝機容量也是超過了4300萬千瓦，其中也有一些代表性的項目，比如廣州等地。

下面，介紹一下廣東院在抽水蓄能方面所做的工作。第一個項目，廣東抽水蓄能電站；第二個項目，廣東徽州抽水蓄能電站；第三個項目，廣東情願抽水蓄能電站。第四個項目，深圳抽水蓄能電站。在建的項目裡，有廣東陽江海水抽水蓄能電站，福建雲霄抽水蓄能電站，安徽桐城抽水蓄能電站。

經過近40年的發展，現在無論是投產、裝機還是在建規模，都已經躍升到了世界首位，在這個十字路口，我們抽水蓄能接下來往哪個方向發展？我想除了抽水蓄能自身往更高水平、更大容量去發展以外，在建設水平、質量等方面，自身的這些挖掘以外，消納清潔能源將逐步會成為抽水蓄能電站的一個新使命，畢竟抽水蓄能是解決氣風的有效手段。在消納清潔能源的過程中，變速機組的出現就變得不可避免，以及配備變速機組的海水蓄能，在我們新能源中將會發揮越來越顯著的作用。

（圖示）這張表是目前國外變速機組的業績情況。在這裡面沒有中國的業績，所以說在國產化方面，中國是空白的，最大的容量已經到了475，在日本。

海水抽水蓄能的機遇與挑戰

電力的儲能技術主要分物理、化學和電磁儲能，在電磁儲能這塊，如果考慮運行小時數、充放電次數方面，和抽水蓄能進行比較的話，電磁儲能可能會是更高，所以從這方面來比較，抽水蓄能還是具有技術成熟、效率高、規模大、儲能周期長、經濟好等優點，還是目前最廣泛應用的大規模儲能技術。我們傳統的抽水蓄能，如前面展示的這些圖片，都是有兩個水庫，對淡水資源的依賴也比較大，而海水抽水蓄能可以利用海洋作為上水庫或者下水庫。

（圖示）左邊的圖片是以海洋作為下水庫，應該講它的設計和我們傳統抽水蓄能的設計是比較類似的，只是將海洋變為下庫。右邊的圖片想重點介紹將海洋作為上水庫的一個理念，就是德國正在開展研究試驗的一個概念設計，它在海底布置了這些混凝土的球體，直徑大約是30米。用海洋作為上水庫，然後配備了水泵水輪機作為下水庫，就是右下角的兩個球體。在電力多餘的時候，水泵水輪機就可以抽水，消耗電能，把水排回大海，實現儲能。反過來，在電網需求的時候，把閥門打開，衝擊水泵水輪機，可以實現發電，這是兩種相反的設計，但是我想海洋作為上水庫這種設計，畢竟它的檢修和維護都是在海底，還是比較困難的。應該講，未來海洋作為下水庫的設計，左邊這種圖片的形式，還是海水抽水蓄能的主流形式。

根據可再生能源發展「十三五」規劃，到2020年，可再生能源的裝機規模將達到6.8億千瓦，其中風電達到2.1，光伏達到1.1億，我們要將研究海水抽水蓄能重點研究方面。（圖示）這展示了全國238個潛在的較好資源海水抽水蓄能站點，浙江最多。2017年7月，國家重點研發計劃，就是海水抽水蓄能前瞻性技術研究獲得正式的立項，這個項目由南方電網公司牽頭，和另外14個單位共同開展這項工作。

在工作開展的過程中，我們針對南部海區三個省區，105個優秀站點重新進行了覆核，考慮了平均水頭、裝機、庫容，都有代表性的站點，我們選擇在珠海，並且它同時又有海上風電、太陽能，這樣一起組成一個微網來進行研究。當然，因為新能源的不穩定性，我們海水淡化在小網中又成為一個有利的補充，在這個系統來開展研究，這個課題在2021年才能完成。

海水抽水蓄能在發展過程中還是面臨不少的困難和技術挑戰：在規劃設計方面，日本是1999年就建立了一座試驗電站，開展這方面的研究，希臘、德國、愛爾蘭也在開展類似的研究，而在我國還沒有形成抽水蓄能的選址。在可變速機組方面，國外已經做到了很高的流量，但是我們的國產化還是空白。在聯合運行方面，愛爾蘭正在開展1500MV級聯合運行技術，國內還處在起步階段。在防汙、防腐、防滲方面，雖然在海洋工程方面已經有所研究，有技術儲備，但是在環保和長效的矛盾，還需要再去做進一步的研究。在環境評估生態修複方面，我們沒有針對性的環境影響評價體系。當然，這些挑戰也是有待於我們課題去解決。

海水抽水蓄能在新能源系統中的作用

風電機組的輸出功率特徵，主要取決於自然風速的幾個特點：隨機性、間隙性、季節性、反調控性。在不同天氣條件下，光伏出力特性差異也很大。（圖示）晴天天氣下，曲線平滑，比較少有波動；在多雲天氣下，出力曲線出現高頻波動；在陰天天氣下，波動較多雲天氣要小；在雨雪天氣下，出力可能出現較大幅度波動。因此，綜合看，無論是風電還是光伏，出力的不穩定性，都給電網的穩定帶來一定的考驗。

隨著可再生能源不斷發展，隨著國家經濟結構轉型，對供電質量有越來越高的要求，特別是長三角、京津冀、粵港澳大灣區，變速機組在新能源中的作用會變得越來越突出，主要表現在四個方面：第一，通過自動頻率控制來提高電網頻率調節精度。第二，更快的響應速度和更寬的調節範圍。第三，解決大規模新能源併網帶來的頻率不穩定問題。第四，通過改變輸入功率，抑制網頻波動。

隨著可再生能源造價的不斷降低，新能源的大規模發展，風光發電逐步成為電力系統的主要電源，但是由於間隙不穩定等特點，電網需要快速調節手段。能源輸出在時間分布上的不均勻性，電網又需要大容量的儲能手段，海水抽水蓄能就是實現電網快速調節和大容量儲能的一個有效手段，它對沿海地區和海島消納大規模的新能源，對支撐海洋資源的開發，將會具有重要的意義。

以上是我的匯報，謝謝！

（發言為一起光伏APP根據速記整理，未經本人審核）

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