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充分发挥抽水蓄能行业在绿色能源革命中的作用

发布时间:2020-12-01来源:国家发展和改革委员会价格成本调查中心

近年来,我国电力行业的能源结构、供需结构和电网规模发生了根本性转变。随着能源转型发展和能源互联网加快建设,抽水蓄能行业凭借技术成熟、调节容量大和使用经济、运行环保等优势,在保障大电网安全、服务清洁能源消纳、促进电力系统优化运行中,发挥着日趋重要的作用。但是,目前我国抽水蓄能行业仍存在装机容量占电源总装机容量比例偏低和输配电价格改革后抽水蓄能行业未能建立有效成本回收机制等问题。因此,进一步完善抽水蓄能价格成本政策,对积极吸引社会资本参与建设、促进抽水蓄能行业健康稳定可持续发展、推动清洁能源开发利用、助力绿色能源革命都具有重要意义。

一、抽水蓄能电站现状及未来布局

世界上第一座抽水蓄能电站于1882年诞生在瑞士,距今已有近140年的历史,较具规模的开发始于20世纪50年代,主要在欧美及日本等发达国家。我国抽水蓄能电站起步较晚,虽然目前在运、在建抽水蓄能电站容量均位居世界第一,但我国抽水蓄能装机容量占电源总装机容量比重仅为1.5%,显著低于日本的8.5%,也明显低于及意大利、西班牙、德国、法国等国家的3.5%~6.6%。

截至目前,我国抽水蓄能运行容量3029万千瓦,国家电网经营区运行容量2121万千瓦,占比70%;南方电网经营区运行容量788万千瓦,占比26%;蒙西电网经营区运行容量120万千瓦,占比4%。

国家能源局在《水电发展“十三五”规划》中明确提出加快抽水蓄能发展,优化抽水蓄能电站区域布局,具体要求为:“十三五”期间新开工抽水蓄能6000万千瓦左右,到2020年总装机达到4000万千瓦,预计2025年全国总装机约9000万千瓦。

根据国家政策及电网要求,“十三五”以来抽水蓄能机组保持较高运行强度,电网积极消纳风电、光伏新能源,峰谷变化进一步加大,抽水蓄能机组在调峰填谷及电压调整方面发挥重要作用。“十三五”期间(截止到2019年),占全国运行抽水蓄能电站装机容量的64%的国网新源控股有限公司抽水蓄能机组年平均发电启动次数比“十二五”期间增加40%以上,年平均抽水启动次数比“十二五”期间增加70%以上;年平均机组综合利用数比“十二五”期间增加一倍以上。

二、抽水蓄能电站在推动绿色能源革命中的作用

抽水蓄能电站具备调峰、调频、调相、储能、系统备用和黑启动“六大功能”,具有运行灵活和反应快速的特点,对确保电力系统运行的安全性、稳定性和经济性具有重要作用。一是保障大电网安全稳定运行。一方面,抽水蓄能机组凭借启停迅速、快速多工况转换、双倍调峰、双向无功调节等技术特性,助力电网大功率缺失情况下频率稳定和快速恢复频率。另一方面,抽水蓄能作为电网应对事故快速响应电源,当电网大功率缺失时保障电网安全,同时作为黑启动电源,可为保障极端事故下的电力系统快速有序恢复提供有力支撑。二是促进新能源消纳利用。一方面,抽水蓄能电站可以充分发挥顶峰填谷优势,有效平抑发电与负荷在时间上的不匹配性,积极消纳风电、光伏以及水电,显著提升新能源利用水平。另一方面,抽水蓄能电站具有启停迅速、调节灵活的特点,可以有效应对因新能源因随机性、波动性而带来的系统调节压力,提升系统整体平衡能力,降低系统安全运行风险。三是改善系统运行性能。一方面抽水蓄能电站可替代双倍规模的燃煤(气)机组调峰,降低核电因调峰带来的安全风险,减少或避免汛期弃水,提升电源侧机组运行经济性和安全性。另一方面,抽水蓄能出力调节能灵活适应系统负荷急剧变化的市场环境,提高系统频率合格率、稳定用户侧电压等,提升用户侧电能供给质量,满足经济社会发展高质量用电需求。

同时,抽水蓄能电站社会效益显著。根据国网新源控股有限公司提供数据,利用“储能”功能,公司每年可多消纳新能源电量300亿度,助力新能源利用率达到95%以上,创造社会效益达120亿元。此外,在维护电力系统安全,降低停电损失方面成效显著,以河北张河湾抽水蓄能电站为例,在2019年国庆70周年保电期间,河北南网负荷陡降、峰谷差拉大,电网运行压力异常艰巨,张河湾电站作为保电支撑单位,多次配合电网进行深度调峰填谷,共启动机组172台次,启动成功率100%。

国家电网为促进低碳能源使用,曾提出到2050年将实现在能源生产环节,非化石能源占一次能源的比重超过50%;在终端消费环节,电能在终端能源消费中的比重超过50%。非化石能源和电能的快速发展,将对大电网安全和电力系统灵活调节提出更高要求,未来电力系统所需的灵活调节能力将大幅增加。抽水蓄能因其本身的技术、经济、环保等特点及其产生的社会效益,将使其在绿色能源革命中发挥重要作用。

三、促进抽水蓄能行业发展的建议

抽水蓄能为电力系统安全、稳定、经济运行提供公共服务,本质上是电网的基本单元,是能源互联网的有机组成部分,为促进抽水蓄能行业健康发展,适应能源结构转型,促进绿色能源使用,提出以下建议:

一是进一步完善抽水蓄能行业价格成本相关政策,使抽水蓄能价格政策与输配电价改革、供电侧价格市场化改革政策相衔接,建立抽水蓄能行业成本合理回收机制。增强对社会资本吸引力,提高抽水蓄能装机容量在电源总装机容量中的占比。二是深入研究抽水蓄能定价成本核算方法,为提高抽水蓄能电站成本核算准确性提供有效支撑。三是建立抽水蓄能行业定期成本调查制度,对抽水蓄能电站开展定期成本调查,及时掌握成本变动情况及趋势,为完善抽水蓄能相关价格政策奠定基础。

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