我国抽水蓄能行业前景展望

我国抽水蓄能行业前景展望

龙小刚 姜泽明 赵强

陕西镇安抽水蓄能有限公司 710003

摘要：抽水蓄能行业在我国的发展时间较短，不过在2018年，我国的抽水蓄能装机容量已经排在世界首位。在能源转型发展以及能源互联网建设力度不断提升的背景下，抽水蓄能行业逐渐具备经济环保、技术先进成熟、调节容量大等特征，在保证电网安全、能源清洁、电力系统优化运行等方面发挥出了重要作用，有助于推动电网运行中传统化石能源向新能源方向转变。在科技不断进步的过程中，储能方式逐渐呈现多元化趋势，抽水蓄能行业怎样在新时代背景下应对冲击已经成为社会关注的焦点，同样也是本文研究的重点。

关键词：抽水蓄能；新能源；发展前景

1. 储能技术分类概述

电能储存具有较高难度，现阶段我国应用的储能技术主要是将电能转化为其他形式的能量进行储存，在有用电需求的时候采用相应技术将其他形式的能源转化为电能。将电能进行转化，以物质能量进行储存的方式可以划分为物理储能的范畴，主要包括了压缩空气储能、抽水蓄能等。将电能转化为化学能进行储存可以称之为电化学储能，主要是通过化学反应的方式，利用可充电电池对电能进行储存^[1]。除了这两种储能方式外，还涉及到其他一些储能方式，如超级电容器储能、超导储能等，不过这些储能方式的技术含量与造价成本较高，因此在目前的电能储存中的应用范围不高。

2. 抽水蓄能在推动新能源发展中的作用

积极推动抽水蓄能行业发展，可以凭借抽水蓄能储能、系统备用、黑启动、调频、调相以及调峰六大功能，进一步提高电力系统的运行安全性、经济性与稳定性，其还具有运行灵活与反应迅速的效果。在建设抽水蓄能电站的过程中，抽水蓄能机组具有快速多工况转换、双相无功调节、双倍调峰等特征，可以在电网大功率缺失的基础上，实现频率的快速稳定与恢复。另外，在电网运行中一旦发生安全事故，抽水蓄能机组可以作为快速响应电源投入使用，在电网大功率缺失的情况下有助于提高电网的安全性，并且可以成为和启动电源，在极端事故下保障电力系统快速恢复起到强力支撑效果。抽水蓄能行业在发展的过程中，可以凭借抽水蓄能电站的顶峰填谷优势，有效对发电与电荷在时间上的不匹配性进行抑制，有助于消纳水电、光伏和风电，有利于提高新能源利用程度。建设抽水蓄能电站，可以凭借其快速启停和灵活调节的特性，有效对新能源应用中出现的较大波动性、随机性进行抑制，避免新能源运用导致电力系统调节压力增大，有助于提高电力系统的平衡水平，降低电力系统运行中面临的安全隐患^[2]。在抽水蓄能电站稳定运行的过程中，不仅可以替代双倍规模燃煤机组进行调峰，而且还可以提高用户侧的供电质量，具有稳定用户侧电压、提高系统频率合格率的效果，可以更好地满足社会经济发展对电力能源的需求。

3. 不同储能技术的特征

抽水蓄能主要是将电能转化为水的势能，电网运行中当电能供应大于需求的时候，抽水蓄能机组可以作为水泵使用，在消耗电能的情况下把下池水抽至上池，以此提高电网负荷。在求大于供的情况下，抽水蓄能机组可以将上池水排至下池，从而为电网提供足够的电能，以此让电网符合达到削峰填谷的效果。建设的抽水蓄能电站的水头大概在40~600m左右，需要具备相应容量，因此在抽水蓄能电站建设中对地理条件有着十分严格的要求，工程建设中需要投入大量成本，且建设需要消耗许多时间，还会涉及生态建设以及占地拆迁等问题。在建成抽水蓄能电站以后，其具有巨大容量和较长的使用寿命，电站的运行稳定性较强，具有较高的储能效率。

压缩空气储能技术主要是在电网供大于求的情况下消耗电能，将空气压缩并储存于密闭的空间当中，在电网求大于供的时候通过释放压缩空气、运行汽轮机的方式进行发电。压缩空气储能的使用寿命较长，可用于大量储存，对环境的影响很小，同时在建设过程中对地理位置的要求较低，在未来具有良好发展前景。不过使用该储能技术的时候，会伴随大量热量释放，这些热量的利用难度较大，具有较高的能量损失，因此其经济性不高^[3]。

电化学储能主要是将电能转化为化学能进行储存，其中会将相应的化学元素当做储能介质。储能介质不同，大致可以分为锂离子电池、铅酸电池、钠基电池等，其中铅酸电池、锂离子电池等已经可以实现规模化储能。不过，不同电池有着不同的优劣势，电化学储能的优势主要是建设周期较短，设计与配置比较灵活，不易受地理条件限制。其劣势在于该技术目前还不够成熟，电池寿命是制约该技术发展的主要因素，同时还存在一定安全隐患，相较于抽水蓄能技术未来还有较广的发展空间，再加上电池老化后需要进行回收检测，因此该技术的经济性不强，在储能过程中需要投入较高成本。

4. 抽水蓄能行业的未来发展前景展望

在我国新能源不断发展的背景下，储能行业在提高电能质量、消纳新能源以及维护电网运行稳定性等方面将持续发挥良好作用。每建成一种新型抽水蓄能电站，无论是电站日常运行还是后期运维管理，都必须具备成熟的经验，不断在实践中总结经验。从目前的情况来看，抽水蓄能是一种最可靠的储能方式，在电能储存领域目前拥有着不可替代的地位。在我国电网未来发展过程中，储能技术与新能源的关系将变得愈发紧密，二者在未来将实现协同规划和发展。抽水蓄能在储能行业未来发展中，将成为绝对发展助力，其在我国储能总装机容量中占据最高份额。不过在建设抽水蓄能电站的过程中，需要消耗大量时间，同时需要投入较高经济成本，因此在抽水蓄能行业未来发展中，需要考虑抽水蓄能建设项目是否与我国新能源行业的发展需求相符。在科技不断进步的过程中，抽水蓄能行业与电化学储能行业的联系将愈发紧密，在电化学储能技术不断发展的过程中，其造价成本将大幅降低，能够实现与抽水蓄能的优势互补，进一步推动我国储能技术发展，最大限度挖掘我国电网潜力，更好地满足社会发展中对高质量电能的需求。

5. 推动抽水蓄能行业发展的建议

抽水蓄能行业发展进一步维护了电力系统安全、经济、稳定运行，是电网的基本单元，同样也是能源互联网的重要构成。为进一步推动抽水蓄能行业发展，提高行业对能源结构转型的适应性，加强绿色清洁能源的应用，一方面要进一步完善抽水蓄能行业价格成本相关的政策制度，实现抽水蓄能价格政策与供电侧价格试穿改革政策、输配电价格改革政策的有效衔接，构建独属抽水蓄能行业的成本回收机制，提高抽水蓄能行业对社会资本的吸引力，逐步提高抽水蓄能机组容量，提高其在电源总装机容量中的比例^[4]。另一方面，要深入研究抽水蓄能定价成本的核算方法，进一步提高抽水蓄能电站成本核算的有效性，可以考虑建立成本调查制度，面向整个抽水蓄能行业定期开展成本调查工作，及时了解行业定价成本变化情况，明确成本变化趋势，通过这种方式进一步完善抽水蓄能行业相关价格政策。

结语：综上所述，当前我国越来越重视环境保护和能源消耗问题，尽可能减少对石油、煤炭等化石能源的应用，进一步加大了新能源的开发与利用力度，在这个过程中，我国越来越重视抽水蓄能行业发展，尽可能减少电网运行中对化石能源等不可再生能源的消耗，使得抽水蓄能行业的未来发展前景变得更加广泛，对实现我国经济社会可持续发展起到了较强促进作用。

参考文献

[1]李长健.抽水蓄能电站减碳效益研究[J].水电与抽水蓄能,2021,7(06):45-48+80.

[2]胡雨龙,马锦彪.我国抽水蓄能行业前景展望[J].水电站机电技术,2021,44(12):54-56.DOI:10.13599/j.cnki.11-5130.2021.12.022.

[3].2022年中国抽水蓄能行业全景图谱[J].电器工业,2021(12):64-68.

[4].行业分析:当前抽水蓄能发展关键问题及趋势研判[J].四川水力发电,2019,38(02):34.