抽水蓄能電站為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供重要支撐
5月20日,在由中國電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司(以下簡(jiǎn)稱北京院)等7家單位承辦的國際大壩委員會(huì)第28屆大會(huì)暨第93屆年會(huì)抽水蓄能電站發(fā)展與展望專題研討會(huì)上,中國工程院院士、中國電建集團(tuán)首席科學(xué)家張宗亮在報(bào)告中提到,實(shí)現(xiàn)"雙碳"目標(biāo),構(gòu)建新型電力系統(tǒng),是破解經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過程中能源、資源與環(huán)境制約的關(guān)鍵舉措,抽水蓄能電站是開發(fā)構(gòu)建流域"水風(fēng)光儲(chǔ)"一體化清潔能源基地和"沙戈荒"新能源基地的儲(chǔ)能支撐。
我國新能源基地建設(shè)提速
根據(jù)國家《"十四五"規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》,中國在"十四五"期間,將建設(shè)9座大型清潔能源基地。清潔電力能源主要包括水電、風(fēng)電和光伏等發(fā)電方式。
加快推進(jìn)以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地建設(shè),是國家推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的重大戰(zhàn)略舉措。當(dāng)前,多地正加快清潔能源基地建設(shè),并不斷提高電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接納、配置和調(diào)控能力,推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型穩(wěn)步邁進(jìn)。
2024年,河北滄州渤海沿岸,我國規(guī)模最大"漁光互補(bǔ)"項(xiàng)目——"綠港氫城"新能源項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電,231萬塊光伏板下面,能夠養(yǎng)殖多種海洋生物,能源和漁業(yè)互補(bǔ)雙贏;在青海,黃河上游在建裝機(jī)規(guī)模最大的水電站——瑪爾擋水電站全面投產(chǎn)發(fā)電,這不僅僅是一個(gè)單一的水電站,還能實(shí)現(xiàn)"水風(fēng)光蓄"的多能互補(bǔ),配置各類可再生能源達(dá)到3112萬千瓦。
抽水蓄能電站為新能源發(fā)展提供儲(chǔ)能支撐
當(dāng)前,中國正在進(jìn)行一場(chǎng)深刻的能源革命,著力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新型能源體系。隨著風(fēng)、光等新能源裝機(jī)規(guī)模和發(fā)電量比例的不斷上升,其波動(dòng)性、間歇性與電網(wǎng)安全之間的矛盾也日益凸顯。"針對(duì)風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源間歇性、波動(dòng)性和分散性問題,電力系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)電源的需求更加迫切。在諸多調(diào)節(jié)電源和儲(chǔ)能品種之中,抽水蓄能技術(shù)最成熟,壽命期長(zhǎng),綠色環(huán)保,迎來發(fā)展新機(jī)遇。"張宗亮介紹,"作為當(dāng)前最成熟、規(guī)模效益最顯著的大規(guī)模儲(chǔ)能方式,抽水蓄能電站是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的核心支撐,對(duì)可再生能源發(fā)展發(fā)揮著重要作用。"
《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》明確,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)展的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè),全國抽水蓄能投產(chǎn)規(guī)模達(dá)到3億千瓦左右。
"從裝機(jī)容量11MW的中國首座抽水蓄能電站——崗南抽水蓄能電站,到裝機(jī)容量3600MW的全球最大抽水蓄能電站——豐寧抽水蓄能電站,中國抽蓄技術(shù)發(fā)展已躋身世界一流水平。"北京院黨委書記、董事長(zhǎng)朱國金說。在他看來,抽水蓄能是目前技術(shù)成熟可靠、最具大規(guī)模開發(fā)、經(jīng)濟(jì)高效的綠色儲(chǔ)能手段,抽蓄與風(fēng)光等新能源聯(lián)合運(yùn)行,能有效降低基地發(fā)電側(cè)的棄風(fēng)和棄光率,維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
而從技術(shù)特性上來看,抽水蓄能、新能源與新型儲(chǔ)能之間存在多維度互補(bǔ)關(guān)系,"所謂多能互補(bǔ)本質(zhì)上是通過技術(shù)融合、模式創(chuàng)新、統(tǒng)籌優(yōu)化,構(gòu)建"新能源+長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)基荷+短時(shí)快響應(yīng)"的立體調(diào)節(jié)體系,在技術(shù)融合方面構(gòu)建多時(shí)間尺度的調(diào)節(jié)能力:短時(shí)響應(yīng)通過飛輪、鋰電、液流等功率型新型儲(chǔ)能承擔(dān)秒級(jí)調(diào)頻,平抑風(fēng)光出力波動(dòng);中時(shí)平衡通過抽水蓄能+壓縮空氣儲(chǔ)能聯(lián)合運(yùn)行,解決日內(nèi)負(fù)荷峰谷差;氫儲(chǔ)能或重力儲(chǔ)能具有季節(jié)性調(diào)節(jié)能力,能夠發(fā)揮一定的長(zhǎng)時(shí)保障作用。"北京院總工程師王可解釋。
當(dāng)前,全球能源轉(zhuǎn)型加速推進(jìn),抽水蓄能作為新型電力系統(tǒng)的"穩(wěn)定器"和"調(diào)節(jié)閥","其價(jià)值已從單一儲(chǔ)能擴(kuò)展到系統(tǒng)協(xié)同——既支撐風(fēng)光電力的大規(guī)模消納,又為電網(wǎng)韌性提供保障。"中國東方電氣集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理王軍表示。
"抽蓄+"多元儲(chǔ)能新生態(tài)將逐步構(gòu)建
專家認(rèn)為,隨著新能源產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展與新型電力系統(tǒng)構(gòu)建進(jìn)程提速,儲(chǔ)能作為關(guān)鍵調(diào)節(jié)性電源迎來重大發(fā)展機(jī)遇。
"抽水蓄能+新型儲(chǔ)能"協(xié)同發(fā)展模式將成為儲(chǔ)能行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要方向,該模式通過深度挖掘兩類儲(chǔ)能技術(shù)體系的互補(bǔ)特性,系統(tǒng)性提升多能互補(bǔ)協(xié)同效能,可為構(gòu)建清潔低碳、安全可控、高效互動(dòng)的新型能源體系提供戰(zhàn)略性支撐。
"單一維度的技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)無法滿足新型電力系統(tǒng)的需求,必須建立跨領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的交叉融合,推動(dòng)電力市場(chǎng)機(jī)制改革與工程技術(shù)創(chuàng)新的協(xié)同促進(jìn)。"北京院黨委副書記、總經(jīng)理?xiàng)顣暂x說,他認(rèn)為推動(dòng)抽水蓄能與新型儲(chǔ)能融合發(fā)展,是能源系統(tǒng)向低碳化轉(zhuǎn)型的必然選擇,也是重塑能源治理格局的新路徑。這一融合的本質(zhì),在于突破傳統(tǒng)儲(chǔ)能模式的約束,通過多維度儲(chǔ)能技術(shù)協(xié)同,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)從"單一調(diào)節(jié)"向"全譜域響應(yīng)"的躍遷。
作為電力系統(tǒng)的"壓艙石",抽水蓄能承擔(dān)著基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性的調(diào)節(jié)任務(wù),"抽水蓄能與新型儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中形成長(zhǎng)時(shí)+短時(shí)、集中+分布的多層次儲(chǔ)能體系,共同支撐高比例新能源的穩(wěn)定運(yùn)行和高效消納。隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)機(jī)制的不斷完善,兩者的協(xié)同將更加緊密。"朱國金表示。
統(tǒng)籌技術(shù)融合與模式創(chuàng)新,是破解多能互補(bǔ)系統(tǒng)性挑戰(zhàn)的必由之路。"未來,通過深化抽蓄+新能源+新型儲(chǔ)能的立體耦合,將為新型電力系統(tǒng)提供兼具經(jīng)濟(jì)性與可靠性的解決方案。"王可說。
此外,在"雙碳"目標(biāo)下,電源轉(zhuǎn)型路徑整體呈現(xiàn)出清潔化發(fā)展的態(tài)勢(shì),"抽水蓄能由傳統(tǒng)保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行向能源電力、經(jīng)濟(jì)社會(huì)多領(lǐng)域綜合效益發(fā)揮轉(zhuǎn)變,抽水蓄能電站將在規(guī)?;瓌?dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和促進(jìn)鄉(xiāng)村振興等方面發(fā)揮重要作用"。張宗亮說。
在抽水蓄能智能化建設(shè)運(yùn)營方面,也將實(shí)現(xiàn)較大突破。國際水電協(xié)會(huì)副首席執(zhí)行官巴勃羅·巴爾韋德認(rèn)為,人工智能正在推動(dòng)抽水蓄能行業(yè)從"體驗(yàn)驅(qū)動(dòng)"向"數(shù)據(jù)智能"轉(zhuǎn)型,通過全過程的智能重構(gòu),在效率、成本、安全保障等方面實(shí)現(xiàn)了全面突破,未來將進(jìn)一步向無人化、環(huán)?;?、全球化方向發(fā)展。
來源:中國日?qǐng)?bào)網(wǎng)