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雙碳目標下南方區域抽水蓄能電站新功能

發布日期:2021-08-19 信息來源:南方能源觀察 字號:[ ]

在實現“碳達峰、碳中和”目標、構建以新能源為主體的新型電力系統背景下,新能源將成為電能供給增長的主體。抽水蓄能電站運行靈活、反應快速、調節性能良好、技術成熟,適用于日、周長時間尺度的電網調峰及電力平衡,對于提高電力系統調節能力和大規模可再生能源消納水平,促進削峰填谷,提供負荷中心供電支撐、應急保障、黑啟動等方面具有重要作用,是電力系統服務“雙碳”和保電力安全供應的重要手段。在新能源逐漸成為主體的發展形勢下,由于新能源發電間歇性隨機性等特點,南網區域抽水蓄能電站在電力系統中的作用和功能也將呈現出一些新的特征。

南網區域抽水蓄能電站目前均建設在負荷中心,承擔電網調峰、調頻、應急事故備用等功能。“十四五”和“十五五”期間,廣東沿海地區將建設千萬千瓦級風電基地,由于當地消納能力有限,大量風電需外送珠三角等負荷中心。為保證外送電力的穩定,需要在風電基地配套建設一定規模的抽水蓄能電站,在風電出力較大時,抽水蓄能電站作水泵工況抽水運行吸納棄風電量,當風電出力較小時,抽水蓄能電站發電運行,將棄風電量轉換為峰荷電量。另外,在送端配套建設抽水蓄能電站,在保證外送電力穩定的同時,還可有效提高外送通道容量利用效率。

傳統電網抽水蓄能電站在電力系統中的工作位置一般位于電力高峰和負荷低谷,發揮削峰填谷作用。在新型電力系統中,新能源占比較大,成為電力供應的主要電源,由于其隨機性強、波動性大的特點,電網將需要抽水蓄能配合新能源運行,保證出力平穩,抽水蓄能電站工作位置將發生變化,除了發揮削峰填谷的作用,可能還要承擔部分“腰荷”的供電。由于抽水蓄能具有“四度換三度”的特性,在以化石能源為主的電力系統中,抽水電量大部分來自化石能源,從節能調度角度考慮,一般不調用抽蓄承擔“腰荷”供電;而新型電力系統中,抽水電量為棄風棄光電量,即使承擔“腰荷”產生25%的電能損耗,也具有較好的節能效益。此外,抽蓄承擔“腰荷”供電,還可加快蓄能發電抽水工況轉換,提高利用小時,吸納更多棄風棄光電量。

中小型抽水蓄能電站裝機容量一般小于30萬千瓦,由于其調節庫容小、水頭低、對水源和站址要求不高,可選站點資源豐富,適宜分散布局,可以更靠近負荷中心,更好地發揮快速響應能力,也可以配合分布式新能源的發展,是大型抽水蓄能電站的補充。此外,中小型抽水蓄能電站建設周期短,4-5 年左右可投入運行,可就近接入110kV或220kV電網,滿足局部電網的儲能調峰需求,縮短線路走廊布局,減少輸電損失和建設投資。對于南網區域內系統結構矛盾突出,嚴重影響安全穩定運行的孤立電網、微電網、海島電網,可以適當配置中小型抽水蓄能電站;對分布式新能源較多,電力需求空間較大的區域,也可選擇布局開發條件較好的中小型抽水蓄能電站。

基于抽水蓄能電站在新能源為主體的新型電力系統中呈現的新功能、新趨勢,在新型電力系統構建中,其必將與新能源協調發展,迎來發展的黃金時期,具有十分良好的發展前景。支撐南網區域抽水蓄能電站快速發展的原因主要有以下方面。

(1)633號文的出臺解決了抽水蓄能電站電費“如何疏導”的問題,掃清了抽水蓄能電站發展的障礙。2020年以前,抽水蓄能行業發展的機制體制尚不健全,成本費用傳導受阻,一定程度上制約了抽水蓄能電站的健康發展。2021年5月,國家發展改革委發布《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》(633號文),明確將抽水蓄能容量電費納入輸配電價回收,建立起完整的成本回收與分攤機制,解決了電費“如何疏導”的問題。抽水蓄能新的定價機制和傳導機制的確立,將有效地把抽水蓄能電站建設推向快車道。

(2)以新能源為主體的新型電力系統對抽水蓄能快速發展具有迫切需求。抽水蓄能是目前技術最為成熟的大規模儲能方式之一,在推動以新能源為主體的新型電力系統發展中將發揮至關重要的作用,成為系統重要的組成部分。目前南方區域抽水蓄能裝機比重較低,還不能滿足新能源快速發展要求,需要進一步做好抽水蓄能中長期規劃,結合發展需求和站點資源實際情況,合理安排建設時序,以更加堅定的步伐、更加有力的舉措促進抽水蓄能健康快速發展,進一步提升新能源消納和存儲能力。

(3)新型電力系統的構建,為抽水蓄能電站探索合適的發展模式提供了空間和條件。現階段,兩部制電價是一種彌補抽蓄電站成本、獲取合理收益的穩妥價格機制,但從長遠來看,抽蓄電站未來還是應該參與電力市場,由電力市場來促進、引導抽蓄電站靈活調節和獲取收益。以新能源為主體的新型電力系統的構建,有利于探索“新能源+抽蓄”、“核電+抽蓄”等模式價值機理和效益實現形式,為抽蓄電站參與電力市場競爭,實施“風蓄聯營”、“核蓄聯營”等發展模式提供條件和空間。

作為南網區域抽水蓄能電站的建設運營單位,在助力碳達峰、碳中和目標實現,構建以新能源為主體的新型電力系統過程中,調峰調頻公司將整合全網資源,發揮抽水蓄能前期設計、建設及運營等專業化優勢,加快推進項目開發建設工作,在服務于南網區域能源結構轉型升級的同時,也將自身打造成為世界一流的專業化企業。





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