抽水蓄能电站|抽水蓄能有了“用武之地”

【抽水蓄能电站|抽水蓄能有了“用武之地”】■采访人员 秦志伟
“现在还有不少人强调把重点放在对现有的煤电机组进行灵活性改造上,从而满足大量新能源入网的需求 。这是误导!”《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》)发布不久,中国水力发电工程学会副秘书长张博庭在接受《中国科学报》采访时再次强调 。
他不止一次说过:“煤电灵活性改造的实际调峰作用还不及抽水蓄能的1/7,且从经济性上看,通过煤电灵活性改造增加调峰能力也不宜提倡 。”
为了实现“双碳”目标,我国已提出将严控煤电项目,并要求“十四五”时期严控煤炭消费增长、“十五五”时期逐步减少 。而风、光等新能源的高比例大规模发展成为必然,作为接纳新能源发电能力最优方式之一,抽水蓄能有了“用武之地” 。
抽水蓄能调峰能力最高
在张博庭看来,人类社会实现零碳(碳中和)的出路在于摆脱对化石能源的依赖 。从可持续发展的角度看,实现百分之百依靠可再生新能源,才是人类的希望所在 。
为此,我国提出“到2030年,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上”的发展目标 。
风、光等新能源具有随机性、波动性等特点,这是共识 。新能源规模化、高比例发展,必须伴随储能大发展 。抽水蓄能被看作是目前最经济的储能手段,同时还可以为电力系统提供必要的转动惯量、保证系统稳定运行,与现有其他调峰、储能方式相比,具有较大的比较优势 。
这一点得到张博庭的验证 。他估算了几种常用发电方式对接纳新能源发电的能力,结论是调峰效率最高的为抽水蓄能(包括化学储能),其次是水电、气电等优质的常规能源,最后才是煤电 。
以电力行业为例,就发展何种电源最有利于增加新能源入网而言,由于电力行业的主流(即煤电)有很大的发展惯性,因此,以往不仅社会宣传上倡导增加煤电,实际情况也多是靠增加煤电装机解决新能源入网难题 。但由于国家已给出明确目标,“今后通过大量增加煤电满足新能源入网的路,已经走不通了 。”张博庭说 。
根据《中国可再生能源发展报告2020》,截至2020年底,我国抽水蓄能电站已建3149万千瓦,在建5373万千瓦,开发规模居世界首位 。但考虑电力系统的需求,中长期我国抽水蓄能电站装机规模仍将大幅提升 。
常规水电站改造“非常重要”
根据《规划》,到2025年,抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上;到2030年,投产总规模1.2万亿千瓦左右;到2035年,满足新能源高比例大规模发展需求 。为此,除了积极推进在建项目建设、加快新建项目开工建设外,《规划》还要求因地制宜开展中小型抽水蓄能建设 。
所谓中小型抽水蓄能电站,是指装机容量小于30万千瓦的抽水蓄能电站(包含混合式电站),其中小型抽水蓄能电站的装机容量小于5万千瓦 。水电水利规划设计总院高级工程师于倩倩等人撰文介绍,截至2020年底,我国已建中小型抽水蓄能电站装机容量85万千瓦,占已建抽水蓄能电站的比重不足3.0% 。在建中小型抽水蓄能电站仅为安徽佛子岭抽水蓄能电站,但已停工 。
在抽水蓄能电站技术进步和国内工程经验总结的基础上,规模效益明显的大型抽水蓄能电站成为我国发展的主流 。例如,截至2020年底,我国抽水蓄能选点规划的82个推荐站点均为大型抽水蓄能电站 。
于倩倩也是《规划》编写组成员 。她指出,目前国内未单独进行系统性的中小型抽水蓄能电站资源普查,但我国中小型抽水蓄能电站的站点数量和装机容量规模非常可观,同时资源分布范围较大型站点更为广泛,“只是前期工作和经济性评估不够深入” 。

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