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萬億級抽水蓄能產業:打通新型電力系統的“關鍵鑰匙”

2022-04-27 16:06  來源:華夏能源網  瀏覽:  

抽水蓄能在中國的儲能市場上擔當了“壓艙石”的角色。

今年4月初,國家發改委、能源局發布通知,要求加快部署“十四五”時期抽水蓄能項目開發建設。

通知指出,加快發展抽水蓄能,對于加快構建新型電力系統、促進可再生能源大規模高比例發展等具有重要作用。請各省(區、市)發展改革委、能源局按照“能核盡核、能開盡開”的原則,加快推進2022年抽水蓄能項目核準工作,確保2022年底前核準一批項目,并做好與“十四五”后續年度核準工作的銜接,促進抽水蓄能又好又快大規模高質量發展。

而在此十天之前,國家發改委、能源局印發的《“十四五”現代能源體系規劃》提出,到“十四五”末,抽水蓄能裝機容量要達到6200萬千瓦以上,實現翻倍增長;到2030年,抽水蓄能投產總規模較“十四五”要再翻一番,達到1.2億千瓦。

政府主管部門出臺的支持政策,為抽水蓄能大發展提供了原動力。在市場層面,投資熱潮已在興起,各大央企積極投入,一個萬億級的大產業正在悄然成型。

作為“新型電力系統”的重要組成部分,抽水蓄能是技術最為成熟的儲能方式,也是光伏、風電最重要的調峰手段。目前,抽水蓄能正迎來蓬勃發展的重大歷史機遇期,而產業諸多“短板”問題也很明顯,這需要政策持續保持力度,將抽蓄產業“扶上馬,送一程”。

打通新型電力系統的“關鍵鑰匙”

落地“碳達峰、碳中和”目標,中央提出加緊構建新型電力系統。何為新型電力系統?

“十四五”規劃明確了這一概念和目標:新型電力系統首先須以新能源為主體,到2030年,非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右;風電、光伏總裝機將達12億千瓦以上,較2020年底躍升126%。

截至2020年底,全國發電總裝機容量為22億千瓦,若以這一數字為靜態基數,到2030年風電光伏裝機量會占到全國總裝機量的一半多。

而放眼2060年碳中和,我國擬以“裝機總量60億至80億千瓦,風力發電、光伏發電共占比70%,穩定電源占比30%”為目標來規劃新型電力系統。即使是按照低數值的60億千瓦計算,風光裝機亦將突破40億千瓦。

風光前景無限,但與生俱來的的周期性和不穩定性卻是“軟肋”,風電在晚上達到峰值而光電是白天達到峰值,同時風電光伏還對氣候季節敏感,出力不穩定,負荷曲線跳躍對電網系統安全帶來沖擊。

一方面需要大力發展新能源,一方面風電光伏又面臨諸多問題,這倒逼儲能環節要盡快取得突破。伴隨著風電光伏滲透率的提升,電網調峰、調頻壓力也會不斷增大,儲能日益成為新型電力系統的核心支點,這其中的重中之重便是抽水蓄能。

抽水蓄能的原理非常簡單,在山上、山下建兩個水庫,安裝一臺既能當抽水機又能當發電機的水輪機,電多的時候就把山下面的水抽到山上,電少的時候就把山上的水放下來發電。抽水蓄能之于新型電力系統的本質,就是抽水耗電,然后再放水發電,以此來平衡電力過剩和電力緊缺的時間段。

相比電化學等新型儲能,抽水蓄能有容易上規模的巨大優勢。一座抽水蓄能電站,隨便幾臺機組即可實現幾百兆瓦儲能規模,上千兆瓦的也不少見(大規模的儲能非常難得)。難能可貴的是,抽水蓄能的單位成本也不高,大概在500元-1000元/千瓦時(大概只有鋰電池的四分之一到一半),使用壽命卻可以達到40-60年(鋰電池大概只有10年不到)。

此外,相比新興的電化學儲能以及氫能儲能,抽水蓄能在技術路線上非常成熟,世界上第一個抽水蓄能電站1882年(清光緒八年)在瑞士就已建成,而我國也早在1968年就建成了第一座抽蓄電站。

目前,抽水蓄能在中國的儲能市場上擔當了“壓艙石”的角色?!秲δ墚a業研究白皮書2021》統計,2020年中國已投運儲能項目累計裝機規模35.6GW。其中,抽水蓄能占比89%,累計裝機31.79GW;新興的電化學儲能占比僅為9.2%,累計裝機為3.27GW。兩相對比,抽水蓄能的地位和價值非常明顯。

2020年12月啟動的新一輪抽水蓄能中長期規劃資源站點普查結果表明,地理位置、地形地質、水源條件、水庫淹沒、環境影響、工程技術條件等方面均適合的資源站點有1500余個,總裝機規??蛇_1600GW。

政策暖風頻吹萬億產業啟航

抽水蓄能曾一度徘徊于政策尷尬之中。

此前,江蘇鎮江分布著八座電網側儲能電站構成的電網儲能電站群,電網企業希望通過將成本納入電網輸配電價的方式進行攤銷,但后來這一模式卻被叫停。原因是這一模式與國家降低電網輸配電價的大方向相悖,也不屬于電網企業的管制性業務。

2019年6月國家發改委出臺《輸配電定價成本監審辦法》,明確將抽水蓄能電站列為與輸配電業務無關的資產,排除在輸配電價成本之外,這導致增量的抽水蓄能電站成本回收、疏導困難。

這一局面,直到2021年5月迎來轉機。

2021年5月7日,國家發改委下發《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》,明確政府核定的抽水蓄能容量電費由電網企業向抽水蓄能主體支付,購買抽水蓄能服務,然后再納入省級電網輸配電價回收。同理,如果電網企業自己做抽水蓄能電站,其成本也將攤銷進電價中。新的電價機制的實施,很好地解決了抽水蓄能成本疏導問題,使得抽水蓄能迎來盈利拐點。

此后,2021年9月9日,國家能源局發布《抽水蓄能中長期發展規劃(2021-2035年)》,要求加快抽水蓄能電站核準建設。

具體來說,到2025年,抽水蓄能投產總規模要較“十三五”翻一番,達到6200萬千瓦以上;到2030年,抽水蓄能投產總規模較“十四五”再翻一番,達到1.2億千瓦左右;到2035年,形成滿足新能源高比例大規模發展需求的,技術先進、管理優質、國際競爭力強的抽水蓄能現代化產業,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企業。

據不完全統計,為加快儲能產業快速發展,2022年以來,全國就已有超過20個省市出臺了63項儲能政策,其中就包括鼓勵發展抽水蓄能及新型儲能。政策利好之下,國家電網等各路央企大玩家開始行動,產業大格局開始顯現。

國家電網計劃投資1000億元,在“十四五”期間新增開工2000萬千瓦抽水蓄能電站,南方電網計劃投資2000億元,在“十四五”“十五五”期間上馬2000萬千瓦抽水蓄能電站。中國電建成立了10余家公司來發展抽水蓄能項目,中國建筑亦在推動抽水蓄能項目發展。

數據顯示,截至2020年底,抽水蓄能累計裝機3179萬千瓦。以1萬千瓦一個億的投資成本來計算,“十四五”期間市場規模從3179萬千瓦增至6200萬千瓦,所需總投資3000億元左右;“十五五”期間再翻一番達到1.2億千瓦,總投資6000億元左右。也就是說,未來十年間抽水蓄能總投資規模有望逼近萬億元。

另據光大證券預測,到2025年,我國儲能投資市場空間將達到0.45萬億元,2030年增長到1.30萬億元左右。

諸多難點仍在行業呼吁“補短板”

3月17日,國家電網位于浙江泰順、江西奉新的兩座抽水蓄能電站開工建設,工程建設總投資147.73億元。其中,浙江泰順抽水蓄能電站,位于浙江省溫州市泰順縣,總裝機容量120萬千瓦;江西奉新抽水蓄能電站,位于江西省宜春市奉新縣,總裝機容量120萬千瓦。

國家電網的這兩大項目,在抽水蓄能發展新時期具有典型代表意義。不過,細究這兩大項目的歷史,也可見產業發展面臨的難題之大。

浙江泰順抽水蓄能電站早在1997年就開始謀劃,歷時24年才“修成正果”。江西奉新縣抽水蓄能電站在2013年就確定為江西省推薦站點,建設規劃及前期勘測設計等工作已開展多年,直到如今才開建。兩座電站竣工投產,還需要再耗時8年到2030年后開始發電。

“這樣長的建設周期,審批流程如此之長,也只有國家電網這樣的大型央國企能夠做得來。上百億的投資不是小數目,投資回報算是穩定但總算賬下來并不高,一般的企業更愿意選建設周期更短的電化學儲能項目。”業內人士坦言道。

投資規模大,建設周期長,生態環境及地質條件要求嚴格,審批困難等等難題的存在,注定了抽水蓄能產業的發展不會“一帆風順”。對于這樣一個萬億規模的新興市場,需要政策持續護航,多舉措并舉確保其穩步駛上快車道。

針對抽水蓄能亟需補齊的諸多“短板”,業界大咖大聲呼吁并積極建言獻策,這代表了行業心聲:

全國政協委員、哈電集團黨委書記、董事長曹志安呼吁:要立項開展關鍵技術開發與標準制定,國家層面充分利用抽水蓄能發展的良好時機,建立重大科技項目與標準化工作聯動機制,增強國際標準話語權,加快主導制定或完善水電行業國際標準以及國內標準國際化,大力推進中外標準互認。

全國政協委員、國家電網有限公司副總經濟師兼華中分部主任陳修言認為,要加快健全完善能源電力價格形成機制和輔助服務成本疏導機制,進一步理順輸配電價,由全社會共擔能源清潔低碳轉型和綠色發展的責任挑戰。加大抽水蓄能建設力度,在區域電網層面統一配置抽蓄資源,提升抽蓄投資效益。

全國人大代表、國網新源控股有限公司董事長、黨委書記侯清國則表示,在抽水蓄能加快開發建設過程中,加強電力系統需求論證,完善抽水蓄能電站核準機制,規范開發建設基本程序,確保抽水蓄能科學有序高質量發展。

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