我國抽水蓄能電站發(fā)展現(xiàn)狀及前景

2018-02-07 18:45:59 能源研究俱樂部　點(diǎn)擊量：評論 (0)

作為目前經(jīng)濟(jì)、清潔的大規(guī)模儲能方式，抽水蓄能電站(以下簡稱抽蓄電站)啟停靈活、反應(yīng)迅速，具有調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用和黑啟

作為目前經(jīng)濟(jì)、清潔的大規(guī)模儲能方式，抽水蓄能電站(以下簡稱抽蓄電站)啟停靈活、反應(yīng)迅速，具有調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用和黑啟動等多種功能。做好抽蓄電站建設(shè)和調(diào)度運(yùn)行，有利于更好地利用新能源資源，有利于提升電力系統(tǒng)綜合效益。

進(jìn)入“十三五”以來，我國抽蓄電站發(fā)展一改“十二五”時(shí)期緩慢態(tài)勢，新開工步伐加快，但能否實(shí)現(xiàn)“十三五”目標(biāo)尚待觀察。

一、發(fā)展現(xiàn)狀

(一)開發(fā)進(jìn)展

1.常規(guī)抽蓄電站

隨著由國家電網(wǎng)公司投資建設(shè)的6座抽蓄電站去年12月22日開工，我國抽蓄電站在運(yùn)規(guī)模2849萬千瓦，在建規(guī)模達(dá)3871萬千瓦，在建和在運(yùn)裝機(jī)容量均居世界第一。

2017年，國家電網(wǎng)公司開建了河北易縣、內(nèi)蒙古芝瑞、浙江寧海、浙江縉云、河南洛寧、湖南平江6座總裝機(jī)840萬千瓦的抽蓄電站;由江蘇省國信集團(tuán)投資、總裝機(jī)容量為150萬千瓦的江蘇溧陽抽蓄電站全面投產(chǎn);此外，南方電網(wǎng)公司深圳抽蓄和海南瓊中抽蓄電站均實(shí)現(xiàn)首臺機(jī)組投產(chǎn)，廣東陽江和梅州抽蓄電站按照建設(shè)進(jìn)度完成節(jié)點(diǎn)。

2.海水抽蓄電站

目前，我國初步查清全國海水抽蓄電站資源，并篩選出典型站點(diǎn)。2017年4月5日，國家能源局發(fā)布海水抽蓄電站資源普查成果顯示，我國海水抽蓄資源站點(diǎn)達(dá)238個(gè)，總裝機(jī)容量可達(dá)4208.3萬千瓦。其中，位于浙江舟山、廣東汕頭、福建寧德等8個(gè)建設(shè)條件相對較好的典型站點(diǎn)將作為下一步研究重點(diǎn)。

(二)投資主體

過去，由于抽蓄電站主要服務(wù)于電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，由電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)開發(fā)，抽蓄電站的盈利與整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)營利潤進(jìn)行捆綁式計(jì)算，其他企業(yè)建設(shè)抽蓄電站的積極性并不高。

抽蓄電站目前以電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)獨(dú)資或控股投資建設(shè)為主，逐步建立引入社會資本的多元市場化投資體制機(jī)制。在具備條件的地區(qū)，鼓勵(lì)采用招標(biāo)、市場競價(jià)等方式確定抽蓄電站項(xiàng)目業(yè)主。

目前，國家電網(wǎng)公司所屬國網(wǎng)新源控股有限公司是我國最大的抽蓄電站開發(fā)建設(shè)單位。截至2017年底，該公司運(yùn)行抽蓄電站達(dá)到20座，裝機(jī)容量1907萬千瓦，占全國抽蓄運(yùn)行容量的66%。

(三)電價(jià)機(jī)制

目前，我國抽蓄電站主要實(shí)行三種價(jià)格機(jī)制——單一容量電價(jià)、單一電量電價(jià)、兩部制電價(jià)。按照2014年國家發(fā)展改革委《關(guān)于完善抽蓄電站價(jià)格形成機(jī)制有關(guān)問題的通知》，在形成競爭性電力市場以前，對抽蓄電站實(shí)行兩部制電價(jià)。其中，容量電價(jià)彌補(bǔ)固定成本及準(zhǔn)許收益，并按無風(fēng)險(xiǎn)收益率(長期國債利率)加1個(gè)百分點(diǎn)至3個(gè)百分點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)收益率確定收益，電量電價(jià)彌補(bǔ)抽發(fā)電損耗等變動成本;逐步對新投產(chǎn)抽蓄電站實(shí)行標(biāo)桿容量電價(jià);電站容量電價(jià)和損耗納入當(dāng)?shù)厥〖夒娋W(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用統(tǒng)一核算，并作為銷售電價(jià)調(diào)整因素統(tǒng)籌考慮。當(dāng)時(shí)已核定電價(jià)的抽蓄電站逐步實(shí)行兩部制上網(wǎng)電價(jià)。

(四)建造成本與收益

抽蓄電站前期建設(shè)周期長，一個(gè)項(xiàng)目從預(yù)可行研究到建成投產(chǎn)正常情況下需要8至10年時(shí)間，每千瓦成本7000元左右。國家電網(wǎng)公司去年底開工的6座抽蓄電站總裝機(jī)容量840萬千瓦，總投資524億元，平均每千瓦投資6200余元。6座電站計(jì)劃全部于2026年竣工投產(chǎn)。去年全面投產(chǎn)的江蘇溧陽抽蓄電站于2008年12月開工，總投資89億元、總裝機(jī)容量為150萬千瓦，每千瓦投資近6000元。

業(yè)界人士表示，以目前的電價(jià)，抽蓄電站最好的運(yùn)行情況也只能是保本微利。國家能源局2015年發(fā)布的《華北華東區(qū)域抽蓄電站運(yùn)營情況監(jiān)管報(bào)告》顯示，2014年1~9月份區(qū)域內(nèi)實(shí)施單一容量電價(jià)的抽蓄電站發(fā)電利用小時(shí)數(shù)為518.8小時(shí)，抽水利用小時(shí)數(shù)為642.5小時(shí)。此外，在大多數(shù)情況下，抽蓄電站調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相，安全備用保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行所產(chǎn)生的輔助功能效益難以準(zhǔn)確計(jì)算。

與常規(guī)抽蓄電站相比，海水抽蓄電站有利用海洋作為下水庫、占地面積小、水源充足等優(yōu)點(diǎn)，但也有其獨(dú)有特性和技術(shù)難度。海水抽蓄電站相對較小，單位造價(jià)更高，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可能更差。

二、存在問題

目前，我國抽蓄電站總體上存在發(fā)展慢、電價(jià)機(jī)制待完善、電站作用未充分發(fā)揮、投資主體單一等問題，導(dǎo)致部分機(jī)組利用率較低、頂峰發(fā)電能力未能充分發(fā)揮。從根本上看，還是在于認(rèn)識差異和經(jīng)濟(jì)吸引力不夠，企業(yè)投資積極性不高。

(一)建設(shè)速度低于預(yù)期，裝機(jī)比重占比較低

“十二五”期間，全國規(guī)劃新開工抽蓄電站4000萬千瓦、投產(chǎn)1324萬千瓦，2015年底裝機(jī)容量達(dá)到3000萬千瓦，但實(shí)際開工2090萬千瓦、投產(chǎn)732萬千瓦，2015年底裝機(jī)容量僅2303萬千瓦，分別完成“十二五”規(guī)劃目標(biāo)的52%、55%和77%。進(jìn)入“十三五”，抽蓄電站建設(shè)明顯加快，前兩年新開工規(guī)模約1900萬千瓦。

目前，我國抽蓄電站裝機(jī)在電力裝機(jī)中占比還不到2%，而西方發(fā)達(dá)國家普遍重視抽蓄電站建設(shè)，裝機(jī)容量通常占電力系統(tǒng)總裝機(jī)的5%~10%。其中，美國抽蓄電站占比達(dá)7%~8%，日本達(dá)14%。我國調(diào)峰能力不足已開始影響電力系統(tǒng)運(yùn)行，部分地區(qū)時(shí)段性影響嚴(yán)重。

(二)市場化電價(jià)未形成，投資效益不高

電價(jià)形成機(jī)制未理順是抽蓄發(fā)展的核心問題。2014年《關(guān)于完善抽蓄電站價(jià)格形成機(jī)制有關(guān)問題的通知》對抽蓄電站電價(jià)政策是原則性規(guī)定，沒有實(shí)施細(xì)則，兩部制電價(jià)政策并未得到全面落實(shí)。據(jù)了解，抽蓄電站年容量電費(fèi)分配是電網(wǎng)50%、用戶25%通過銷售電價(jià)疏導(dǎo)落實(shí)，發(fā)電企業(yè)25%通過招標(biāo)解決。在現(xiàn)有電價(jià)機(jī)制下，抽蓄電站的建設(shè)成本只能全部進(jìn)入輸配電成本并通過調(diào)整銷售電價(jià)進(jìn)行疏導(dǎo)，由電網(wǎng)和用戶承擔(dān)，受益電源并未補(bǔ)償抽蓄電站。

國家能源局2015年發(fā)布的《華北華東區(qū)域抽蓄電站運(yùn)營情況監(jiān)管報(bào)告》指出，抽蓄電站的相關(guān)招標(biāo)競價(jià)方式、電價(jià)測算方法、工作時(shí)間節(jié)點(diǎn)、各方職責(zé)等尚未明確，兩部制電價(jià)推進(jìn)工作無實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

再如，我國首個(gè)由發(fā)電企業(yè)投資建設(shè)的抽蓄電站黑麋峰電站，2009年投運(yùn)后持續(xù)虧損，不得已于2013年轉(zhuǎn)賣給電網(wǎng)企業(yè)。發(fā)電企業(yè)無意承擔(dān)25%電站容量電費(fèi)，理由之一即是火電本身具有一定調(diào)峰能力，并不一定需要抽蓄電站。

(三)電力供需形勢與體制機(jī)制也存制約

在個(gè)別業(yè)界專家看來，抽蓄電站建設(shè)緩慢歸根結(jié)底是當(dāng)前全國電力產(chǎn)能嚴(yán)重過剩造成的。近幾年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，單位GDP能耗下降，電力需求增速降低，而且火電機(jī)組出現(xiàn)過剩。這一觀點(diǎn)認(rèn)為，抽蓄電站最主要的作用就是參與可再生能源調(diào)峰，目前電力產(chǎn)能過剩，普遍存在棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象。可再生能源規(guī)模上不去，抽蓄自然也就跟著受影響。同時(shí)，抽蓄部分調(diào)峰任務(wù)被大量過剩火電機(jī)組所替代，抽蓄電站的經(jīng)濟(jì)效益無法保證，大大降低了企業(yè)投資建設(shè)的積極性。

三、發(fā)展前景與建議

(一)抽蓄電站將加速發(fā)展

從全球范圍看技術(shù)較成熟的抽蓄仍是儲能主力。根據(jù)國際可再生能源署去年底發(fā)布的“電力儲存與可再生能源——2030年的成本與市場”報(bào)告，到2017年中，全球儲能裝機(jī)容量為176吉瓦，其中169吉瓦抽蓄(占96%);3.3吉瓦熱能儲存(1.9%);1.9吉瓦電池儲能(1.1%);1.6吉瓦機(jī)械儲能(0.9%)。而且，與發(fā)達(dá)國家抽蓄電站占電力總裝機(jī)的比重相比，我國的比重偏低，專家認(rèn)為我國抽水蓄能的合理比例應(yīng)保持在10%以上。

非水可再生能源快速發(fā)展需要。《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確，“十三五”將加快抽蓄電站建設(shè)，以適應(yīng)新能源大規(guī)模開發(fā)需要，保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。我國未來能源革命電力轉(zhuǎn)型中，間歇性的非水可再生能源將是主力，其發(fā)電能力超過電網(wǎng)的最低負(fù)荷是必然的趨勢。2017年，我國非化石能源發(fā)展已經(jīng)領(lǐng)跑全球，新增裝機(jī)規(guī)模占全球增量40%左右。我國非化石能源發(fā)電裝機(jī)占比已達(dá)38.1%，比2012年提高9.6個(gè)百分點(diǎn)，是歷史上增長最快的時(shí)期。2017年，我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到約6.56億千瓦，風(fēng)電和光伏發(fā)電建設(shè)成本分別下降20%和60%。

(二)發(fā)展目標(biāo)設(shè)定應(yīng)更加科學(xué)

按照我國規(guī)劃，“十三五”全國新開工抽蓄電站6000萬千瓦左右，到2020年抽蓄電站裝機(jī)容量達(dá)到4000萬千瓦，預(yù)計(jì)2025年全國抽蓄電站約9000萬千瓦。按照目前的開工規(guī)模，意味著未來三年至少還要新開工4100萬千瓦抽蓄機(jī)組才能完成既定規(guī)劃目標(biāo)。這個(gè)規(guī)劃目標(biāo)完成難度較大。

要滾動調(diào)整抽蓄規(guī)劃，適時(shí)啟動新一輪選點(diǎn)規(guī)劃工作。統(tǒng)籌考慮區(qū)域電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷需要、安全穩(wěn)定運(yùn)行要求和站址建設(shè)條件，對尚未開展選點(diǎn)規(guī)劃的地區(qū)適時(shí)啟動規(guī)劃工作;對部分已有選點(diǎn)規(guī)劃，經(jīng)論證有增補(bǔ)、調(diào)整站點(diǎn)必要的地區(qū)進(jìn)行滾動調(diào)整，充分論證系統(tǒng)需求，分析研究抽蓄電站的合理建設(shè)規(guī)模和布局，優(yōu)選確定規(guī)劃站點(diǎn)。為適應(yīng)長遠(yuǎn)需要，考慮到抽蓄電站建設(shè)的合理工期，有必要組織新一輪的選點(diǎn)規(guī)劃工作。

(三)深化電改完善利益補(bǔ)償機(jī)制

抽蓄電站的屬性導(dǎo)致其不追求直接的經(jīng)濟(jì)效益，而其間接經(jīng)濟(jì)和社會效益難以計(jì)算，需要借助電改將其間接效益量化出來。應(yīng)實(shí)行“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”，鼓勵(lì)電力系統(tǒng)優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，將煤電、核電等受益電源的增量效益部分用于對抽蓄電站的補(bǔ)償，體現(xiàn)“誰受益、誰分擔(dān)”的原則。通過電源側(cè)峰谷電價(jià)、輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)确绞剑侠矸从吵樾铍娬镜男б妗Ｍ瑫r(shí)，完善和落實(shí)兩部制電價(jià)政策，擴(kuò)大峰谷電價(jià)差。以美國加州電力交易中心為例，不同時(shí)段電價(jià)差異很大，最高電價(jià)與最低電價(jià)相差52倍。抽蓄電站可以在電力市場高拋低吸，獲得效益，有足夠生存空間。

(四)做好分類管理利用

由于電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、電力供需狀況和電力保障需求的實(shí)際情況存在差異，不同電網(wǎng)抽蓄電站實(shí)際發(fā)揮的作用應(yīng)該有所側(cè)重，抽蓄的作用不能一概而論，需要分類管理利用。

目前看，華東電網(wǎng)規(guī)模大，系統(tǒng)峰谷差較大，系統(tǒng)內(nèi)火電比重較高，核電和區(qū)外來電比重也逐年增加，對電能質(zhì)量要求高。因此，抽蓄功能以調(diào)峰填谷為主，輔以調(diào)頻調(diào)相和備用;湖南、湖北電力系統(tǒng)內(nèi)小水電比重大，且遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，負(fù)荷中心缺乏快速反應(yīng)電源，因此抽蓄以承擔(dān)調(diào)頻調(diào)相、事故備用功能為主，輔以調(diào)峰填谷功能;東北、西北電網(wǎng)新能源發(fā)展迅速，電網(wǎng)規(guī)模小，消納能力有限，要保證遠(yuǎn)距離外送，配置抽蓄更多發(fā)揮其儲能作用，輔以調(diào)峰調(diào)頻、事故備用等功能。

(五)促進(jìn)投資建設(shè)市場化

目前，“鼓勵(lì)采用招標(biāo)、市場競價(jià)等方式確定抽蓄電站項(xiàng)目業(yè)主”的政策效果尚未顯現(xiàn)。從長遠(yuǎn)看，抽蓄電站走市場化道路或許是最優(yōu)選擇。建立多元化的投資機(jī)制，鼓勵(lì)社會資本投資，促進(jìn)抽蓄電站投資建設(shè)市場化。研究推行抽蓄電站和核電、風(fēng)電等項(xiàng)目協(xié)調(diào)配套投資及運(yùn)營管理模式，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行，促進(jìn)優(yōu)勢互補(bǔ)、良性互動，減少資源浪費(fèi)。

原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2018年1月19日第3期

責(zé)任編輯：lixin

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