抽水蓄能對大多數(shù)人來說都是陌生的領(lǐng)域,但它并不是什么新鮮的技術(shù)。抽水蓄能作為最早的大容量儲能技術(shù),從20世紀中期開始就被大量運用,逐漸成為全世界應(yīng)用最為廣泛的儲能技術(shù)。
我國抽水蓄能累計投產(chǎn)規(guī)模突破5000萬千瓦
水電水利規(guī)劃設(shè)計總院近日發(fā)布的《中國可再生能源發(fā)展報告2023年度》顯示,截至2023年,我國抽水蓄能累計投產(chǎn)規(guī)模突破5000萬千瓦。2023年新增投產(chǎn)抽水蓄能515萬千瓦,西北地區(qū)抽水蓄能投產(chǎn)實現(xiàn)零的突破;年度核準抽水蓄能電站49座。
從工程特點看,在建抽水蓄能項目機組呈現(xiàn)高水頭、大單機容量趨勢,100米級高壩占比逐漸增加。從利用情況看,抽水蓄能電站抽水電量、發(fā)電電量同比增長均超過17.9%。
抽水蓄能電站是利用電力系統(tǒng)負荷低谷時的剩余電能從下水庫向上水庫抽水,將電能轉(zhuǎn)換為水的勢能儲存起來;當(dāng)電力系統(tǒng)需要時,從上水庫向下水庫放水發(fā)電,再將水的勢能轉(zhuǎn)換為電能的一種電站。
抽水蓄能電站就是為了解決電網(wǎng)高峰、低谷之間供需矛盾而產(chǎn)生的,是間接儲存電能的一種方式。它利用下半夜過剩的電力驅(qū)動水泵,將水從下水庫抽到上水庫儲存起來,然后在次日白天和前半夜將水放出發(fā)電,并流入下水庫。
在整個運作過程中,雖然部分能量會在轉(zhuǎn)化時流失,但相比之下,使用抽水蓄能電站仍然比增建煤電發(fā)電設(shè)備來滿足高峰用電而在低谷時壓荷、停機這種情況來得便宜,效益更佳。
除此以外,抽水蓄能電站還能擔(dān)負調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等動態(tài)功能。因而抽水蓄能電站既是電源點,又是電力用戶;并成為電網(wǎng)運行管理的重要工具,是確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定生產(chǎn)的支柱。抽水蓄能電站有發(fā)電和抽水兩種主要運行方式,在兩種運行方式之間又有多種從一個工況轉(zhuǎn)到另一工況的運行。
抽水蓄能發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀分析及未來展望
抽水蓄能有兩種方式,一種是純抽水蓄能,國內(nèi)建的大部分都是這類,比如廣州抽水蓄能電站、河北豐寧抽水蓄能電站;另一種是混合式抽水蓄能,是在純抽水蓄能的基礎(chǔ)上安裝有普通水輪發(fā)電機組,可以利用上河道的水流發(fā)電。后者既有儲能的作用,又擁有常規(guī)水電站的功能。
2023年,全國新增發(fā)電裝機容量3.7億千瓦,同比多投產(chǎn)1.7億千瓦。分類型看,水電4.2億千瓦,其中抽水蓄能5094萬千瓦。
2023年粵港澳大灣區(qū)抽水蓄能發(fā)電量突破100億千瓦時,較2022年增長27.36%,新型能源體系加快建設(shè)。
2023年,粵港澳大灣區(qū)6座抽水蓄能電站的31臺機組啟動超過3萬次,較2022年增長13.81%,發(fā)電量112.61億千瓦時,相當(dāng)于514萬居民用戶一年的用電量。
目前,粵港澳大灣區(qū)抽水蓄能裝機規(guī)模達到968萬千瓦,接近全國抽水蓄能裝機總量的1/5?!笆奈濉逼陂g,粵港澳大灣區(qū)預(yù)計新增4000萬千瓦風(fēng)光新能源并網(wǎng)。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年中國抽水蓄能發(fā)電行業(yè)市場深度調(diào)研與發(fā)展分析報告》分析:
抽水蓄能,按字面意思理解,即利用水作為儲能介質(zhì),通過電能與水的勢能相互轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)電能的儲存和釋放。通常一座抽水蓄能電站由兩座海拔高度不同的水庫、水輪機、水泵以及配套的輸水系統(tǒng)等組成。
作為技術(shù)最成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件的儲能方式,在“能核盡核、能開盡開”原則下,近兩年,一大批抽水蓄能電站項目開工建設(shè)、集中投產(chǎn),推動我國抽水蓄能行業(yè)進入提速發(fā)展、高頻運行的新階段。
《關(guān)于加強電網(wǎng)調(diào)峰儲能和智能化調(diào)度能力建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出,到2027年,電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力顯著提升,抽水蓄能電站投運規(guī)模達到8000萬千瓦以上,需求側(cè)響應(yīng)能力達到最大負荷的5%以上,保障新型儲能市場化發(fā)展的政策體系基本建成,適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的智能化調(diào)度體系逐步形成,支撐全國新能源發(fā)電量占比達到20%以上、新能源利用率保持在合理水平,保障電力供需平衡和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
在國家政策、國家部委和電網(wǎng)公司各方的推動下,“十四五”期間抽水蓄能將迎來新一輪建設(shè)高峰,未來發(fā)展空間巨大。
報告對我國抽水蓄能行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析,重點分析了國內(nèi)外抽水蓄能行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力,以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報告還綜合了抽水蓄能行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài),對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。
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