我國(guó)首座抽水蓄能電站累計(jì)發(fā)電量突破700億千瓦時(shí) 中國(guó)抽水蓄能電站發(fā)展分析

• 黃文玉 2023年9月28日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 215 6
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抽水蓄能電站利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電的水電站，又稱蓄能式水電站。

近日，據(jù)南方電網(wǎng)消息，作為我國(guó)首座大型抽水蓄能電站，廣州抽水蓄能電站累計(jì)發(fā)電量突破700億千瓦時(shí)，為粵港澳大灣區(qū)提供強(qiáng)大的清潔動(dòng)能。目前，粵港澳大灣區(qū)已建成投運(yùn)6座抽水蓄能電站，相當(dāng)于六個(gè)大“充電寶”，裝機(jī)規(guī)模達(dá)到968萬(wàn)千瓦，占全國(guó)抽水蓄能裝機(jī)總量的1/5。“十四五”期間，粵港澳大灣區(qū)預(yù)計(jì)新增4000萬(wàn)千瓦風(fēng)光新能源并網(wǎng)，抽水蓄能電站將繼續(xù)助力新能源電力穩(wěn)定外送。

抽水蓄能電站利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電的水電站，又稱蓄能式水電站。它可將電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時(shí)期的高價(jià)值電能，還適于調(diào)頻、調(diào)相，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，且宜為事故備用，還可提高系統(tǒng)中火電站和核電站的效率。我國(guó)抽水蓄能電站的建設(shè)起步較晚，但由于后發(fā)效應(yīng)，起點(diǎn)卻較高，近年建設(shè)的幾座大型抽水蓄能電站技術(shù)已處于世界先進(jìn)水平。

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(chǔ)存電能的一種方式。它利用下半夜過(guò)剩的電力驅(qū)動(dòng)水泵，將水從下水庫(kù)抽到上水庫(kù)儲(chǔ)存起來(lái)，然后在次日白天和前半夜將水放出發(fā)電，并流入下水庫(kù)。在整個(gè)運(yùn)作過(guò)程中，雖然部分能量會(huì)在轉(zhuǎn)化時(shí)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(lái)滿足高峰用電而在低谷時(shí)壓荷、停機(jī)這種情況來(lái)得便宜，效益更佳。除此以外，抽水蓄能電站還能擔(dān)負(fù)調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等動(dòng)態(tài)功能。因而抽水蓄能電站既是電源點(diǎn)，又是電力用戶;并成為電網(wǎng)運(yùn)行管理的重要工具，是確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、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(yùn)行方式，在兩種運(yùn)行方式之間又有多種從一個(gè)工況轉(zhuǎn)到另一工況的運(yùn)行。

全球抽水蓄能發(fā)電行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

抽水蓄能電站是電力系統(tǒng)中最可靠、最經(jīng)濟(jì)、壽命周期長(zhǎng)、容量大、技術(shù)最成熟的儲(chǔ)能裝置，是新能源發(fā)展的重要組成部分。通過(guò)配套建設(shè)抽水蓄能電站，可降低核電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、延長(zhǎng)機(jī)組壽命;有效減少風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高風(fēng)電場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)性以及電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。隨著并網(wǎng)核電及新能源機(jī)組(風(fēng)電、太陽(yáng)能等)越來(lái)越多，電網(wǎng)出現(xiàn)新的穩(wěn)定問(wèn)題：一是夜間定常運(yùn)行發(fā)電設(shè)備增加;二是新能源在電網(wǎng)中的占比越來(lái)越大，電網(wǎng)的穩(wěn)定性面臨更大挑戰(zhàn)。

變速抽水蓄能機(jī)組具有自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)頻率變化和高速調(diào)節(jié)有功功率等優(yōu)越性，一方面，可根據(jù)風(fēng)電等新能源出力過(guò)程，調(diào)節(jié)水泵輸入功率，更靈活地跟蹤電網(wǎng)頻率，在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下提高新能源利用率;另一方面，機(jī)組調(diào)節(jié)速率提高，可更好地跟蹤風(fēng)電等穩(wěn)定性差電源的出力過(guò)程，從而減小新能源電源對(duì)電網(wǎng)的沖擊。此外，可變速機(jī)組還可以使水輪機(jī)在各出力下運(yùn)行在高效率區(qū)，提高了水輪機(jī)效率;由于可變速機(jī)組可運(yùn)行水頭范圍增大，可以降低上水庫(kù)大壩高度，節(jié)省建設(shè)成本。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)抽水蓄能電站行業(yè)深度剖析研究與投資分析預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

更具優(yōu)勢(shì)的是變速機(jī)優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能，變速機(jī)組在響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)速度方面明顯優(yōu)于定速機(jī)組。變速機(jī)組可以在0.25s內(nèi)調(diào)整水泵入力±5%，調(diào)整水輪機(jī)出力±10%。日本大河內(nèi)電站(1993年完成改造，2臺(tái)可變速機(jī)組)400MW變速機(jī)組0.2s內(nèi)可改變輸出功率32MW或輸入功率80MW?，F(xiàn)階段世界上共有34臺(tái)可變速機(jī)組在運(yùn)或在建，其中日本15臺(tái)，瑞士10臺(tái)，斯洛文尼亞1臺(tái)，德國(guó)2臺(tái)(有4臺(tái)在建)，葡萄牙2臺(tái)，中國(guó)在這方面尚屬空白。

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)分析，2018-2022年中國(guó)抽水蓄能發(fā)電設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2022年市場(chǎng)規(guī)模為931億元，同比增長(zhǎng)21.7%。2018-2022年中國(guó)抽水蓄能發(fā)電下游應(yīng)用規(guī)模呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2022年市場(chǎng)規(guī)模為1387億元，同比增長(zhǎng)19.8%。2018-2022年中國(guó)抽水蓄能電站市場(chǎng)營(yíng)收呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2022年市場(chǎng)規(guī)模為859億元，同比增長(zhǎng)13.8%。2018-2022年中國(guó)抽水蓄能裝機(jī)總量呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2022年市場(chǎng)規(guī)模為43GW，同比增長(zhǎng)19.4%。

2022年3月17日，國(guó)家電網(wǎng)浙江泰順、江西奉新兩座抽水蓄能電站工程同時(shí)開(kāi)工建設(shè)?？偼顿Y73億元的抽水蓄能電站在陽(yáng)泉開(kāi)建。3月11日，陽(yáng)泉市盂縣上社140萬(wàn)千瓦抽水蓄能電站項(xiàng)目地質(zhì)勘探開(kāi)工儀式舉行，標(biāo)志著該項(xiàng)目地質(zhì)勘探工作全面鋪開(kāi)。2022年7月5日，“十四五”時(shí)期，東北地區(qū)首個(gè)抽水蓄能電站，國(guó)家電網(wǎng)黑龍江尚志抽水蓄能電站開(kāi)工建設(shè)，該電站計(jì)劃于2029年竣工投產(chǎn)。9月，“十四五”粵港澳大灣區(qū)首個(gè)抽水蓄能電站開(kāi)工。

2022年12月19日上午，石家莊市2022年度投資最大的百億元產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目——河北靈壽抽水蓄能電站項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)。該項(xiàng)目位于靈壽縣寨頭鄉(xiāng)、陳莊鎮(zhèn)境內(nèi)，裝機(jī)容量140萬(wàn)千瓦，項(xiàng)目總投資100.05億元，建設(shè)期限為2022年至2027年。項(xiàng)目建成后，主要服務(wù)于河北南部電網(wǎng)。

2023年7月12日，甘肅永昌抽水蓄能電站項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè);9月25日，新疆若羌抽水蓄能電站在新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌縣開(kāi)工，標(biāo)志著新疆最大、南疆首個(gè)抽水蓄能電站項(xiàng)目正式拉開(kāi)建設(shè)序幕。

全球抽水蓄能電站行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

由于抽水蓄能是現(xiàn)階段技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、最具大規(guī)模開(kāi)發(fā)條件的電力系統(tǒng)綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源，與風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、核電、火電等配合效果較好。全球主要國(guó)家/地區(qū)仍對(duì)發(fā)展抽水蓄能產(chǎn)業(yè)持積極態(tài)度。據(jù)IHA預(yù)測(cè)，至2025年，全球抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)208GW，至2030今年，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)239GW。

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  2023-2028年中國(guó)抽水蓄能電站行業(yè)深度剖析研究與投資分析預(yù)測(cè)報(bào)告

  抽水蓄能電站利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電的水電站，又稱蓄能式水電站。它可將電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時(shí)期的高價(jià)值電能，還適于...

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