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抽水蓄能行业市场现状及发展前景分析,抽水蓄能产业发展迎新机

  涵柏        2021-06-26 09:58:48

抽水蓄能技术历史悠久,存储效率较高,为在电力系统中得到最为广泛应用的一种储能技术。国家发改委提出在“十四五”时期实施雅鲁藏布江下游水电开发等工程。抽水蓄能规模将随着新能源的发展不断扩大,预计至2030年,抽水蓄能累计装机达到100-120GW,新增消纳新能源5000亿度以上。


抽水蓄能主要上市公司:申能股份(600642)、浙富控股(002266)、黔源电力(002039)等。


本文核心数据:新能源装机规模、抽水蓄能装机规模


抽水蓄能在储能应用中占据主导地位


近年来,我国抽水蓄能电站的建设步伐呈现加快趋势。我国已先后建成潘家口、广州、十三陵、天荒坪、山东泰山、江苏宜兴、河南宝泉等一批大型抽水蓄能电站。

抽水蓄能行业市场现状及发展前景分析,抽水蓄能产业发展迎新机

2020年,我国抽水蓄能累计装机规模达到31.79GW,同比增长5.02%,占全国储能装机总规模的89.3%。因抽水蓄能相对其他储能方式成本较低,短期看来,其在储能应用中的主导地位不会被动摇。根据2021年4月数据,我国抽水蓄能电站在建装机52.43GW,是全球抽水蓄能电站规模最大的国家。


高存储效率促进抽水蓄能得到广泛应用


抽水蓄能是世界上最重要的储能技术之一,2020年全球抽水蓄能累计装机容量达172.5GW。该技术自20世纪初开始使用,已有100年的历史。我国在上世纪60年代后期也开始了抽水蓄能电站的开发。

抽水蓄能行业市场现状及发展前景分析,抽水蓄能产业发展迎新机

抽水蓄能电站由两个相互连接且位于不同高度的水库组成。管道将上部和下部水库连接。在充电过程中,电动机将电能转换成机械能。通过将水从下部水库通过管道输送到上部水库,泵将它们转化为势能。


在低电时,存储在上部水库中的水可以通过涡轮机返回到下部水库,由此从势能产生机械能,并且在发电机的帮助下再次产生电能。储存的能量与水的总质量和上下两蓄水池之间的高度差的乘积成比例。


抽水蓄能电站作为一项100年历史的技术,比起其他储能技术,已经发展的十分成熟。除此之外,抽水蓄能电站还有着长达80年甚至100年的使用寿命。现在的抽水蓄能电站还拥有极高的存储效率,可实现高达80%的整体效率。


作为在电力系统中得到最为广泛应用的一种储能技术,抽水储能主要应用领域包括能量管理、频率控制以及提供系统的备用容量,可为电网提供调峰、填谷、调频、事故备用等服务,其良好的调节性能和快速负荷变化响应能力,对于有效减少新能源发电输入电网时引起的不稳定具有重大意义。


预计抽水蓄能新增消纳新能源5000亿度以上


截至2020年底,我国新能源装机已达530GW,占全球新能源装机总量的比例已超过1/3,其中,抽水蓄能累计装机规模约占新能源累计装机的6%。预计2030年,我国新能源装机达到1200GW以上,新能源的高效利用将面临较大挑战。


2020年11月,国家发改委提出在“十四五”时期实施包括雅鲁藏布江下游在内的一系列重大工程。我国水能资源蕴藏量在6.76亿 千瓦以上,其中雅鲁藏布江下游大拐弯地区汇集了近7000万千瓦的技术可开发资源,规模相当于3个多三峡电站(装机容量2250万千瓦)。


2021年3月,国家电网有限公司宣布,“十四五”期间,我国新增开工2000万千瓦以上装机、1000亿元以上投资规模的抽水蓄能电站,这一装机量已接近世界最大水电站——三峡水电站的总装机规模。

抽水蓄能行业市场现状及发展前景分析,抽水蓄能产业发展迎新机

抽水蓄能规模将随着新能源的发展不断扩大。根据国家能源局发布的《水电发展“十三五”规划》,到2025年底,我国抽水蓄能的累计装机规模达到90GW。预计2030年,我国抽水蓄能装机将达到1-1.2亿 千瓦(100-120GW),抽水蓄能可新增消纳新能源5000亿度以上。


抽水蓄能产业发展迎新机


抽水蓄能电站建设迎来破局关键点。近日,国家发展改革委发布《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》,提出以竞争性方式形成电量电价,充分发挥电价信号作用,调动各方面积极性,为抽水蓄能电站加快发展、充分发挥综合效益创造更加有利的条件。


专家表示,碳中和目标下,新能源大规模并网对电网的稳定安全运行提出了挑战,相比化学储能,抽水蓄能电站技术更成熟、造价更低、调节能力更强、安全性更高,必须加快推动体制机制变革,充分吸引社会资本一道加大抽水蓄能电站建设力度。


我国在第七十五届联合国大会上作出“碳达峰、碳中和”郑重承诺,在气候雄心峰会上提出2030年我国风电、太阳能发电总装机容量达到12亿 千瓦以上的具体目标。届时,我国风电和太阳能发电装机占比将大幅提升,形成以新能源为主体的新型电力系统。


新能源的随机性、波动性,决定了新能源并网规模越大,协调平衡调节需求越大。研究表明,当系统新能源电量占比达到10%时,系统调节需求将随新能源占比提高而陡增。为保障电力系统安全稳定运行,需要大量的调节和储能电源。


抽水蓄能电站是通过把低处的水抽到高处来蓄积能量,待电力系统需要时再发电的水电站。“抽水蓄能电站启停时间短、调节速度快、工况转换灵活,具有双倍调节能力,是技术成熟、运行可靠且较为经济的调节电源和储能电源。”中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司党委书 记、董事长郝荣国表示。


投资抽水蓄能电站还具备良好的综合效益。中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司副总经理严旭东表示,电站建设可改善当地交通和生活基础设施。电站建成并网后依托上下水库形成景观资源,带动商业、旅游业配套发展,成为推动区域绿色发展的重要抓手。


截至目前,我国抽水蓄能占电源总装机比重仅为1.4%,要实现“到2030年中国风电、太阳能发电总装机容量达到12亿 千瓦以上,非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右”的总体目标,抽水蓄能电站的建设规模还远远不够。

抽水蓄能行业市场现状及发展前景分析,抽水蓄能产业发展迎新机

除了规模不足,从地理分布上来看,我国第一批抽水蓄能电站主要分布在经济较为发达的东中部地区。专家表示,随着西部、北部大型风电基地、太阳能发电基地的建设,迫切需要在送端地区也配套建设调峰能力强、储能优势突出、经济性好,且能提高输电线路经济性的抽水蓄能电站。


此前,制约抽水蓄能电站健康发展的因素主要集中于两个方面:一是抽水蓄能电站电价政策尚不完善,抽水蓄能建设成本无法通过输配电价合理向用户侧传导,电网企业承担压力过大;二是各类规划自成体系,未协调统一,致使大量优质的抽水蓄能站址资源位于生态红线中,严重限制了抽水蓄能电站站址选择。


随着电价政策不断完善,国内抽水蓄能产业有望迎来新一轮发展机遇。郝荣国说,“十四五”期间,我国将大力推动在建抽水蓄能电站按期投产,加快已纳入规划、条件成熟的抽水蓄能电站开工,加快被纳入中长期发展规划项目的前期工作。


郝荣国表示,为促进抽水蓄能电站发展,要做好科学规划及合理布局,既要适度超前,也要科学合理,尽量压低全社会用电成本;同时,需要合理疏导抽水蓄能电站建设和运行成本。要进一步完善抽水蓄能电站价格形成机制,积极推动抽水蓄能电站参与电能量、辅助服务等竞争性电力市场,通过市场回收成本、获得收益。


新能源装机规模的扩大,对国土资源利用也提出了新的要求。郝荣国建议,国家相关部门在进行国土空间规划时,要协调好新能源和抽水蓄能的发展与国土资源利用和环境保护的关系,更好地解决发展和保护的关系,助力能源结构转型和“双碳”目标实现。

来源:宁凯亮 ,搜狐

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