抽水蓄能(néng)是我國(guó)能(néng)源革命電力轉型的重要标志

發(fā)布時(shí)間：2021-10-13  人浏覽

傳統的抽水蓄能(néng)具有調峰、調頻、調相、儲能(néng)、系統備用和黑啓動等“六大功能(néng)”，在保障電網安全、提升全系統性能(néng)、推動經(jīng)濟社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著(zhe)重要作用。然而，當全球進(jìn)入電力轉型期之後(hòu)，抽水蓄能(néng)則成(chéng)爲以可再生能(néng)源爲主體的新型電力系統中最重要的一個組成(chéng)部分。

（來源：微信公衆号“中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)”  ID：CSHE1980  作者：張博庭）

我們知道(dào)，當前人類利用可再生能(néng)源發(fā)電最主要方式是利用水、風和光發(fā)電。其中水電是最優質的可再生能(néng)源，但是，水電能(néng)源在自然界中的儲量卻非常有限。我國(guó)是世界上水能(néng)資源最豐富的國(guó)家。即便如此，我國(guó)的水能(néng)資源的理論蘊藏量也隻有6萬多億千瓦時(shí)，可開(kāi)發(fā)的量隻有3萬多億，遠遠不能(néng)滿足社會(huì)發(fā)展的能(néng)源需要。在自然界，水能(néng)、風能(néng)和太陽能(néng)資源的儲量之比，大約爲（50倍到一百倍）至少是1：50：2500。所以，人類社會(huì)要轉型到以新能(néng)源（風、光）爲主體、以可再生能(néng)源爲标志的新型電力系統，必然要大量的開(kāi)發(fā)和利用風能(néng)和太陽能(néng)。然而，風能(néng)和太陽能(néng)發(fā)電不可避免的随機性和間歇性，則是大規模利用可再生能(néng)源發(fā)電的巨大障礙。

一、抽水蓄能(néng)是當前最可行的儲能(néng)方式

當這(zhè)種(zhǒng)随機性、間歇性的非水可再生能(néng)源在電網中的占比，還(hái)比較小的時(shí)候，人們尚可以通過(guò)用常規能(néng)源發(fā)電予以補充的（單向(xiàng)調峰）方式，滿足電力負荷變化的需要。但是，當風、光發(fā)電的比重在電力系統中達到一定程度之後(hòu)，我們就(jiù)必須要使用儲能(néng)裝置，在低谷期間把随機的、間歇性的電能(néng)存儲起(qǐ)來，轉化爲電力負荷高峰時(shí)所需要的電力。

到目前爲止，雖然人類大規模的儲能(néng)方式已經(jīng)有很多，但是，從安全、可靠和經(jīng)濟性等各方面(miàn)綜合來看，最成(chéng)熟的大規模儲能(néng)方式，目前還(hái)隻有抽水蓄能(néng)。盡管，當前世界各國(guó)都(dōu)在積極地研發(fā)電化學(xué)儲能(néng)（如：蓄電池）和其它儲能(néng)方式（如:氫能(néng)），但是，在新的儲能(néng)技術沒(méi)有出現重大的技術突破之前，世界各國(guó)的新型電力系統，幾乎都(dōu)無一例外地都(dōu)要選擇大量的開(kāi)發(fā)水電和抽水蓄能(néng)來配合風、光發(fā)電，實現電力系統的成(chéng)功轉型。毫無疑問，在當前的科學(xué)技術水平下，任何國(guó)家要想實現電力轉型，必然要高度重視水電和抽水蓄能(néng)的開(kāi)發(fā)建設。

然而，當前我國(guó)抽水蓄能(néng)的發(fā)展主要受制于三個方面(miàn)的約束。一是市場、二是政策、三是資源。

二、抽水蓄能(néng)的市場制約

市場的制約對(duì)我國(guó)抽水蓄能(néng)的發(fā)展影響最大。記得在十幾年前我國(guó)“十一五”的後(hòu)期，煤炭的價格曾一度失控，這(zhè)使得當時(shí)我國(guó)的電力企業普遍都(dōu)不願意再投資新建煤電廠。在這(zhè)種(zhǒng)情況下制訂出來的我國(guó)“十二五”電力發(fā)展規劃，不僅要求新開(kāi)工的常規水電高達1.2億千瓦，而且還(hái)要求到十二五末（2015年底），我國(guó)抽水蓄能(néng)的裝機達到6千萬千瓦。應該說(shuō)，當時(shí)我國(guó)的上上下下要進(jìn)行電力轉型的決心和預期都(dōu)很大，隻不過(guò)這(zhè)種(zhǒng)轉型的決心，主要是由煤炭的價格非理性上漲造成(chéng)的。因此，到十二五的中期，随著(zhe)我國(guó)煤炭價格的回落，煤電利潤的恢複，我國(guó)電力企業建設煤電的積極性又再次興起(qǐ)。我國(guó)電力轉型的步伐也因此明顯減慢。

到十二五末，我國(guó)實際裝機的抽水蓄能(néng)隻有二千餘萬千瓦，僅完成(chéng)十二五規劃的三分之一。接下來的十三五規劃，盡管我國(guó)已經(jīng)明顯的放慢了電力轉型的速度預期，僅要求新開(kāi)工常規水電和抽水蓄能(néng)各6000萬千瓦。僅要求在十三五末，我國(guó)抽水蓄能(néng)裝機規模達到4000萬千瓦即可。然而，由于此後(hòu)中央的審批權下放，各地方煤電建設的積極性始終不減。以至于大量新建的煤電站，被用于爲非水可再生能(néng)源調峰，擠占了抽水蓄能(néng)的使用空間。所以，到十三五末，我國(guó)實際在運的抽水蓄能(néng)裝機僅有3179萬千瓦。遠未能(néng)實現我國(guó)十三五規劃的抽水蓄能(néng)目标。

總之，對(duì)于電力系統而言，要在大力發(fā)展風、光等非水可再生能(néng)源的同時(shí)，保證供電的安全，必須要有大量的可控電源予以輔助。初期階段，由于電網中的風、光發(fā)電量的比重還(hái)不是很高，所以，依靠大量過(guò)剩的煤電進(jìn)行單向(xiàng)調峰，保障供電的安全，還(hái)可以做到的。但是，如果想讓電力系統中的間歇性的非水可再生能(néng)源成(chéng)爲主力，則必須要依靠能(néng)夠儲能(néng)的雙向(xiàng)調峰電源。因此，可以說(shuō)抽水蓄能(néng)的發(fā)展水平，必將(jiāng)是我國(guó)能(néng)源革命電力轉型的最重要的标志。

最近，随著(zhe)我國(guó)的碳達峰、碳中和目标期限的逼近，中央和各級政府都(dōu)開(kāi)始高度重視能(néng)源革命電力轉型的推進(jìn)。抽水蓄能(néng)的開(kāi)發(fā)和建設自然也就(jiù)受到高度的重視。根據國(guó)家能(néng)源局最新發(fā)布的《抽水蓄能(néng)中長(cháng)期發(fā)展規劃2021-2035》，按照我國(guó)電力轉型的需要，“十四五”期間我國(guó)抽水蓄能(néng)投産規模將(jiāng)達3000萬千瓦，（要知道(dào)此前整個“十三五”期間，我國(guó)新增的抽水蓄能(néng)裝機還(hái)不足1000萬）。“十五五”末期總裝機規模將(jiāng)再翻一番，突破1.2億千瓦。

特别是在2021年4月22日，國(guó)家主席習近平在出席領導人氣候峰會(huì)上,作出“中國(guó)將(jiāng)嚴控煤電項目”明确表态之後(hòu)。國(guó)家發(fā)改委緊接著(zhe)就(jiù)發(fā)布了《關于進(jìn)一步完善抽水蓄能(néng)價格形成(chéng)機制的意見》（下稱：《意見》）。《意見》非常具體的明确了抽水蓄能(néng)價格形成(chéng)機制，規定了抽水蓄能(néng)電價定價和疏導政策。爲加快抽水蓄能(néng)電站的發(fā)展建設、充分發(fā)揮其綜合效益、助力雙碳目标的實現，創造了有利的條件。嚴控煤電和大力發(fā)展抽水蓄能(néng)的政策組合出台，說(shuō)明今後(hòu)我國(guó)保障非水可再生能(néng)源發(fā)電入網的主力，已經(jīng)不再是依靠煤電，而是一定是抽水蓄能(néng)。這(zhè)也是任何國(guó)家建立具有高比例可再生能(néng)源特點的新型電力系統的曆史必然。

三、抽水蓄能(néng)的政策制約

對(duì)于政策方面(miàn)的制約，主要來自2019年國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《輸配電價成(chéng)本監審辦法》中規定的，抽水蓄能(néng)電站、電儲能(néng)設施的成(chéng)本費用不得計入輸配電定價成(chéng)本。此前，在沒(méi)有市場需求的情況下，如果政策上容許抽水蓄能(néng)的電價計入輸配電價成(chéng)本，電網企業還(hái)有一定的建設積極性。畢竟國(guó)家要求建設，建設的成(chéng)本還(hái)可以計入電價。但是一旦國(guó)家規定，抽水蓄能(néng)的建設成(chéng)本，不得計入輸配電價，那麼(me)電網企業要開(kāi)發(fā)抽水蓄能(néng)，隻能(néng)是自己賠錢去建設。在沒(méi)有市場需求的情況下，還(hái)要賠錢建設，肯定會(huì)嚴重挫傷其建設的積極性。不過(guò)，這(zhè)一情況現在已經(jīng)得到了根本性的扭轉。

2021年5月7日，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布《關于進(jìn)一步完善抽水蓄能(néng)價格形成(chéng)機制的意見》（以下簡稱《意見》），相比以往，重新明确了將(jiāng)容量電價計入輸配電價回收。當前我國(guó)電力市場的改革已基本形成(chéng)以中長(cháng)期交易爲主、現貨市場試點補充，輔助服務市場（補償機制）有序推進(jìn)的總體格局。但目前，帶有分時(shí)價格信号的現貨市場尚未普及，輔助服務市場建設尚處于起(qǐ)步階段，輔助服務品種(zhǒng)也不完善，暫不具備將(jiāng)抽水蓄能(néng)電站完全推向(xiàng)市場的條件。

針對(duì)目前這(zhè)種(zhǒng)現狀，《意見》堅持實施兩(liǎng)部制電價政策，并在原有基礎上進(jìn)行了優化，明确抽水蓄能(néng)電站通過(guò)電量電價回收運行成(chéng)本，通過(guò)容量電價回收建設成(chéng)本并獲得合理收益的基本格局。容量電價通常體現著(zhe)抽水蓄能(néng)電站提供調頻、調壓、系統備用、黑啓動和爲可再生能(néng)源調峰等輔助服務的價值，目前暫由國(guó)家發(fā)改委按照經(jīng)營期定價法、對(duì)标行業先進(jìn)水平确定的核價參數進(jìn)行核定，并爲此制定了配套的《抽水蓄能(néng)容量電價核定辦法》。同時(shí)，《意見》也建議要适時(shí)降低或根據抽水蓄能(néng)電站主動要求降低政府核定容量電價覆蓋電站機組的比例，推動抽水蓄能(néng)電站逐步參與市場競争。

《意見》還(hái)明确在電力現貨市場運行的地方，抽水蓄能(néng)電站的抽水電價、上網電價按現貨市場價格及規則結算，強調市場形成(chéng)價格的方式仍然是電力體制改革的方向(xiàng)。同時(shí)，《意見》對(duì)于尚不具備完全通過(guò)市場形成(chéng)價格的情況也進(jìn)行了明确，可以說(shuō)是兼顧了各地電力市場建設進(jìn)度不同的實際，這(zhè)樣的政策規定确保了《意見》的廣泛适用性。

此前，由于我國(guó)關于抽水蓄能(néng)電價的定價機制不夠完善，嚴重制約了社會(huì)各界投資建設抽水蓄能(néng)電站的積極性。《意見》出台的新機制，根據當前我國(guó)的電力市場現實，制定出了一系列過(guò)渡階段的電價激勵政策，基本體現了抽水蓄能(néng)在新型電力系統中的功能(néng)定位。特别是將(jiāng)抽水蓄能(néng)電價納入輸配電價監管，基本解決了目前抽水蓄能(néng)投資者的後(hòu)顧之憂，在一定程度上完善了公平合理的電力價格體系。

四、抽水蓄能(néng)的資源制約

關于資源方面(miàn)的制約，我們目前似乎還(hái)體會(huì)不深。因爲我國(guó)當前的抽水蓄能(néng)建設的規模還(hái)不大。不過(guò)從長(cháng)遠的需求看，我國(guó)抽水蓄能(néng)的資源對(duì)于滿足我國(guó)能(néng)源轉型的需求還(hái)有巨大的缺口。這(zhè)個資源的缺口問題不解決，我國(guó)的能(néng)源轉型很難實現。

解決這(zhè)個問題一方面(miàn)需要加強普查、勘測，增加資源總量，另一方面(miàn)也需要在思想上重視能(néng)源革命電力轉型的生态環保作用。現在很多新劃定的各種(zhǒng)生态保護區，不僅限制了不少可再生能(néng)源的開(kāi)發(fā)（如：西南地區的水電和内蒙古的風能(néng)等），而且也制約了很多抽水蓄能(néng)資源的開(kāi)發(fā)建設。這(zhè)種(zhǒng)情況如果不能(néng)加以改變，我國(guó)的電力轉型很難如期實現。然而，我們要知道(dào)，當前人類社會(huì)最大的生态難題，其實是過(guò)量的碳排放帶來的氣候變化。科學(xué)家預計，如果碳排放問題解決不好(hǎo)，全球一半以上的物種(zhǒng)都(dōu)將(jiāng)滅絕。因此，從這(zhè)一點上看，任何特定物種(zhǒng)的生态保護區的劃定，都(dōu)應該給“碳中和”讓路。這(zhè)才是生态環境保護的大局觀。

五、解決抽水蓄能(néng)的市場制約是當務之急

最近，我們在歡慶有利于電力轉型的抽水蓄能(néng)新政策出台的同時(shí)，也應該看到，容量電價政策并不符合未來電力市場化改革的大方向(xiàng)。然而，在我國(guó)當前的局面(miàn)下，沒(méi)有這(zhè)樣一個過(guò)渡期的特殊政策，我們就(jiù)邁不過(guò)去電力系統向(xiàng)以可再生能(néng)源爲主轉型的這(zhè)個卡。因爲我國(guó)目前的現實是，煤電的産能(néng)嚴重過(guò)剩。這(zhè)就(jiù)導緻了，即使建立了完善的電力現貨市場，專門作爲調峰使用的抽水蓄能(néng)也不可能(néng)競争得過(guò)，随時(shí)都(dōu)可調可控的過(guò)剩煤電（因爲煤電的投資已經(jīng)成(chéng)爲現實）。事(shì)實說(shuō)明，完全依靠市場來推進(jìn)我國(guó)電力轉型的可能(néng)性，幾乎已經(jīng)不存在。不過(guò)，這(zhè)其實也是非常正常的現象。

六、能(néng)源革命不可能(néng)是市場競争的自然産物

我們世界各國(guó)的電力轉型之所以被稱爲能(néng)源革命，就(jiù)是因爲，各國(guó)的實踐都(dōu)說(shuō)明，電力轉型的成(chéng)功往往都(dōu)不可能(néng)是完全由市場自由競争得到的結果。美國(guó)是全球公認的市場化最充分的國(guó)家，但是，美國(guó)爲了實現電力轉型（如：讓煤電徹底退出）早在2013年就(jiù)出頒布了聯邦的《清潔電力法案》，他們用一個碳排放指标，基本限制住了全國(guó)所有的新建煤電。我們國(guó)家的能(néng)源革命的策重點與美國(guó)有所不同，美國(guó)的能(néng)源革命可以說(shuō)是以“破舊”爲主。而我們的能(néng)源革命電力轉型則明确要求首先重視“立新”。所以，我們國(guó)家推進(jìn)能(néng)源革命出台的最主要政策是激勵“立新”的《可再生能(néng)源法》。

應該說(shuō)兩(liǎng)種(zhǒng)方式各有優劣。美國(guó)的問題是由于電力緊平衡過(guò)度，多次出現大停電事(shì)故。而我們國(guó)家的難題，則是非水可再生能(néng)源的大發(fā)展，常常受制于電力産能(néng)過(guò)剩的“消納難”。現在，爲了改變我們打著(zhe)爲非水可再生能(néng)源調峰的旗号，實際上已經(jīng)讓最不适合調峰的煤電，居然發(fā)展的比可再生能(néng)源還(hái)要快的被動局面(miàn)，我們又出台了鼓勵和支持抽水蓄能(néng)發(fā)展的具體政策。倡導和鼓勵用科學(xué)的方式，解決非水可再生能(néng)源入網的難題。同時(shí)徹底消除本應退出曆史舞台的煤電，居然還(hái)要大發(fā)展的合法“借口”。

這(zhè)雖然是非常必要，非常及時(shí)的好(hǎo)政策。但也依然存在著(zhe)難以達到預期目标的風險。降低和消除這(zhè)種(zhǒng)風險的關鍵在于，我們能(néng)否在鼓勵“立新”的同時(shí)，适當的兼顧“破舊”。令人感到欣慰的是，這(zhè)次抽水蓄能(néng)新政策的出台，是在習主席的“中國(guó)將(jiāng)嚴控煤電”指示發(fā)出之後(hòu)。我們完全有理由認爲，這(zhè)就(jiù)是國(guó)家層面(miàn)推進(jìn)能(néng)源革命電力轉型的組合拳。

曆史的經(jīng)驗值得注意。我們國(guó)家《可再生能(néng)源法》的成(chéng)功實施，已經(jīng)證明了我們可再生能(néng)源的發(fā)展，雖然有了巨大飛躍，但是，我們卻始終難以有效的擺脫“消納難”的困局。所以，我們這(zhè)次的鼓勵抽水蓄能(néng)大發(fā)展的政策，能(néng)否達到預期的目标。在很大程度上將(jiāng)要取決于我們對(duì)習主席“中國(guó)將(jiāng)嚴控煤電”指示的落實情況。

結論

總之，發(fā)展抽水蓄能(néng)是手段，不是目的。我們的目标是推進(jìn)能(néng)源命、電力轉型，是在兌現我國(guó)的減排承諾的同時(shí)，保證我國(guó)的能(néng)源安全。然而，在當前的科技水平下，我們又不能(néng)否認，抽水蓄能(néng)的發(fā)展水平，确實就(jiù)是我國(guó)能(néng)源革命電力轉型推進(jìn)程度的重要指标。因此，抽水蓄能(néng)的大發(fā)展，就(jiù)是我國(guó)能(néng)源革命電力轉型的成(chéng)功标志。

本文來源于北極星電力新聞網