抽水蓄能技術(shù)歷史悠久,存儲效率較高,為在電力系統(tǒng)中得到最為廣泛應(yīng)用的一種儲能技術(shù)。國家發(fā)改委提出在“十四五”時期實施雅魯藏布江下游水電開發(fā)等工程。抽水蓄能規(guī)模將隨著新能源的發(fā)展不斷擴大,預(yù)計至2030年,抽水蓄能累計裝機達到100-120GW,新增消納新能源5000億度以上。
抽水蓄能主要上市公司:申能股份(600642)、浙富控股(002266)、黔源電力(002039)等。
本文核心數(shù)據(jù):新能源裝機規(guī)模、抽水蓄能裝機規(guī)模
抽水蓄能在儲能應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位
近年來,我國抽水蓄能電站的建設(shè)步伐呈現(xiàn)加快趨勢。我國已先后建成潘家口、廣州、十三陵、天荒坪、山東泰山、江蘇宜興、河南寶泉等一批大型抽水蓄能電站。
2020年,我國抽水蓄能累計裝機規(guī)模達到31.79GW,同比增長5.02%,占全國儲能裝機總規(guī)模的89.3%。因抽水蓄能相對其他儲能方式成本較低,短期看來,其在儲能應(yīng)用中的主導(dǎo)地位不會被動搖。根據(jù)2021年4月數(shù)據(jù),我國抽水蓄能電站在建裝機52.43GW,是全球抽水蓄能電站規(guī)模最大的國家。

高存儲效率促進抽水蓄能得到廣泛應(yīng)用
抽水蓄能是世界上最重要的儲能技術(shù)之一,2020年全球抽水蓄能累計裝機容量達172.5GW。該技術(shù)自20世紀(jì)初開始使用,已有100年的歷史。我國在上世紀(jì)60年代后期也開始了抽水蓄能電站的開發(fā)。
抽水蓄能電站由兩個相互連接且位于不同高度的水庫組成。管道將上部和下部水庫連接。在充電過程中,電動機將電能轉(zhuǎn)換成機械能。通過將水從下部水庫通過管道輸送到上部水庫,泵將它們轉(zhuǎn)化為勢能。
在低電時,存儲在上部水庫中的水可以通過渦輪機返回到下部水庫,由此從勢能產(chǎn)生機械能,并且在發(fā)電機的幫助下再次產(chǎn)生電能。儲存的能量與水的總質(zhì)量和上下兩蓄水池之間的高度差的乘積成比例。

抽水蓄能電站作為一項100年歷史的技術(shù),比起其他儲能技術(shù),已經(jīng)發(fā)展的十分成熟。除此之外,抽水蓄能電站還有著長達80年甚至100年的使用壽命。現(xiàn)在的抽水蓄能電站還擁有極高的存儲效率,可實現(xiàn)高達80%的整體效率。

作為在電力系統(tǒng)中得到最為廣泛應(yīng)用的一種儲能技術(shù),抽水儲能主要應(yīng)用領(lǐng)域包括能量管理、頻率控制以及提供系統(tǒng)的備用容量,可為電網(wǎng)提供調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、事故備用等服務(wù),其良好的調(diào)節(jié)性能和快速負(fù)荷變化響應(yīng)能力,對于有效減少新能源發(fā)電輸入電網(wǎng)時引起的不穩(wěn)定具有重大意義。
預(yù)計抽水蓄能新增消納新能源5000億度以上
截至2020年底,我國新能源裝機已達530GW,占全球新能源裝機總量的比例已超過1/3,其中,抽水蓄能累計裝機規(guī)模約占新能源累計裝機的6%。預(yù)計2030年,我國新能源裝機達到1200GW以上,新能源的高效利用將面臨較大挑戰(zhàn)。
2020年11月,國家發(fā)改委提出在“十四五”時期實施包括雅魯藏布江下游在內(nèi)的一系列重大工程。我國水能資源蘊藏量在6.76億千瓦以上,其中雅魯藏布江下游大拐彎地區(qū)匯集了近7000萬千瓦的技術(shù)可開發(fā)資源,規(guī)模相當(dāng)于3個多三峽電站(裝機容量2250萬千瓦)。
2021年3月,國家電網(wǎng)有限公司宣布,“十四五”期間,我國新增開工2000萬千瓦以上裝機、1000億元以上投資規(guī)模的抽水蓄能電站,這一裝機量已接近世界最大水電站——三峽水電站的總裝機規(guī)模。

抽水蓄能規(guī)模將隨著新能源的發(fā)展不斷擴大。根據(jù)國家能源局發(fā)布的《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,到2025年底,我國抽水蓄能的累計裝機規(guī)模達到90GW。預(yù)計2030年,我國抽水蓄能裝機將達到1-1.2億千瓦(100-120GW),抽水蓄能可新增消納新能源5000億度以上。

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