优化抽水蓄能，增值绿色发展

作者：常烃（天津市中国特色社会主义理论体系研究中心天津社会科学院基地研究员，天津社会科学院生态文明研究所助理研究员）

党的二十大对碳达峰碳中和提出新的要求，明确要加快规划建设新型能源体系，统筹水电开发和生态保护。抽水蓄能属于水电站的一种，具有调峰、填谷、储能等功能，是经过实践检验的电力系统中最成熟、经济、低碳、安全的大型调节电源，对于实现电力绿色发展、兑现我国作出的“双碳”承诺、建成低碳高效的全国统一能源市场，具有战略意义。现阶段我国抽水蓄能规模总量高但占比低，布局东重西轻，储能转换并不如愿，整个行业面临后续深化改革、市场与价格机制以及与生态保护协调发展等多重挑战，同时也迎来政策调整和技术创新的重大机遇。

一、我国抽水蓄能发展的格局与现状

规模总量高但占比低。我国抽水蓄能在运和在建规模虽然居世界首位，但占电力总装机的比例只有1.5%。原因有我国抽水蓄能规模发展起步较晚，加之抽水蓄能建设投资大周期长，相关技术体系和设备要求高等。“十三五”以来，国家出台优化发展和区域布局的政策文件，抽水蓄能发展加快，有关方面预计2030年将达到占比3%左右。

规模布局“东重西轻”。目前在建抽水蓄能总装机规模有6153万kW，主要分别在华东和华北。东部和中部仍是用电负荷重心。“东重西轻”格局主因是由经济发展总量与电力负荷正相关决定，而抽水蓄能对水头、地质等要求较高，地理位置、自然条件优良的站址有限。东中部在站址选择上优于西部，东中部经济实力和“双碳”压力更利于抽水蓄能规模发展。

蓄能行业并不如愿。“厂网分开”实施后，电网侧缺乏大规模建设抽水蓄能的热情。主要是电改初期没有考虑到抽水蓄能电站初期建设成本的传导机制问题，导致电网企业负担较大，建设成本回收迟缓。而利用抽水蓄能调峰就需要电网企业承担相应的成本费用，因此电网更倾向于使用煤电调峰，将成本转移给发电厂。设想的抽水蓄能行业功能发挥并不如愿，根源在于忽视了市场的逐利因素。

二、抽水蓄能电站迎来政策调整和技术创新的发展机遇

国家相关政策调整带来更大的发展机遇。“十四五”以来，我国密集出台一系列政策鼓励抽水蓄能电站发展，涉及新能源体系建设、电力体制改革、电力市场建设、电价机制优化，以及抽水蓄能电站建设目标等。《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》明确，抽水蓄能投产总规模到2025年较“十三五”翻一番，达到6200万kW以上，到2030年总规模较“十四五”再翻一番，达到1.2亿kW左右。同时，有关文件致力于解决长久以来抽水蓄能电站成本回收问题，以及电力辅助服务补偿和分摊问题。如国家发展改革委在《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》中，鼓励抽水蓄能电站参与辅助服务市场或辅助服务补偿机制，上一监管周期内形成的相应收益，以及执行抽水电价、上网电价形成的收益。

技术突破带来新的发展空间。一是抽水蓄能装备生产需求提升。根据现有规划，未来抽水蓄能电站总规模极大增加，对国内各大装备制造企业的机组生产能力提升提出新要求。作为抽水蓄能行业龙头企业的哈电电机和东方电机等企业，至今已参与建设抽水蓄能电站共39座，承担抽水蓄能机组共134台套，在研发、设计、制造、质量等方面已达到了国际先进水平，未来将迎来更高生产量的需求。二是抽水蓄能机组关键技术迎来新机遇。机组型式方面，抽水蓄能机组型式主要有单级式、三机组合式和多级式机组，国内对于抽水蓄能机组的应用仍然主要集中在单级式机组，三机组合式与多级式抽蓄机组均有待研发和关键技术攻关。水泵水轮机方面运行稳定性问题极为关键，目前在750m以下水头段已有成熟设计和运行经验，但750m以上水头段技术有待研究。发电电动机方面，机组转动部件受力需满足材料性能要求，这对磁轭材料、空冷系统设计、电磁设计提出了更高的标准和要求。变频技术方面，采用变速机组的抽水蓄能电站是一种高效、先进的调峰调频电源，我国和世界先进水平还有一定差距。三是创新型式的抽水蓄能电站迎来新机遇。国家能源局拟建海水抽水蓄能电站试验示范项目，设立在福建宁德浮鹰岛，装机暂定4.2万kW，防止水道或水轮机被化学腐蚀和海洋生物腐蚀将面临许多具体问题，后续还需解决技术和设备等关键问题。项目实施必将促进相关技术的创新与集成，为后续的创新型抽水蓄能发展提供支撑。

三、优化抽水蓄能发展势在必行

“双碳”目标将加速我国抽水蓄能发展进入新阶段，要发挥好抽水蓄能在绿色发展中的战略作用，应从四个方面着力。

着力优化布局，拓展抽水蓄能的产业功能。一是要统筹布局，优化重心，提升西部。新增抽水蓄能项目既要避免“撒胡椒面”布局，又要避免“惯性发展”。东中部地区作为负荷重心，应着力拓展抽水蓄能功能，创新抽水蓄能产业空间，使抽水蓄能由“储能”向“储能+产业”方向发展。西部地区应统筹生态环境保护与绿色发展，把蓄能与水利资源转化增值有机结合起来，在提升电站周边生态环境质量的同时，扩大绿色发展的社会和经济效益。二是新增电站选址应遵循《关于在抽水蓄能电站规划建设中落实生态环保有关要求的通知》的相关规定，以及选址所在地的“三线一单”生态环境分区管控方案进行选址。跨行政区域的抽水蓄能项目，更须着眼大局，统筹布局，严格生态红线，加强新建项目开发建设全过程生态环保管理服务和环境风险管控。

着力促进源网荷储与风光水储一体化协调发展。源网荷储和风光水储一体化，能够起到稳定电力系统和平衡功率的作用。源网荷储包含“电源、电网、负荷、储能”，作为整体运营模式，结合互联网大数据，能够精准匹配电源侧和负荷侧的供需信息，调配电力资源，有效解决清洁能源及时消纳以及占比过高导致的电网波动等问题，提高电力系统综合效率。风光水储多能互补一体化发展也是提升清洁能源消纳水平的重要路径，优化抽水蓄能的调节能力，更加有利于加快新能源体系形成与发展。同时要结合虚拟电厂建设，提升源网荷储一体化数字化能力建设。以互联网为支撑，加强大数据、物联网、云计算等技术联合协作，实现电力系统智能化决策和自动化执行，提升电力系统灵活性。

着力推进电力市场体制和运行机制改革。积极落实《关于加快建设全国统一大市场的意见》，加快建设全国统一能源市场，构建全国统一电力市场体系。电力系统的供需平衡有着不同时间尺度的特点，存在小到秒、毫秒，大到十年、二十年的不同时间尺度。如何实现如此跨度的时间到省-区域-全国的地理尺度供需平衡，是构建全国统一电力市场面临的挑战。现阶段以省级电网为边界进行电力年度交易和月度交易为主，省级电力现货交易、区域电网辅助服务在部分区域开展试点，未来将继续探索更大地理尺度下的省间电力直接交易和多品种有偿辅助服务。同时结合全国统一电力市场建设，持续深化电力市场改革，积极发挥碳市场的低成本减碳作用，促进全国碳市场与电力市场耦合发展，充分体现抽水蓄能电站减碳的经济效应。在此基础上探索抽水蓄能现有两部制电价的市场衔接机制，使其平稳过渡到独立市场主体身份，为多元主体投资建设抽水蓄能提供制度保障。

着力推进抽水蓄能各环节的技术创新与集成应用。在利用现有水电技术改造抽水蓄能电站的同时，要大力推进新型抽水蓄能电站试点示范。例如海水抽水蓄能、闭环离河抽水蓄能等技术，以期达到最小成本、最小环境负效应和最大经济收益。利用数字化、智能化提高能源系统效率，通过智能电网、虚拟电厂等相关技术手段，将新技术与传统电站电网相结合实现电网智能化。加强自主创新和联合攻关，实现抽水蓄能电站关键核心技术国产化。支持设备制造业、工程建设单位、电站群三方联合，集中攻克一批技术难题，带动国产抽水蓄能装备制造业迈向高端。

(基金项目:本文系天津社会科学院重点课题《农村绿色发展评价与政策研究》阶段性成果，编号(21YZD-10))