中國儲能網(wǎng)訊：記者日前在澳門舉行的“2018國際清潔能源論壇”上了解到，隨著清潔能源的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性等問題日益突出，抽水蓄能推進(jìn)可再生能源發(fā)展、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要性將逐漸凸顯。
業(yè)內(nèi)專家表示，根據(jù)我國清潔能源發(fā)展的現(xiàn)狀，抽水蓄能裝機(jī)容量應(yīng)該得到合理擴(kuò)大，二者聯(lián)合開發(fā)前景廣闊。
配套新能源 發(fā)展空間大
“根據(jù)我國國情，抽水蓄能裝機(jī)容量大于電網(wǎng)總?cè)萘康?%才是合理的，但目前比例只有3%?！敝袊?jīng)濟(jì)社會理事會理事、東方電氣集團(tuán)原董事長王計在論壇上透露。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2017年底，我國可再生能源裝機(jī)總規(guī)模已達(dá)650GW，其中水電占53%、風(fēng)電占25%、光伏占20%、生物發(fā)電占2%。
王計表示，經(jīng)過幾十年高速發(fā)展，我國水能資源的開發(fā)布局已告一段落。而以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的可再生能源方興未艾，發(fā)展勢頭迅猛?！耙?017年為例，水電裝機(jī)僅增長2.7%，而風(fēng)電和光伏增長率分別達(dá)到10.5%和68.7%?！?
“2017年全球新能源裝機(jī)累積總?cè)萘窟_(dá)到1078.97GW，風(fēng)電是539GW?！?nbsp;中國電建集團(tuán)國際工程有限公司新能源部總經(jīng)理李斯勝指出。
“初步判斷，抽水蓄能是目前技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理的蓄能儲存電站。在未來新能源發(fā)展以及能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中，將會發(fā)揮很大作用。”李斯勝表示。
據(jù)了解，中國電建曾做過抽水蓄能與新能源的配合比研究，初步研究結(jié)論顯示：風(fēng)電、光伏等可再生能源的發(fā)展需要抽水蓄能的配合。一般情況下，新能源與儲能聯(lián)合運行的比例為1：0.2-0.3。
李斯勝介紹，根據(jù)IEA的預(yù)測，到2023年，全球平均每年新增新能源裝（風(fēng)電和光伏）機(jī)約140GW-180GW，若根據(jù)0.2—0.3的比例配合比保守計算，每年需新增儲能電站28GW-36 GW；抽水蓄能電站是當(dāng)前具備大規(guī)模開發(fā)的技術(shù)成熟、有經(jīng)濟(jì)競爭力的儲能電站，占全球儲能總?cè)萘康?0%。
相關(guān)資料顯示，2012年，美國能源部資助阿貢國家實驗室領(lǐng)導(dǎo)項目小組對抽水蓄能領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)及其應(yīng)用價值進(jìn)行了專題研究。研究結(jié)果同樣表明，更強的調(diào)節(jié)能力、更快的響應(yīng)速度和更高的靈活性將是抽水蓄能技術(shù)發(fā)展的趨勢和方向。
高效又靈活 保電網(wǎng)安全
業(yè)內(nèi)專家指出，新興可再生能源具有間歇性、不可預(yù)測、不易調(diào)節(jié)的固有特點，是典型的“優(yōu)質(zhì)能源劣質(zhì)電”。由于其高度的不穩(wěn)定性，這類間歇性能源大規(guī)模直接接入電網(wǎng)，會對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性帶來沖擊。
“風(fēng)電和光伏發(fā)電等清潔能源必須借助大規(guī)模儲能技術(shù)的消納和協(xié)同，才能大規(guī)模接入電網(wǎng)，并發(fā)揮其優(yōu)質(zhì)能源的綠色優(yōu)勢?！蓖跤嫳硎?，“目前已經(jīng)有的儲能技術(shù)當(dāng)中，抽水儲能技術(shù)的儲量最大，技術(shù)相對成熟，相比其他形式的儲能技術(shù)具有突出優(yōu)點?！?
王計介紹，目前，全國99%的能量存儲都通過抽水系統(tǒng)實現(xiàn)。截至2017年，全球抽水系統(tǒng)裝機(jī)容量已超150GW，國內(nèi)裝機(jī)總?cè)萘恳呀咏?0GW。
此外，抽水蓄能轉(zhuǎn)換效率高。新一代抽蓄系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率普遍達(dá)到80%，國內(nèi)近期裝機(jī)的抽蓄電站已超84%。同時，抽水蓄能發(fā)電負(fù)荷響應(yīng)快、運行靈活性高、工況轉(zhuǎn)換迅速，幾乎可以實時跟蹤電網(wǎng)的負(fù)荷變化。
王計認(rèn)為，抽水蓄能已成為新一代電網(wǎng)安全可靠運行的有利保障?！霸陔娋W(wǎng)中可用于調(diào)峰、調(diào)向、調(diào)頻、電網(wǎng)備用服務(wù)，是目前可再生能源接入電網(wǎng)的唯一可行性方案。
值得一提的是，我國目前已具備大力發(fā)展抽水蓄能并“走出去”的能力。
據(jù)了解，抽水蓄能技術(shù)運行工況復(fù)雜、轉(zhuǎn)換頻繁，其設(shè)計制造難度遠(yuǎn)超常規(guī)水電機(jī)組，之前核心技術(shù)長期被國際巨頭壟斷。雖然我國抽水蓄能電站建設(shè)起步較晚，但近十年，在國家政策和市場經(jīng)濟(jì)的引導(dǎo)和激勵下，國內(nèi)能源裝備企業(yè)在該領(lǐng)域的研發(fā)、設(shè)計、制造和服務(wù)上投入巨大，技術(shù)水平和制造能力顯著提升，某些關(guān)鍵技術(shù)的領(lǐng)域已達(dá)世界領(lǐng)先水平。
王計透露，到“十三五”末，我國抽水蓄能裝機(jī)目標(biāo)為40GW，比“十二五”末增加了73.7%。到2020年，裝機(jī)會超過4000萬KW。“目前國內(nèi)裝備制造企業(yè)的技術(shù)儲備和研發(fā)能力已具備向外輸出能力，尤其針對非洲、南美、東南亞等‘一帶一路’國家?！?
瓶頸仍存 亟待發(fā)展升級
然而，抽水蓄能與新能源的聯(lián)合發(fā)展中仍存瓶頸。
王計指出，可再生能源的接入，對抽水蓄能的機(jī)組運行模式提出了新要求。長時間的空載備用、長時間負(fù)荷的工況運行、更頻繁的負(fù)荷變化等新的運行模式，給水泵水輪機(jī)的設(shè)計制造帶來了新的挑戰(zhàn)。
“尤其在穩(wěn)定性和安全性方面，傳統(tǒng)的抽水蓄能技術(shù)已無法滿足未來電力系統(tǒng)的需求。因此，可變轉(zhuǎn)速技術(shù)、全功率變頻技術(shù)及其他形式的抽水蓄能技術(shù)的開發(fā)和運用亟待提升?！蓖跤嫳硎尽?
業(yè)內(nèi)專家表示，國內(nèi)抽蓄電站建設(shè)推進(jìn)緩慢，其中價格機(jī)制不健全、已建成的抽蓄電站利用率低以及電價政策不合理，都是阻礙原因。此外，煤電產(chǎn)能過剩不可避免地擠壓了非化石能源的市場空間，包括水電在內(nèi)的清潔能源不同程度出現(xiàn)了降速發(fā)展。
對于抽水蓄能的前景，李斯勝持樂觀態(tài)度。他認(rèn)為，應(yīng)該對重點國家開展抽水蓄能與新能源的聯(lián)合開發(fā)規(guī)劃研究工作?！敖ㄗh在中小型電網(wǎng)，尤其亞太區(qū)、南美或非洲區(qū)域開展中小型抽水蓄能的規(guī)劃選點工作。”
此外，由于抽水蓄能依賴于峰谷差的機(jī)制生存，同時還有電價以及電網(wǎng)的輔助作用，很多國家并未制定專門政策，開發(fā)難度較大?！叭绻殉樗钅芎托履茉绰?lián)合在一起，應(yīng)該是很好的方向，我建議研究適合各國的抽水蓄能和新能源聯(lián)合開發(fā)機(jī)制。”李斯勝表示。
