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华东最大抽水蓄能电站落地建德,浙江为何频建抽水蓄能电站?

澎湃新闻首席记者 葛熔金
2022-09-23 17:57
来源:澎湃新闻
? 长三角政商 >
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9月15日,总装机容量240万千瓦的浙江建德抽水蓄能电站筹备工程开工仪式在杭州建德市梅城镇举行,这是目前华东地区在建的最大抽水蓄能电站。3个月前,距此170公里外的湖州市安吉县,总装机容量210万千瓦的长龙山抽水蓄能电站全部6台机组刚投产发电。

浙江省是目前全国投建抽水蓄能项目最多的省份,已投入运营的抽水蓄能电站共5座,在建项目7个,还有20多个项目处于规划、选址和待建阶段。

“浙江是能源资源小省,但又是能源消费大省,一直以来能源安全保供压力较大。近年来,在‘双碳’背景下,构建新能源占比逐步提高的新型电力系统迫在眉睫,由此调峰压力更重了。浙江已建和在建、规划的抽水蓄能电站,可以为浙江乃至华东电网担负调峰、填谷、调频等重要作用,更可与风电、光伏发电等新能源相结合实现多能互补,将‘垃圾电’转化成‘优质电’。”9月23日,浙江省发展规划研究院能源与环境研究所工程师韩刚告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn)。

“4度电换3度电”的划算买卖

电力即发即用,不能在电网中存储电量。在过去以火力、水力发电为主的电网系统中,传统方式是不断建设发电设施来满足用电负荷增长的需要,在用电低谷时关停大量发电机组来节约能耗。由此,也会增加电力调节的难度,给电网的稳定性和安全性带来隐患。

在20世纪80年代,随着长三角地区经济快速发展,电力需求猛增,在以火电为主的华东电网在负荷高峰时不得不拉闸限电、在低谷时又要压减火电机组出力(单位时间内的输出电能)。在此背景下,华东电网决定建设一座大容量的抽水蓄能电站。专家在浙江、江苏和安徽共寻找了50个可建抽水蓄能电站的站址,最终经过反复分析、论证和比较,选址位于湖州安吉的天荒坪建设华东首个抽水蓄能电站。

天荒坪抽水蓄能电站发电机组

1986年,华东勘测设计院编制完成《浙江天荒坪抽水蓄能电站可行性研究报告》,1992年,天荒坪抽水蓄能电站项目启动,1994年3月正式开工建设,2000年12月六台机组全部投产发电,总装机容量180万千瓦,整个建设周期历时8年。

华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司副总经理姜丰从1995年到天荒坪抽水蓄能电站工作,已在此工作27年。他介绍:“抽水蓄能电站主要由上水库、下水库、输管道、可逆式水泵水轮机组成。抽水蓄能电站是利用电力系统负荷低谷时段剩余电力,将水从下水库抽到上水库储存富裕电能,在用电高峰或者系统需要灵活调节时将水从上水库放出到下水库发电,为电力系统提供顶峰电能和辅助服务。同时,机组在抽水和发电生产过程中可以进行各种形式的工况转换,根据系统需要提供灵活调节服务,实现系统安全稳定运行和能源资源高效利用。”

“在能量转化过程中电能会有一定比例的损耗,天荒坪抽水蓄能电站因为地理条件等原因能效转换率高达80%左右,但目前大型抽水蓄能电站的总体转换率在75%左右,相当于4度电换3度电,看起来好像不划算,但抽水蓄能确是技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的绿色低碳清洁灵活调节电源。”姜丰告诉澎湃新闻。

天荒坪抽水蓄能电站是长三角区域合作的典型案例。因为电站建设投资大,筹建时,上海市、江苏省、浙江省及安徽省签署了《关于集资建设天荒坪抽水蓄能电站协议书》,共同投资建设。电站建成运营后,一直实行跨省联营,各省市电网按当时投资比例获得电力电量,提供相应的抽水电力电量。天荒坪电站建成运营后,有效促进了华东地区新能源消纳,改善了电网系统性能,可靠保障了华东电网的安全。

“双碳”背景下新能源转型的“黄金搭档”

作为国内经济发达省份,浙江对能源需求量近年来不断攀升。今年5月印发的《浙江省能源发展“十四五”规划》(下称《规划》)明确,目标到2025年,全省电力装机总量由2021年的10142万千瓦增加至13717万千瓦,5年增长35%。

浙江实施“风光倍增”工程,大力发展风电光伏

着眼长远,核电、光伏和风能等将成为浙江电能的发展方向。《规划》提出,“十四五”期间,省力争实现三门核电二期三期、三澳核电二期三期等开工建设,在建核电装机规模达到1200万千瓦以上。到2025年,三澳核电一期建成1台机组,全省核电装机超过1000万千瓦。实施“风光倍增”工程,大力发展风电光伏。突出以整县规模化开发分布式光伏,以高质量推广生态友好型发展集中式光伏,到2025年,全省光伏装机达到2760万千瓦以上;着力打造百万千瓦级海上风电基地,到2025年,全省风电装机达到640万千瓦以上,其中海上风电500万千瓦以上。

“浙江正处于能源绿色低碳转型的关键时期,风电、光伏发电等新能源大规模发展,同时,浙江的空调负荷占全社会最高负荷比重约三分之一,迎峰度夏时段电力系统峰谷差大,对抽水蓄能电站要求变得更为迫切。”韩刚向澎湃新闻介绍,风电、太阳能发电出力具有随机性和间歇性,发电稳定性和连续性差,对电网的冲击很大,这些电能在并网后对电力系统实时平衡、保持电网安全稳定运行将带来巨大挑战。在此背景下,抽水蓄能电站不仅起到调峰填谷作用,还是新能源的“黄金搭档”,将不稳定、不连续的“垃圾电”直接转化成了“优质电”,从而避免能源浪费。

随着能源体系向清洁低碳安全高效转型,电力系统的运行特性将发生显著变化,具有调峰、调频、调相、储能、系统备用和黑启动(无外来电源情况下进行自启动)等“六大功能”的抽水蓄能电站对电网的安全稳定运行发挥了尤为重要的作用。

受此影响,浙江省明显加快了抽水蓄能项目建设、规划的步伐。2021年12月,投资107亿元的天台抽水蓄能电站项目全面启动建设,该项目额定水头(上水库水平面至下水库水平面的垂直高度)724米,为全球抽蓄电站最高水头,总装机容量170万千瓦,其中单机容量全国最大;今年3月,投资71亿元的温州泰顺抽水蓄能项目开工建设,装机容量120万千瓦;今年9月15日,浙江建德抽水蓄能电站举行筹备工程开工仪式,该项目投资140亿,其240万千瓦的装机容量规模列全国第二、华东第一,此外它还是国内首个由民营资本投资的抽水蓄能项目。

浙江省是目前全国投建抽水蓄能项目最多的省份,已投入运营的抽水蓄能电站共5座,在建项目7个,还有20多个项目处于规划、选址和待建阶段。根据《规划》,到2025年,浙江省抽水蓄能电站装机将达到798万千瓦以上。“除了120万千瓦及以上大型电站建设,浙江省内不少地区都在规划、建设一些中小型抽水蓄能电站,主要集中在丽水、衢州和金华等山区。这些项目将直接拉动区域投资,为山区发展助力。”韩刚向澎湃新闻表示。

浙皖抽水蓄能项目为华东电网调峰承压

澎湃新闻注意到,同在长三角的安徽省也开始发力抽水蓄能电站的规划建设,提出打造长三角绿色储能基地。

今年5月,安徽省印发的《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)安徽省实施方案》显示,安徽已建成投运抽水蓄能电站4座,装机容量348万千瓦,居全国第3位;在建抽水蓄能电站2座,装机容量248万千瓦。“十四五”期间,安徽省将核准抽水蓄能电站项目9个,装机容量1080万千瓦;到2025年、2030年和2035年,全省累计建成抽水蓄能电站装机容量分别达到468万千瓦、1000万千瓦以上和1600万千瓦以上。

安徽绩溪抽水蓄能电站下水库。唐祖怀 摄

“浙江和安徽频频建设抽水蓄能电站并非只为本省考虑,还将承担起华东电网调峰、填谷和储能等重任。抽水蓄能电站一般500千伏并网,最佳传输距离在500公里范围内,华东地区各地抽水蓄能资源极不平均。浙江、安徽天然资源最好,江苏受地形影响目前只有宜兴和溧阳两座建成和句容一座在建的抽水蓄能电站,后期可选站址的地方也不多,上海则不具备建站条件。同时,江苏和上海又是能源消费大省(市),且本身能源自给率也不高,因此浙江和安徽将承担起较重的华东电网调峰填谷压力。”一位抽水蓄能领域研究人员告诉澎湃新闻。

这一点能在浙江安吉县已建成的天荒坪和长龙山两座抽水蓄能电站的运营中找到答案。安吉县发改局重点建设项目管理科副科长吕波向澎湃新闻介绍,天荒坪发电量分配就是按当年建设时的投资比例由长三角各省(市)共享,而长龙山抽水蓄能电站的发电量也有一定比例提供给江苏。

上述研究人员表示,《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》指出,要研究建立华东电网抽水蓄能市场化运行的成本分摊机制。但目前这一市场化的成本分摊机制并没有完全建立,接下去需要长三角省市间研究和制定,采用“谁受益、谁分摊”,细化、明确并落定抽水蓄能容量省市间的分摊比例,特别是对在建和规划电站提早制定容量分配方案和成本分摊方案。

“从全国层面来看,已经开始对抽水蓄能电站市场化的成本分摊机制进行有效探索,希望借此充分调动社会资本的投资积极性。 ”该研究人员告诉澎湃新闻,2014年前,抽水蓄能电站价格形成机制经历了单一容量电价、单一电量电价和两部制电价。2021年4月,《国家发展改革委关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》出台,明确将容量电价纳入输配电价回收,同时强化与电力市场建设发展的衔接,逐步推动抽水蓄能电站进入市场,着力提升电价形成机制的科学性、操作性和有效性,2023年起按优化后的两部制电价机制执行。

·延伸阅读

“抽水蓄能第一县”安吉的绿色雄心

“天荒坪抽水蓄能电站的建设和投入运行,大大地促进了地方基础设施建设,改善了地区交通、通讯和招商条件,活跃了当地物资市场和劳动力市场,促进了地区经济的发展,同时使安吉县知名度大增,带动了旅游业的蓬勃发展。”安吉县发改局重点建设项目管理科副科长吕波向澎湃新闻表示,依托天荒坪电站的上水库建成了江南天池景区,后又投建长三角首家室外滑雪场,由此带动了周边农家乐的发展。江南天池景区附近的大溪村共有500多户人家,有超过200家农家乐和民宿。

天荒坪抽水蓄能电站

天荒坪抽水蓄能电站让安吉尝到了甜头,2017年同在天荒坪镇、与天荒坪电站隔山而立且装机规模更大的长龙山抽水蓄能项目主体工程开工建设。2021年6月,长龙山抽水蓄能电站首台机组投产发电,今年6月30日电站6台机组全部投产发电,210万千瓦的总装机容量是目前华东地区已投运最大的抽蓄电站。据介绍,2014年国家制定出台一系列扶持抽水蓄能电站的新政策,当年10月国务院将抽水蓄能电站核准权下放到省一级政府,长龙山项目也是浙江省首个核准并开建的项目。

群山环绕的安吉,有建设抽水蓄能电站天然优势。 安吉县委宣传部供图

“如今这两座超大装机容量抽水蓄能电站隔山相望,直线距离仅3公里,使得安吉县境内的抽水蓄能电站总装机规模达到390万千瓦,成为全国抽蓄电站装机容量最大的一个县。从地质构造条件、与用电负荷中心的直线距离看,安吉建设抽水蓄能电站项目有天然优势。目前我们正在规划建设县内第三个抽蓄电站项目,选址在章村镇,装机容量为140万千瓦,已完成项目预赋码、合作开发协议签订和预可行性研究方案编制工作,计划在2030年前建成投产。通过打造世界级抽水蓄能电站集群,进一步夯实安吉‘中国抽蓄第一县’的地位,成为长三角地区重要绿色储能基地。”吕波说。

    责任编辑:谢春雷
    校对:张亮亮
    澎湃新闻报料:021-962866
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