抽蓄電站儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)待充分發(fā)揮本報(bào)記者 傅玥雯 《 中國(guó)能源報(bào) 》( 2015年06月08日 第 16 版)
截至2014年底,全國(guó)抽水蓄能裝機(jī)容量已達(dá)4295萬千瓦,其中投產(chǎn)容量已達(dá)2181萬千瓦,在建容量2114萬千瓦。 2014年,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局密集出臺(tái)了鼓勵(lì)社會(huì)資本投資水電建設(shè)和抽蓄電站建設(shè)管理體制、電價(jià)機(jī)制等相關(guān)政策。去年發(fā)布的《國(guó)家發(fā)改委關(guān)于促進(jìn)抽水蓄能電站健康有序發(fā)展有關(guān)問題的意見》指出,抽水蓄能電站建設(shè)步伐適度加快。要著力完善火電為主和大規(guī)模電力受入地區(qū)電網(wǎng)抽水蓄能電站布局,適度加快新能源開發(fā)基地所在電網(wǎng)抽水蓄能電站建設(shè),使抽水蓄能電站建設(shè)滿足電力發(fā)展需要。到2025年,全國(guó)抽水蓄能電站總裝機(jī)容量達(dá)到約1億千瓦,占全國(guó)電力總裝機(jī)的比重達(dá)4%左右。 動(dòng)、靜態(tài)及環(huán)境效益明顯 “比較目前的各種儲(chǔ)能技術(shù),分布式儲(chǔ)能技術(shù)在功率和儲(chǔ)能容量等難以滿足大規(guī)模新能源基地的要求。大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)中以抽蓄電站歷史最長(zhǎng)、技術(shù)上最成熟可靠、并在實(shí)踐中應(yīng)用?,F(xiàn)階段,抽蓄電站最大儲(chǔ)能能量可達(dá)36000兆瓦時(shí),運(yùn)行時(shí)間五十年以上,水工建筑物壽命百年以上,能量轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定,不存在衰減問題,具備其他儲(chǔ)能技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。”國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司科技信息部主任吳毅在“儲(chǔ)能國(guó)際峰會(huì)2015”上表示。 在造價(jià)方面,吳毅提出,抽水蓄能電站單位千瓦造價(jià)0.3萬元-0.5萬元/千瓦,在蓄能電站經(jīng)濟(jì)指標(biāo)適中,抽水電價(jià)合適的情況下,建設(shè)抽水蓄能電站進(jìn)行儲(chǔ)能,將棄電量轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)電能是經(jīng)濟(jì)的。 抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)負(fù)荷高峰時(shí)做水輪機(jī)運(yùn)行,從上水庫向下水庫放水發(fā)電,將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能;在電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)作水泵運(yùn)行,用低谷時(shí)的剩余電能從下水庫向上水庫抽水,將電能轉(zhuǎn)換為水的勢(shì)能儲(chǔ)存起來,轉(zhuǎn)換效率達(dá)到78%以上,使用壽命可以超過50年。 “對(duì)此,鈉硫電池和液流電池儲(chǔ)能的單位千瓦投資是抽水蓄能電站的4.8-7.6倍,電能轉(zhuǎn)化效率增值不超過20%,但運(yùn)行壽命卻不足其五分之二?!眳且阍跁?huì)上說,“此外,抽水蓄能電站利用水能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換完成儲(chǔ)能,循環(huán)利用水資源,除蒸發(fā)滲漏外不耗水;工程運(yùn)行期不產(chǎn)生污染物,不破壞資源和景觀,不存在電池儲(chǔ)能的回收問題?!?/P> 吳毅提出,抽水蓄能的靜態(tài)效益表現(xiàn)在一方面能在滿足電網(wǎng)削峰填谷需求前提下,通過科學(xué)調(diào)度運(yùn)行方式提高經(jīng)濟(jì)效益;另一方面通過抽水蓄能電站與其他電源的配合運(yùn)行,提高系統(tǒng)中火電站和核電站的運(yùn)行效率,促進(jìn)風(fēng)能、太陽能資源有效利用。 此外,由于抽蓄電站啟動(dòng)迅速、運(yùn)行靈活,特別適宜承擔(dān)調(diào)頻、調(diào)相、負(fù)荷調(diào)整、負(fù)荷備用和事故備用等動(dòng)態(tài)任務(wù),產(chǎn)生動(dòng)態(tài)效益。同時(shí)由于具有調(diào)相功能,可以減少系統(tǒng)需要配置的無功補(bǔ)償設(shè)備,從而減少相應(yīng)設(shè)備的建設(shè)費(fèi)用。另外,抽水蓄能電站運(yùn)行減少了電網(wǎng)燃料消耗,具有一定的環(huán)境效益。 加快發(fā)展變速抽水蓄能技術(shù) 2013年,世界裝機(jī)規(guī)模最大的抽水蓄能電站在河北豐寧開工,項(xiàng)目規(guī)劃總裝機(jī)容量360萬千瓦。一期工程裝機(jī)容量為180萬千瓦,二期將上馬變速抽水蓄能機(jī)組。 所謂變速抽蓄機(jī)組,指在發(fā)電和抽水狀態(tài)下都可無級(jí)變速調(diào)節(jié)功率,有效增加旋轉(zhuǎn)備用容量,同時(shí)可就地改善風(fēng)、光等可再生能源并網(wǎng)性能。從電網(wǎng)運(yùn)行考慮,變速機(jī)組具有良好的穩(wěn)定性及變速恒頻發(fā)電能力、更優(yōu)的調(diào)節(jié)性能、更廣的調(diào)節(jié)范圍,具有一定程度的異步運(yùn)動(dòng)能力和較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)無功、深度吸收系統(tǒng)無功功能,并可通過自動(dòng)頻率控制來提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。 “近年來,我國(guó)常規(guī)抽水蓄能機(jī)組發(fā)展很快,但定速抽蓄機(jī)組在抽水情況下,負(fù)荷不可調(diào)節(jié),難以滿足新能源并網(wǎng)調(diào)節(jié)以及核電大規(guī)模利用等對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)節(jié)充裕度和精度要求。”吳毅指出,“變流勵(lì)磁變速抽水蓄能機(jī)組抽水運(yùn)行時(shí)可調(diào)整發(fā)電電動(dòng)機(jī)的輸入功率正負(fù)80兆瓦,發(fā)電時(shí)調(diào)節(jié)范圍可由50%-100%增大至30%-100%。機(jī)組效率可達(dá)80%以上;變速機(jī)組水泵工況功率調(diào)節(jié)可達(dá)80兆瓦/0.2s,機(jī)組容量范圍可在50兆瓦-400兆瓦之間,機(jī)組檢修期可延長(zhǎng)一倍左右?!?/P> 吳毅還介紹,變速機(jī)組可通過放寬選點(diǎn)水頭變幅要求,來增加電站選址范圍,優(yōu)化設(shè)計(jì)容量,提高抽水蓄能電站的綜合效益。 目前我國(guó)抽蓄電站占比1.76%,變速抽蓄機(jī)組占抽蓄容量的25%以上。“變速機(jī)組使電站水工和環(huán)境得到優(yōu)化,綜合算來,其造價(jià)和常速抽蓄機(jī)組相差不大。要密切跟蹤變速抽蓄、海水抽蓄及更大容量更高水頭蓄能機(jī)組?!眳且愀嬖V本報(bào)記者。
鏈接 根據(jù)國(guó)家能源局近日公布的《華北華東區(qū)域抽水蓄能電站運(yùn)營(yíng)情況監(jiān)管報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》),目前實(shí)行單一容量電價(jià)的抽水蓄能電站收入來自固定容量電費(fèi),電站收益與機(jī)組利用率基本無關(guān),機(jī)組運(yùn)行時(shí)間增加反而會(huì)提高運(yùn)營(yíng)成本,抽蓄電站缺乏發(fā)電積極性。例如,華北、華東共9家抽蓄電站執(zhí)行單一容量電價(jià),2014年1-9月平均發(fā)電利用小時(shí)僅為439小時(shí),與執(zhí)行其他兩種電價(jià)機(jī)制的抽蓄電站差距明顯。其中,山西西龍池電站、河北張河灣電站發(fā)電利用小時(shí)數(shù)甚至低于300小時(shí)。 同時(shí),采用單一電量電價(jià)的抽水蓄能電站效益則過度依賴抽發(fā)電量,導(dǎo)致抽蓄電站調(diào)用頻繁、多發(fā)超發(fā),個(gè)別電站利用小時(shí)數(shù)明顯偏高。例如,全國(guó)實(shí)行單一電量電價(jià)的抽蓄電站共有4家,年平均發(fā)電利用小時(shí)數(shù)為1600小時(shí)左右,遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)抽蓄電站平均水平,個(gè)別電站甚至違背了抽蓄電站調(diào)度運(yùn)行導(dǎo)則規(guī)定的年度發(fā)電利用小時(shí)不超過設(shè)計(jì)值的原則。 《報(bào)告》還指出,兩部制電價(jià)機(jī)制等措施仍需細(xì)化落實(shí)。《通知》要求,在具備條件的地區(qū),鼓勵(lì)采用招標(biāo)、市場(chǎng)競(jìng)價(jià)等方式確定抽水蓄能電站項(xiàng)目業(yè)主、電量、容量電價(jià)、抽水電價(jià)和上網(wǎng)電價(jià),同時(shí)已核定電價(jià)的抽蓄電站應(yīng)逐步實(shí)行兩部制上網(wǎng)電價(jià)。但相關(guān)招標(biāo)競(jìng)價(jià)方式、電價(jià)測(cè)算方法、工作時(shí)間節(jié)點(diǎn)、各方職責(zé)等尚未明確,兩部制電價(jià)推進(jìn)工作無實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。 《報(bào)告》同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的抽蓄電站效益情況做了調(diào)研,指出現(xiàn)有抽蓄電站作用未得到充分發(fā)揮。原因在于一是部分地區(qū)由于電力系統(tǒng)網(wǎng)源情況變化較大,以及電網(wǎng)與抽蓄電站發(fā)展不協(xié)調(diào)、建設(shè)不配套等原因,導(dǎo)致抽蓄電站投運(yùn)后,運(yùn)行需求不足,未能充分發(fā)揮頂峰填谷等相應(yīng)作用。例如,山西西龍池電站所在的晉北地區(qū)由于風(fēng)電快速增長(zhǎng)、網(wǎng)源發(fā)展不協(xié)調(diào),存在窩電問題,4臺(tái)機(jī)組中有2臺(tái)在高峰時(shí)段不能全啟頂峰發(fā)電,低谷時(shí)段不能全啟抽水蓄能,難以充分發(fā)揮作用。 二是抽蓄電站與其他類型機(jī)組在調(diào)峰、事故備用的調(diào)用先后順序上沒有明確規(guī)定,對(duì)抽蓄電站的調(diào)用合理性難以進(jìn)行精確評(píng)價(jià)。同時(shí),抽蓄電站的水庫運(yùn)用也有待進(jìn)一步優(yōu)化,警戒水位的設(shè)定需要更加科學(xué)地統(tǒng)籌調(diào)峰與備用間關(guān)系,以充分挖掘抽蓄電站的調(diào)峰能力。 如北京十三陵抽蓄電站上庫水位范圍為535米至566米, 華北網(wǎng)調(diào)設(shè)定下警戒水位550米,與死水位相差15米,留作事故備用和黑啟動(dòng);上警戒水位560米,與設(shè)計(jì)水位相差6米,留作事故備用,原則上在此范圍內(nèi)調(diào)用。但是,下警戒水位與死水位差距較大,上警戒水位也有一定利用空間,事故備用和黑啟動(dòng)功能如何合理預(yù)留水庫水位尚未有明確規(guī)定,一定程度上影響電站頂峰填谷作用的有效發(fā)揮。 三是抽蓄電站調(diào)度運(yùn)行規(guī)程制定和定期評(píng)價(jià)工作未得到落實(shí)?!秶?guó)家能源局關(guān)于印發(fā)抽水蓄能電站調(diào)度運(yùn)行導(dǎo)則的通知》(國(guó)能新能〔2013〕318號(hào))要求,調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)制定抽蓄電站調(diào)度運(yùn)行規(guī)程和年度調(diào)度方案并報(bào)備。從現(xiàn)場(chǎng)檢查情況來看,部分調(diào)度機(jī)構(gòu)已起草完成調(diào)度運(yùn)行規(guī)程,但未按要求印發(fā)執(zhí)行和報(bào)備。 此外,《報(bào)告》還提出,目前抽水蓄能電站投資主體單一,多元化投資格局尚未形成?!秷?bào)告》調(diào)研范圍內(nèi)的華北、華東區(qū)域14家抽蓄電站中,僅2家由非電網(wǎng)企業(yè)控股,投資運(yùn)營(yíng)主體大多為電網(wǎng)企業(yè),其他投資主體難以進(jìn)入。 其中,福建省投資開發(fā)集團(tuán)意欲開發(fā)被電網(wǎng)企業(yè)擱置多年的永泰抽蓄電站。國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司獲知消息后,多次致函福建省發(fā)改委,意欲購(gòu)買福建省投資開發(fā)集團(tuán)2010年以來的前期成果。目前該項(xiàng)目仍在擱置,未有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。 另據(jù)了解,湖南黑麋峰抽蓄電站是國(guó)內(nèi)唯一一家由發(fā)電企業(yè)全資建設(shè)的抽蓄電站。因電價(jià)不明確,租賃協(xié)議一直未能簽訂,電站虧損嚴(yán)重,難以正常運(yùn)營(yíng)。2013年3月,投資方湖南五凌電力公司將電站資產(chǎn)整體轉(zhuǎn)讓給國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司。 同時(shí),報(bào)告還指出,電力調(diào)度機(jī)構(gòu)并未完全按照發(fā)電廠的管理方式對(duì)抽蓄電站進(jìn)行調(diào)度管理,抽蓄電站依據(jù)電網(wǎng)企業(yè)每年下達(dá)的年度發(fā)電計(jì)劃制定生產(chǎn)計(jì)劃,調(diào)用方式受體制影響較大。 |
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