抽水蓄能是支撐新型電力系統(tǒng)的重要儲(chǔ)能技術(shù)和基礎(chǔ)裝備,對(duì)推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型,、應(yīng)對(duì)極端事件,、保障能源安全、促進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展,、助力“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)有效達(dá)成具有重要意義,。今年以來,行業(yè)主管部門多次發(fā)文支持抽水蓄能發(fā)展,其中,,《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》(2021-2035年)更是為我國抽水蓄能事業(yè)發(fā)展指明了方向,。在多重因素的疊加影響下,未來云南省抽水蓄能發(fā)展有較大空間,,有望迎來一波熱潮,。 一、云南省能源電力發(fā)展進(jìn)入新階段,,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)勢(shì)在必行近年來,,云南省電力發(fā)展勢(shì)頭迅猛,綠色能源產(chǎn)業(yè)成績(jī)斐然,,多項(xiàng)綠色能源指標(biāo)全國領(lǐng)先,、世界一流。截止2020年底,,云南省電力裝機(jī)已突破1億千瓦,,綠色能源裝機(jī)占比84%,高出全國平均約46個(gè)百分點(diǎn),;綠色能源發(fā)電量占比90.5%,,高出全國平均約67個(gè)百分點(diǎn)。伴隨“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的提出,,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面加速,、電源結(jié)構(gòu)深度轉(zhuǎn)變、能源清潔低碳轉(zhuǎn)型加快的情況下,,云南省能源電力發(fā)展進(jìn)入新階段,,新能源發(fā)展機(jī)遇空前,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)勢(shì)在必行,。 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全面加速,,云南省電力需求持續(xù)增長(zhǎng)?!笆濉焙笃谝詠?,云南省加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系,,持續(xù)推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè),全省能源電力需求飛速增長(zhǎng),?!笆奈濉逼陂g,云南省全社會(huì)用電量年均增長(zhǎng)率將超過10%,。此外,,隨著中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議提出“實(shí)施可再生能源替代行動(dòng),構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”,,東部地區(qū)對(duì)云南電力的需求日益旺盛,,西電東送規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大,,全省綜合用電需求明顯增大,電力供應(yīng)形勢(shì)由略有盈余向供應(yīng)緊張轉(zhuǎn)變,。 電源結(jié)構(gòu)深度轉(zhuǎn)變,,新能源將成為增量電源的主體。云南省水電開發(fā)大潮已然退去,,未開發(fā)水電資源不足3000萬千瓦,,且剩余水電資源大多集中在金沙江、怒江等流域,,面臨生態(tài)環(huán)境,、移民搬遷、民族文化等多重壓力,,難以滿足云南省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,。火電在能源結(jié)構(gòu)低碳轉(zhuǎn)型的整體趨勢(shì)下,,大規(guī)模新增裝機(jī)的可行性較低,。與水電、火電步入開發(fā)平臺(tái)期不同,,云南省新能源開發(fā)潛力巨大,,預(yù)計(jì)資源量超1.7億千瓦,未開發(fā)率超過92%,?!笆奈濉睍r(shí)期,云南省將新增新能源裝機(jī)5000萬千瓦以上,,到2035年,,云南省將新增新能源裝機(jī)超1億千瓦,“十四五”以后,,以風(fēng)電,、光伏為代表的可再生能源將成為增量電源的絕對(duì)主體。 二,、抽水蓄能是新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器和穩(wěn)定器,,是大規(guī)模新能源建設(shè)的助推器,是西電東送戰(zhàn)略實(shí)施的安全閥構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),,是推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)的必要支撐,,云南省新能源未來將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng),新型電力系統(tǒng)對(duì)抽水蓄能的需求極為迫切,。 抽水蓄能是新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定器,。伴隨新能源大規(guī)模開發(fā)與投產(chǎn),云南省電源結(jié)構(gòu)將由之前的以水電為主、火電與新能源為輔,,逐步向以水電與新能源為主,、火電小比例輔助轉(zhuǎn)變,由于新能源基本不提供有效電力,,而云南省負(fù)荷增長(zhǎng)需求又與規(guī)劃調(diào)節(jié)電源發(fā)展規(guī)模極不匹配,,未來電力供應(yīng)保障將存在問題。 經(jīng)研究預(yù)測(cè),,在無新增調(diào)節(jié)電源的情況下,,云南電網(wǎng)2030年、2035年將分別存在約1400萬千瓦,、2200萬千瓦的電力缺口,,系統(tǒng)中長(zhǎng)期電力供應(yīng)形勢(shì)極為嚴(yán)峻。結(jié)合全國能源電力發(fā)展趨勢(shì)及云南省自身電源發(fā)展?jié)摿Ψ治?,未來云南省電力缺口將主要由推?dòng)瀾滄江,、金沙江大型水電擴(kuò)機(jī)、建設(shè)抽水蓄能電站以及布局少量氣電予以解決,。從系統(tǒng)調(diào)節(jié)電力需求特點(diǎn)來看,,云南電網(wǎng)枯期主要缺多能互補(bǔ)的調(diào)節(jié)電力,汛期主要缺絕對(duì)調(diào)峰電力,,云南省中長(zhǎng)期建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站,,可為系統(tǒng)提供容量效益,保障系統(tǒng)電力供應(yīng),。 抽水蓄能是新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器,。云南省主力調(diào)峰電源目前主要為有調(diào)節(jié)能力的水電和燃煤火電。雖然省內(nèi)水電裝機(jī)比重較大,,但大型調(diào)節(jié)水庫數(shù)量有限,,流域水電調(diào)蓄能力弱,水電汛枯出力差異大,,整體調(diào)峰能力有限,。受資源條件、“十三五”棄水,、煤炭去產(chǎn)能等因素影響,,云南省火電裝機(jī)比重較低,占比不足15%,,火電可提供的調(diào)峰能力有限,。隨著新能源大規(guī)模接入,以及未來云南省整體調(diào)峰需求的不斷增長(zhǎng),,峰谷差的持續(xù)擴(kuò)大,,存量電源調(diào)峰能力已無法滿足系統(tǒng)未來發(fā)展需求,系統(tǒng)對(duì)包括抽水蓄能在內(nèi)的調(diào)峰電源建設(shè)需求將大大增加,,抽水蓄能將成為云南省新型電力系統(tǒng)中重要的調(diào)節(jié)器,。 抽水蓄能是大規(guī)模新能源建設(shè)的助推器。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)在超短周期(毫秒至秒級(jí)),、短周期(分鐘至小時(shí)級(jí)),、日周等不同時(shí)間尺度均有調(diào)節(jié)需求,而抽水蓄能主要用于滿足系統(tǒng)短周期,、日周調(diào)節(jié)能力需求,,重點(diǎn)解決新能源出力特性與用電負(fù)荷特性匹配性較差、新能源受天氣影響而導(dǎo)致的在較長(zhǎng)時(shí)間尺度上電力供應(yīng)不確定性等問題,。作為優(yōu)質(zhì)的靈活性調(diào)節(jié)電源,,抽水蓄能快速的響應(yīng)能力以及長(zhǎng)時(shí)間的容量?jī)?chǔ)備,可以有效應(yīng)對(duì)風(fēng)光新能源發(fā)電的隨機(jī)性和不確定性,,平滑新能源出力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)新能源電量的時(shí)移,,保障新能源入網(wǎng)安全,使得新能源成為電網(wǎng)友好型優(yōu)質(zhì)電源,,突破電網(wǎng)規(guī)模對(duì)新能源容量的限制,,促進(jìn)新能源并網(wǎng)消納。 抽水蓄能是西電東送戰(zhàn)略有效實(shí)施的安全閥,。云南是西電東送重要的省區(qū)之一,,目前已建成10條直流外送大通道向廣東、廣西,、華中送電,,根據(jù)云南省“十四五”綠色能源規(guī)劃,將逐步推動(dòng)區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)互通,,打造國際能源樞紐,。作為輻射全國、面向東南亞的電力交換樞紐,,云南電網(wǎng)未來既是送端也是受端,,交直流混合運(yùn)行,特高壓與綠色能源雙箭齊發(fā),,從未來云南對(duì)外大規(guī)模的電力交換情況來看,,在西電東送和互聯(lián)互通戰(zhàn)略通道主要電力交換端口附近配置一定抽水蓄能電站,配合特高壓外送通道的運(yùn)行,,可提高西電東送電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全穩(wěn)定性,,保障西電東送戰(zhàn)略有效實(shí)施。 三,、云南省抽水蓄能資源條件優(yōu)越,,發(fā)展?jié)摿Υ?/h2>受電力供需,、電源結(jié)構(gòu)、政策機(jī)制等因素影響,,云南省抽水蓄能電站建設(shè)起步較晚,,2020年前未能形成系統(tǒng)性的選點(diǎn)規(guī)劃,也無已建或在建抽水蓄能電站,。當(dāng)前,,我國正在積極完善和出臺(tái)相關(guān)政策支持抽水蓄能建設(shè),隨著各項(xiàng)支撐政策的逐步完備,,抽水蓄能發(fā)展前景較為廣闊,。 云南省由于獨(dú)特的地形地貌、水系等條件,,抽水蓄能電站資源十分豐富,,可支撐抽水蓄能大規(guī)模開發(fā)建設(shè)。云南省抽水蓄能中長(zhǎng)期規(guī)劃過程中初步普查梳理出全省范圍內(nèi)的抽水蓄能資源站點(diǎn)超過200個(gè),,合計(jì)裝機(jī)容量超過3億千瓦,。而在大滇中(楚雄、昆明,、曲靖,、玉溪等地)、滇南(紅河,、文山)負(fù)荷中心以及新能源富集地開發(fā)條件較好的常規(guī)抽水蓄能資源站點(diǎn)超過20個(gè),,規(guī)模近3000萬千瓦,具備支撐中長(zhǎng)期開發(fā)建設(shè)的天然條件,。同時(shí),,金沙江和瀾滄江干流梯級(jí)大型水電站分布集中,還具備建設(shè)混合式抽水蓄能電站的條件,。 為更好地發(fā)揮抽水蓄能電站作用,,滿足云南電網(wǎng)未來調(diào)峰需要,促進(jìn)新能源開發(fā)與消納,,提升西電東送穩(wěn)定性,,改善電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,,結(jié)合云南省電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及電源分布情況,,云南省抽水蓄能中長(zhǎng)期規(guī)劃站點(diǎn)將優(yōu)先考慮在大滇中、滇南等負(fù)荷中心布局,,保障系統(tǒng)電力供應(yīng),;在風(fēng)光火荷集中區(qū)域布局(紅河、文山,、曲靖,、楚雄等地),,促進(jìn)新能源開發(fā)及消納。預(yù)計(jì)到2030年,,云南省擬建成抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模達(dá)400萬千瓦以上,,有效支撐云南省新型電力系統(tǒng)建設(shè),全省電力供應(yīng)及調(diào)峰保障能力得到提升,。到2035年,云南省擬建成抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模達(dá)800萬千瓦以上,,新能源開發(fā)利用更加高質(zhì)高效,,電力供應(yīng)保量增質(zhì)。 四,、系統(tǒng)部署謀劃抽水蓄能工作,,推動(dòng)云南省抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展云南省抽水蓄能發(fā)展還處于起步階段,為有效推動(dòng)優(yōu)勢(shì)抽蓄項(xiàng)目落地,,保障云南抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展,、穩(wěn)健有序開發(fā),后期還需加強(qiáng)相關(guān)研究部署,。 完善相關(guān)配套機(jī)制,,促進(jìn)抽水蓄能健康發(fā)展。因地制宜完善科學(xué)合理,、實(shí)用性強(qiáng)的抽蓄市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)模式和價(jià)格機(jī)制,,促進(jìn)云南省抽水蓄能健康發(fā)展。包括:建立多元化的投資機(jī)制,,鼓勵(lì)社會(huì)資本投資,,促進(jìn)抽水蓄能電站投資建設(shè)市場(chǎng)化;研究完善儲(chǔ)能價(jià)格形成機(jī)制,,探索推進(jìn)季節(jié)性電價(jià),、分時(shí)電價(jià)等機(jī)制;建立健全儲(chǔ)能作為獨(dú)立市場(chǎng)主體參與輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制,,提供調(diào)頻,、備用等交易品種;探索抽水蓄能電站和新能源等項(xiàng)目協(xié)調(diào)配套投資及運(yùn)營(yíng)管理模式,,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行,,促進(jìn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、良性互動(dòng),,減少資源浪費(fèi),。 統(tǒng)籌抽蓄布局和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),夯實(shí)發(fā)展基礎(chǔ),。結(jié)合云南省不同地區(qū)電力供需形勢(shì),、新能源消納形勢(shì),、電價(jià)承受能力等,合理確定各類儲(chǔ)能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)模,、應(yīng)用場(chǎng)景和建設(shè)時(shí)序,,統(tǒng)籌優(yōu)化抽水蓄能建設(shè)布局。同時(shí),,根據(jù)云南省抽蓄資源特點(diǎn)及建設(shè)條件,,超前部署抽水蓄能建設(shè)技術(shù)攻關(guān),在復(fù)雜地質(zhì)條件下的抽水蓄能電站洞室穩(wěn)定關(guān)鍵技術(shù),、抽水蓄能電站庫盆防滲關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破,,為云南復(fù)雜地質(zhì)條件下抽水蓄能開發(fā)建設(shè)掃清障礙。 做好各環(huán)節(jié)的要素保障,,推動(dòng)抽水蓄能穩(wěn)步發(fā)展,。加強(qiáng)抽水蓄能開發(fā)項(xiàng)目與國家及云南省其他各項(xiàng)規(guī)劃的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),在開發(fā)布局,、開發(fā)強(qiáng)度,、重點(diǎn)任務(wù)和發(fā)展方向等方面與國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、國土空間規(guī)劃,、生態(tài)保護(hù)紅線等上位規(guī)劃和重大政策戰(zhàn)略相適應(yīng),,推動(dòng)規(guī)劃有效落地實(shí)施。(作者系中國電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司副總經(jīng)理兼總工程師朱國金,;中國電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司副總工程師向軍) |
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