国家动力局日前印发《抽水蓄能中长期开展规划(2021-2035年)》,清晰了“碳达峰、碳中和”方针和新式电力体系建造局势下抽水蓄能中长期开展道路,为我国抽水蓄能开展按下了“快进键”。规划指出,抽水蓄能是当时技能最老练、全生命周期碳减排效益最明显、经济性最优且最具大规划开发条件的电力体系灵敏调理电源,加快开展抽水蓄能是构建以新动力为主体的新式电力体系的火急要求。
抽水蓄能在电力体系负荷低谷时使用体系充裕电力将水从下水库抽到上水库贮存,在负荷顶峰时将上水库贮存的水放到下水库进行发电,将上、下库中水的势能改变转化为电力体系电能的充放和功率的调理,是电力体系最老练的调理电源。
抽水蓄能在体系中具有调峰、调频、调相、储能、体系备用、黑发动等“六大功用”,其功用的发挥与不一起期电力体系特色和调理需求休戚相关。前期建造抽水蓄能电站时,电力体系还没有构成大范围联网,电源以火电为主,外来电较少,装机容量全体偏紧,体系调峰资源严峻,体系安全安稳运转面对较大压力。抽水蓄能在体系中的效果首要以调峰填谷、合作火电核电进步运转经济性为主,助力缓解体系调峰供需矛盾,支撑体系安全安稳运转。跟着以特高压为骨干网架的大电网快速开展和新动力大规划并网,体系面对安全安稳运转的应战更大,对紧迫事端支撑、新动力消纳和体系平衡调理提出了新的要求。抽水蓄能依托容量大、工况多、速度快、牢靠性高、经济性好等“五大技能经济优势”,在电力体系中的效果发挥得到进一步拓宽,承当着保证电力体系安全安稳运转、进步新动力消纳水平缓改进体系各环节功用等重要效果,是保证大电网安全的忠实卫兵,促进清洁动力消纳的友爱同伴,优化体系全体功用的普惠使者。
“碳达峰、碳中和”方针下,传统电力体系将向以新动力为主体的新式电力体系跨过晋级。新式电力体系承载着动力转型的历史使命,是清洁低碳、安全高效动力体系的重要组成部分,具有清洁低碳、安全可控、灵敏高效、智能友爱、敞开互动的基本特征。推动构建新式电力体系,新动力将逐步成为电源主体,电力电子设备很多使用,体系技能根底、操控根底和运转机理将发生深化改变,面对的杂乱性和不确定性大幅进步,电力电量平衡、安全安稳操控等将面对史无前例的应战。因而,新局势下,以新动力供应为主体,增强体系调理才能,保证电网安全安稳运转和牢靠供电,是构建新式电力体系需求处理的首要矛盾。
抽水蓄能作为电力体系最为优质的调理电源,在新式电力体系中,其根底性、综合性、公共性特色更为凸显。
现阶段,抽水蓄能、燃气发电等灵敏调理电源装机容量占比小,火电仍然发挥着根底性调理效果。跟着碳中和方针的加快推动,新动力装机和电量比重继续上升,火电并网容量逐步削减,以抽水蓄能为代表的调理电源规划继续扩展,将成为供应体系灵敏性调理才能的“主力军”,在新式电力体系调理电源中充分发挥根底性效果。
在交直流混联大电网中,高份额新动力会带来体系供需平衡动摇、安全危险进步、惯量水平下降等一系列问题,抽水蓄能作为调理电源快速呼应体系调理需求,作为可切除负荷保证体系安全安稳,一起可供应转动惯量进步体系抗扰动才能,将在保证新式电力体系安全安稳运转上充分发挥综合性效果。
新式电力体系源网荷储各环节将发生严峻改变,体系各环节对调理资源的需求愈加火急,抽水蓄能运转惠及电网、供应侧各类电源和负荷侧一切用户,将在促进新式电力体系“源网荷储协同互动”上充分发挥公共性效果。
全体来看,抽水蓄能作为新式电力体系的重要组成部分,是新式电力体系中调理电源的主体、体系安全安稳运转的要害支撑、新动力大规划开展的重要保证。
构建新式电力体系,是一项极具应战性、开创性的战略性工程。在新式电力体系中,抽水蓄能的效果发挥将愈加全面和杰出,首要体现在“六应对、六进步”。
有用应对高份额新动力为电力体系带来的潜在安全影响,进步电力体系安全安稳运转才能。新式电力体系中,电网逐步构成以交直流混联大电网为骨干、各级电网彼此和谐的新形态,电网操控更为杂乱,危险防控要求更高。抽水蓄能承当体系紧迫备用功用,凭仗快速启停、快速功率调理特性随时呼应突发调理需求。一起抽水蓄能负荷低谷水泵运转深化参加电力体系“三道防地”建造,在电力体系呈现严峻毛病时,能以毫秒级呼应切除负荷,应对电网大规划功率缺额冲击。
有用应对高份额新动力带来的体系调峰困难,进步电力体系大容量调峰才能。抽水蓄能具有抽水和发电双向调理才能,凭仗双倍调峰容量优势,可有用缓解因新动力出力不安稳导致的顶峰负荷供应问题和因低谷时段新动力大发导致的消纳困难问题,尤其是经过正午和夜间抽水,完美匹配了新式电力体系午间光伏和夜间风电大发引起的反向调峰特性。
有用应对高份额新动力的随机性和动摇性,进步电力体系快速调理才能。抽水蓄能可凭仗出力调理速率优势进行负荷快速跟从,助力电力体系更好地习惯因风电、光伏的随机性、动摇性形成的体系频率动摇,有用缓解光伏迟早顶峰出力猛增陡降形成的快速调理问题,满意新动力“靠天吃饭”带来的灵敏调理需求。
有用应对高份额新动力出力与电力体系负荷需求不匹配,进步新动力使用水平。传统电力体系出产形式是“源随荷动”,着重实时供需平衡。新式电力体系中新动力装机远超实践负荷,新动力大发时,体系因负荷水平较低而发生弃电,新动力出力缺乏时恰逢用电顶峰而呈现电力缺少。抽水蓄能经过储能调理,将新动力电力在不一起间进行存储和开释,然后完成新动力发电与电力负荷在时刻上的解耦,进步新动力使用水平。
有用应对高份额新动力电力体系转动惯量缺乏,进步电力体系抗扰动才能。在新式电力体系中,电源结构由可控接连出力的煤电装机占主导,向新动力发电装机占主导改变,高份额电力电子元件接入,使电力体系转动惯量快速下降,对体系安稳带来严峻影响。在新式电力体系中火电并网份额下降后,相较其它储能电源,抽水蓄能机组接连挂网运转可认为体系供应转动惯量,增强电力体系抗扰动才能,保持体系安稳。
有用应对高份额新动力上网带来的高调理本钱问题,进步电力体系全体经济性。抽水蓄能单位千瓦造价水平较低,是全体经济性最好的灵敏调理电源。抽水蓄能经过惯例电源代替,能够有力削减启停本钱,下降排放。经过与各类新式储能和灵敏调理技能合作联动,可有力促进新动力消纳,下降电力体系调理本钱,进步全体系运转的经济性。