抽水蓄能是我國能源革命電力轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志

抽水蓄能是我國能源革命電力轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志
傳統(tǒng)的抽水蓄能具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、系統(tǒng)備用和黑啟動等“六大功能”，在保障電網(wǎng)安全、提升全系統(tǒng)性能、推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。然而，當(dāng)全球進(jìn)入電力轉(zhuǎn)型期之后，抽水蓄能則成為以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)中最重要的一個組成部分。

我們知道，當(dāng)前人類利用可再生能源發(fā)電最主要方式是利用水、風(fēng)和光發(fā)電。其中水電是最優(yōu)質(zhì)的可再生能源，但是，水電能源在自然界中的儲量卻非常有限。我國是世界上水能資源最豐富的國家。即便如此，我國的水能資源的理論蘊藏量也只有6萬多億千瓦時，可開發(fā)的量只有3萬多億，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會發(fā)展的能源需要。在自然界，水能、風(fēng)能和太陽能資源的儲量之比，大約為（50倍到一百倍）至少是1：50：2500。所以，人類社會要轉(zhuǎn)型到以新能源（風(fēng)、光）為主體、以可再生能源為標(biāo)志的新型電力系統(tǒng)，必然要大量的開發(fā)和利用風(fēng)能和太陽能。然而，風(fēng)能和太陽能發(fā)電不可避免的隨機(jī)性和間歇性，則是大規(guī)模利用可再生能源發(fā)電的巨大障礙。

一、抽水蓄能是當(dāng)前最可行的儲能方式

當(dāng)這種隨機(jī)性、間歇性的非水可再生能源在電網(wǎng)中的占比，還比較小的時候，人們尚可以通過用常規(guī)能源發(fā)電予以補(bǔ)充的（單向調(diào)峰）方式，滿足電力負(fù)荷變化的需要。但是，當(dāng)風(fēng)、光發(fā)電的比重在電力系統(tǒng)中達(dá)到一定程度之后，我們就必須要使用儲能裝置，在低谷期間把隨機(jī)的、間歇性的電能存儲起來，轉(zhuǎn)化為電力負(fù)荷高峰時所需要的電力。

到目前為止，雖然人類大規(guī)模的儲能方式已經(jīng)有很多，但是，從安全、可靠和經(jīng)濟(jì)性等各方面綜合來看，最成熟的大規(guī)模儲能方式，目前還只有抽水蓄能。盡管，當(dāng)前世界各國都在積極地研發(fā)電化學(xué)儲能（如：蓄電池）和其它儲能方式（如:氫能），但是，在新的儲能技術(shù)沒有出現(xiàn)重大的技術(shù)突破之前，世界各國的新型電力系統(tǒng)，幾乎都無一例外地都要選擇大量的開發(fā)水電和抽水蓄能來配合風(fēng)、光發(fā)電，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的成功轉(zhuǎn)型。毫無疑問，在當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)水平下，任何國家要想實現(xiàn)電力轉(zhuǎn)型，必然要高度重視水電和抽水蓄能的開發(fā)建設(shè)。

來源：中國水力發(fā)電工程學(xué)會  作者：張博庭

然而，當(dāng)前我國抽水蓄能的發(fā)展主要受制于三個方面的約束。一是市場、二是政策、三是資源。

二、抽水蓄能的市場制約

市場的制約對我國抽水蓄能的發(fā)展影響最大。記得在十幾年前我國“十一五”的后期，煤炭的價格曾一度失控，這使得當(dāng)時我國的電力企業(yè)普遍都不愿意再投資新建煤電廠。在這種情況下制訂出來的我國“十二五”電力發(fā)展規(guī)劃，不僅要求新開工的常規(guī)水電高達(dá)1.2億千瓦，而且還要求到十二五末（2015年底），我國抽水蓄能的裝機(jī)達(dá)到6千萬千瓦。應(yīng)該說，當(dāng)時我國的上上下下要進(jìn)行電力轉(zhuǎn)型的決心和預(yù)期都很大，只不過這種轉(zhuǎn)型的決心，主要是由煤炭的價格非理性上漲造成的。因此，到十二五的中期，隨著我國煤炭價格的回落，煤電利潤的恢復(fù)，我國電力企業(yè)建設(shè)煤電的積極性又再次興起。我國電力轉(zhuǎn)型的步伐也因此明顯減慢。

到十二五末，我國實際裝機(jī)的抽水蓄能只有二千余萬千瓦，僅完成十二五規(guī)劃的三分之一。接下來的十三五規(guī)劃，盡管我國已經(jīng)明顯的放慢了電力轉(zhuǎn)型的速度預(yù)期，僅要求新開工常規(guī)水電和抽水蓄能各6000萬千瓦。僅要求在十三五末，我國抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到4000萬千瓦即可。然而，由于此后中央的審批權(quán)下放，各地方煤電建設(shè)的積極性始終不減。以至于大量新建的煤電站，被用于為非水可再生能源調(diào)峰，擠占了抽水蓄能的使用空間。所以，到十三五末，我國實際在運的抽水蓄能裝機(jī)僅有3179萬千瓦。遠(yuǎn)未能實現(xiàn)我國十三五規(guī)劃的抽水蓄能目標(biāo)。

總之，對于電力系統(tǒng)而言，要在大力發(fā)展風(fēng)、光等非水可再生能源的同時，保證供電的安全，必須要有大量的可控電源予以輔助。初期階段，由于電網(wǎng)中的風(fēng)、光發(fā)電量的比重還不是很高，所以，依靠大量過剩的煤電進(jìn)行單向調(diào)峰，保障供電的安全，還可以做到的。但是，如果想讓電力系統(tǒng)中的間歇性的非水可再生能源成為主力，則必須要依靠能夠儲能的雙向調(diào)峰電源。因此，可以說抽水蓄能的發(fā)展水平，必將是我國能源革命電力轉(zhuǎn)型的最重要的標(biāo)志。

最近，隨著我國的碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)期限的逼近，中央和各級政府都開始高度重視能源革命電力轉(zhuǎn)型的推進(jìn)。抽水蓄能的開發(fā)和建設(shè)自然也就受到高度的重視。根據(jù)國家能源局最新發(fā)布的《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃2021-2035》，按照我國電力轉(zhuǎn)型的需要，“十四五”期間我國抽水蓄能投產(chǎn)規(guī)模將達(dá)3000萬千瓦，（要知道此前整個“十三五”期間，我國新增的抽水蓄能裝機(jī)還不足1000萬）?！笆逦濉蹦┢诳傃b機(jī)規(guī)模將再翻一番，突破1.2億千瓦。

特別是在2021年4月22日，國家主席習(xí)近平在出席領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會上,作出“中國將嚴(yán)控煤電項目”明確表態(tài)之后。國家發(fā)改委緊接著就發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價格形成機(jī)制的意見》（下稱：《意見》）?！兑庖姟贩浅＞唧w的明確了抽水蓄能價格形成機(jī)制，規(guī)定了抽水蓄能電價定價和疏導(dǎo)政策。為加快抽水蓄能電站的發(fā)展建設(shè)、充分發(fā)揮其綜合效益、助力雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)，創(chuàng)造了有利的條件。嚴(yán)控煤電和大力發(fā)展抽水蓄能的政策組合出臺，說明今后我國保障非水可再生能源發(fā)電入網(wǎng)的主力，已經(jīng)不再是依靠煤電，而是一定是抽水蓄能。這也是任何國家建立具有高比例可再生能源特點的新型電力系統(tǒng)的歷史必然。

三、抽水蓄能的政策制約

對于政策方面的制約，主要來自2019年國家發(fā)改委發(fā)布的《輸配電價成本監(jiān)審辦法》中規(guī)定的，抽水蓄能電站、電儲能設(shè)施的成本費用不得計入輸配電定價成本。此前，在沒有市場需求的情況下，如果政策上容許抽水蓄能的電價計入輸配電價成本，電網(wǎng)企業(yè)還有一定的建設(shè)積極性。畢竟國家要求建設(shè)，建設(shè)的成本還可以計入電價。但是一旦國家規(guī)定，抽水蓄能的建設(shè)成本，不得計入輸配電價，那么電網(wǎng)企業(yè)要開發(fā)抽水蓄能，只能是自己賠錢去建設(shè)。在沒有市場需求的情況下，還要賠錢建設(shè)，肯定會嚴(yán)重挫傷其建設(shè)的積極性。不過，這一情況現(xiàn)在已經(jīng)得到了根本性的扭轉(zhuǎn)。

2021年5月7日，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價格形成機(jī)制的意見》（以下簡稱《意見》），相比以往，重新明確了將容量電價計入輸配電價回收。當(dāng)前我國電力市場的改革已基本形成以中長期交易為主、現(xiàn)貨市場試點補(bǔ)充，輔助服務(wù)市場（補(bǔ)償機(jī)制）有序推進(jìn)的總體格局。但目前，帶有分時價格信號的現(xiàn)貨市場尚未普及，輔助服務(wù)市場建設(shè)尚處于起步階段，輔助服務(wù)品種也不完善，暫不具備將抽水蓄能電站完全推向市場的條件。

針對目前這種現(xiàn)狀，《意見》堅持實施兩部制電價政策，并在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，明確抽水蓄能電站通過電量電價回收運行成本，通過容量電價回收建設(shè)成本并獲得合理收益的基本格局。容量電價通常體現(xiàn)著抽水蓄能電站提供調(diào)頻、調(diào)壓、系統(tǒng)備用、黑啟動和為可再生能源調(diào)峰等輔助服務(wù)的價值，目前暫由國家發(fā)改委按照經(jīng)營期定價法、對標(biāo)行業(yè)先進(jìn)水平確定的核價參數(shù)進(jìn)行核定，并為此制定了配套的《抽水蓄能容量電價核定辦法》。同時，《意見》也建議要適時降低或根據(jù)抽水蓄能電站主動要求降低政府核定容量電價覆蓋電站機(jī)組的比例，推動抽水蓄能電站逐步參與市場競爭。

《意見》還明確在電力現(xiàn)貨市場運行的地方，抽水蓄能電站的抽水電價、上網(wǎng)電價按現(xiàn)貨市場價格及規(guī)則結(jié)算，強(qiáng)調(diào)市場形成價格的方式仍然是電力體制改革的方向。同時，《意見》對于尚不具備完全通過市場形成價格的情況也進(jìn)行了明確，可以說是兼顧了各地電力市場建設(shè)進(jìn)度不同的實際，這樣的政策規(guī)定確保了《意見》的廣泛適用性。

此前，由于我國關(guān)于抽水蓄能電價的定價機(jī)制不夠完善，嚴(yán)重制約了社會各界投資建設(shè)抽水蓄能電站的積極性。《意見》出臺的新機(jī)制，根據(jù)當(dāng)前我國的電力市場現(xiàn)實，制定出了一系列過渡階段的電價激勵政策，基本體現(xiàn)了抽水蓄能在新型電力系統(tǒng)中的功能定位。特別是將抽水蓄能電價納入輸配電價監(jiān)管，基本解決了目前抽水蓄能投資者的后顧之憂，在一定程度上完善了公平合理的電力價格體系。

四、抽水蓄能的資源制約

關(guān)于資源方面的制約，我們目前似乎還體會不深。因為我國當(dāng)前的抽水蓄能建設(shè)的規(guī)模還不大。不過從長遠(yuǎn)的需求看，我國抽水蓄能的資源對于滿足我國能源轉(zhuǎn)型的需求還有巨大的缺口。這個資源的缺口問題不解決，我國的能源轉(zhuǎn)型很難實現(xiàn)。

解決這個問題一方面需要加強(qiáng)普查、勘測，增加資源總量，另一方面也需要在思想上重視能源革命電力轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)保作用?，F(xiàn)在很多新劃定的各種生態(tài)保護(hù)區(qū)，不僅限制了不少可再生能源的開發(fā)（如：西南地區(qū)的水電和內(nèi)蒙古的風(fēng)能等），而且也制約了很多抽水蓄能資源的開發(fā)建設(shè)。這種情況如果不能加以改變，我國的電力轉(zhuǎn)型很難如期實現(xiàn)。然而，我們要知道，當(dāng)前人類社會最大的生態(tài)難題，其實是過量的碳排放帶來的氣候變化?？茖W(xué)家預(yù)計，如果碳排放問題解決不好，全球一半以上的物種都將滅絕。因此，從這一點上看，任何特定物種的生態(tài)保護(hù)區(qū)的劃定，都應(yīng)該給“碳中和”讓路。這才是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的大局觀。

五、解決抽水蓄能的市場制約是當(dāng)務(wù)之急

最近，我們在歡慶有利于電力轉(zhuǎn)型的抽水蓄能新政策出臺的同時，也應(yīng)該看到，容量電價政策并不符合未來電力市場化改革的大方向。然而，在我國當(dāng)前的局面下，沒有這樣一個過渡期的特殊政策，我們就邁不過去電力系統(tǒng)向以可再生能源為主轉(zhuǎn)型的這個卡。因為我國目前的現(xiàn)實是，煤電的產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。這就導(dǎo)致了，即使建立了完善的電力現(xiàn)貨市場，專門作為調(diào)峰使用的抽水蓄能也不可能競爭得過，隨時都可調(diào)可控的過剩煤電（因為煤電的投資已經(jīng)成為現(xiàn)實）。事實說明，完全依靠市場來推進(jìn)我國電力轉(zhuǎn)型的可能性，幾乎已經(jīng)不存在。不過，這其實也是非常正常的現(xiàn)象。

六、能源革命不可能是市場競爭的自然產(chǎn)物

我們世界各國的電力轉(zhuǎn)型之所以被稱為能源革命，就是因為，各國的實踐都說明，電力轉(zhuǎn)型的成功往往都不可能是完全由市場自由競爭得到的結(jié)果。美國是全球公認(rèn)的市場化最充分的國家，但是，美國為了實現(xiàn)電力轉(zhuǎn)型（如：讓煤電徹底退出）早在2013年就出頒布了聯(lián)邦的《清潔電力法案》，他們用一個碳排放指標(biāo)，基本限制住了全國所有的新建煤電。我們國家的能源革命的策重點與美國有所不同，美國的能源革命可以說是以“破舊”為主。而我們的能源革命電力轉(zhuǎn)型則明確要求首先重視“立新”。所以，我們國家推進(jìn)能源革命出臺的最主要政策是激勵“立新”的《可再生能源法》。

應(yīng)該說兩種方式各有優(yōu)劣。美國的問題是由于電力緊平衡過度，多次出現(xiàn)大停電事故。而我們國家的難題，則是非水可再生能源的大發(fā)展，常常受制于電力產(chǎn)能過剩的“消納難”?，F(xiàn)在，為了改變我們打著為非水可再生能源調(diào)峰的旗號，實際上已經(jīng)讓最不適合調(diào)峰的煤電，居然發(fā)展的比可再生能源還要快的被動局面，我們又出臺了鼓勵和支持抽水蓄能發(fā)展的具體政策。倡導(dǎo)和鼓勵用科學(xué)的方式，解決非水可再生能源入網(wǎng)的難題。同時徹底消除本應(yīng)推出歷史舞臺的煤電，居然還要大發(fā)展的合法“借口”。

這雖然是非常必要，非常及時的好政策。但也依然存在著難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的風(fēng)險。降低和消除這種風(fēng)險的關(guān)鍵在于，我們能否在鼓勵“立新”的同時，適當(dāng)?shù)募骖櫋捌婆f”。令人感到欣慰的是，這次抽水蓄能新政策的出臺，是在習(xí)主席的“中國將嚴(yán)控煤電”指示發(fā)出之后。我們完全有理由認(rèn)為，這就是國家層面推進(jìn)能源革命電力轉(zhuǎn)型的組合拳。

歷史的經(jīng)驗值得注意。我們國家《可再生能源法》的成功實施，已經(jīng)證明了我們可再生能源的發(fā)展，雖然有了巨大飛躍，但是，我們卻始終難以有效的擺脫“消納難”的困局。所以，我們這次的鼓勵抽水蓄能大發(fā)展的政策，能否達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。在很大程度上將要取決于我們對習(xí)主席“中國將嚴(yán)控煤電”指示的落實情況。

結(jié)論

總之，發(fā)展抽水蓄能是手段，不是目的。我們的目標(biāo)是推進(jìn)能源命、電力轉(zhuǎn)型，是在兌現(xiàn)我國的減排承諾的同時，保證我國的能源安全。然而，在當(dāng)前的科技水平下，我們又不能否認(rèn)，抽水蓄能的發(fā)展水平，確實就是我國能源革命電力轉(zhuǎn)型推進(jìn)程度的重要指標(biāo)。因此，抽水蓄能的大發(fā)展，就是我國能源革命電力轉(zhuǎn)型的成功標(biāo)志。

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