雙碳風潮下，抽水蓄能正迎來前所未有的發展機遇。國傢能源局發佈《抽水蓄能中長期發展規劃（2021-2035年）》。《規劃》明確，目標到2030年，我國抽水蓄能電站投產總規模達到1.2億千瓦。這抽水蓄能是什麼？為什麼說它既是儲能產業的基石，又是風電、光伏及核電等整個新型電力系統的壓艙石？

一、什麼是抽水蓄能？

儲能技術我們之前也有提及，比如氫儲能。為實現碳達峰碳中和戰略目標，推動瞭儲能行業的發展。

抽水蓄能作為最早的大容量儲能技術，從20世紀中期開始就被大量運用，逐漸成為全世界應用最為廣泛的儲能技術。在我國，抽水蓄能在儲能領域同樣是主導者。

抽水蓄能，按字面意思理解，即利用水作為儲能介質，通過電能與水的勢能相互轉化，實現電能的儲存和釋放，具有超大容量、系統友好、經濟可靠、生態環保等優勢和特點。通常一座抽水蓄能電站由兩座海拔高度不同的水庫、水輪機、水泵以及配套的輸水系統等組成。

圖為浙江長龍山抽水蓄能電站

二、抽水蓄能的工作原理是什麼？

水力發電的原理是把水的勢能轉化為電能，而抽水蓄能與水力發電一脈相承，都是勢能和電能的相互轉換。

在抽水蓄能電站運行過程中，當用電處在低谷時，先用電網中富餘的電將水抽到上水庫儲存，這個過程是把電能轉化為水的勢能；等到用電高峰來的時候，再將上水庫的水放出來，水流順勢而下推動水輪機發電，電就“送回去”瞭。

抽水蓄能有兩種方式，一種是純抽水蓄能，現有我國建的大部分都是這類，比如廣州抽水蓄能電站、河北豐寧抽水蓄能電站；另一種是混合式抽水蓄能，是在純抽水蓄能的基礎上安裝有普通水輪發電機組，可以利用上河道的水流發電。後者既有儲能的作用，又擁有常規水電站的功能。

抽水蓄能電站示意圖，資料來源：鵬芃科藝

三、抽水蓄能的意義及優勢

風電、光伏受自然因素影響存在不能充分利用的情況，抽水蓄能電站就十分必要。建設抽水蓄能電站，具有調峰調相調頻、系統備用、高效儲能、黑啟動六大功能，能夠促進新能源消納、提升全系統性能、保障大電網安全，從而促進能源結構的優化調整和清潔能源、可再生能源的發展。

▲河北豐寧抽水蓄能電站——總裝機容量360萬千瓦，世界在建裝機規模最大的抽水蓄能電站▲西藏羊湖抽水蓄能電站——總裝機容量11.25萬千瓦，世界海拔最高的抽水蓄能電站629cab68db6e4205f56989b770f85931▲海南瓊中抽水蓄能電站——總裝機容量60萬千瓦，中國首個海島綠色抽水蓄能電站ca24bf3f4fa4b3e22e9adc0903d4b1a6▲深圳抽水蓄能電站——總裝機容量120萬千瓦，全國首座在超大型城市中建設的抽水蓄能電站▲吉林敦化抽水蓄能電站——總裝機容量140萬千瓦，國內首座完全自主設計、制造、安裝、調試、運行管理的700米級抽水蓄能電站

①技術成熟：抽水蓄能在我國從20世紀60年代就實現瞭商業化應用，現階段我國的抽水蓄能技術已經處於世界一流水平。

②運行成本低：抽蓄電站初始投資確實較大，但是電站建成之後能穩定運營超過50年，甚至100年，可以長期保值。

③儲電能力大：抽水蓄能電站額定功率一般在100-2000MW之間，是目前唯一達到GW級且能大規模使用的儲能技術。世界上最大抽水蓄能電站——河北豐寧抽水蓄能電站，總裝機容量360萬千瓦。電站全部投產後每年可消納過剩電能87億千瓦時，年發電量62.88億千瓦時，可以滿足260萬戶傢庭一年的用電。

④響應迅速：抽水蓄能啟停速度快，從停機狀態到滿負荷運行僅需幾十秒至數分鐘，且具備黑啟動能力。

⑤安全性高：以水作為儲能介質，抽蓄電站儲能周期長、安全運營周期長、穩定性好。

⑥生態調節：抽水蓄能電站隱於崇山峻嶺深處，與植物群落、山水環境和諧共存，自如地吞吐著澎湃巨浪，還能保持當地水土，形成高山平湖的秀美風景。

四、抽水蓄能潛力廣闊

目前我國的抽水蓄能裝機容量位居世界第一，截至2020年末我國已投運儲能項目累計裝機規模達35.6GW（數據來源於CNESA數據）。

①政策紅利好

去年9月，國傢能源局印發《抽水蓄能中長期發展規劃（2021-2035年）》，根據規劃簡單估算，未來15年時間中國抽水蓄能裝機量將迎來約10倍的增長。2022年政府工作報告的正式版中，新增瞭“加強抽水蓄能電站建設”內容，足以證明國傢對抽水儲能的重視。未來隨著電價的深入實施和改革，抽水蓄能電站不僅迎來盈利拐點，也能吸引更多企業和資本加入。

②供需空間大

風電、光伏是間歇性能源，“風光無限好”，將來新型電力系統的靈活調節電源需求無疑是巨大的，抽水儲能毫無疑問是首選對象。

我國水能資源非常豐富，尤其江浙地區供需矛盾大，更需要抽水蓄能電站，進而減輕區域電網調度運行對省網的依賴性，增強區域電網調峰的靈活性和安全性。

7月5日，“十四五”時期東北地區首個抽水蓄能電站——國傢電網黑龍江尚志抽水蓄能電站開工建設。該電站總裝機容量120萬千瓦，安裝4臺30萬千瓦抽水蓄能機組，計劃於2029年竣工投產。

▲黑龍江尚志抽水蓄能電站效果圖，圖片來源於國傢電網官方網站

7月14日7時37分，河北承德豐寧換流站—金山嶺變電站第Ⅲ回500千伏線路投產，標志著豐寧抽水蓄能電站二期500千伏送出工程全部投產。工程投產後，有效提升瞭豐寧抽水蓄能電站送出能力，為能源轉型和新型電力系統的構建貢獻力量，為碳達峰碳中和目標的實現提供支撐。

f5d5915c76e03b664136f9cae3d92efb▲豐寧抽水蓄能電站二期工程，圖片來源於電網頭條

7月30日，國傢電網有限公司吉林蛟河抽水蓄能電站啟動全面建設，這是“十四五”期間，吉林省規劃建設的8座抽水蓄能電站中的首座，也標志著我國首個千萬千瓦級抽水蓄能基地開建。8座抽水蓄能電站位於吉林東部以及東南部，總裝機容量為1040萬千瓦，總投資約700億元。工程建成後每年可新增消納新能源電量超過220億千瓦時，為我國能源轉型和綠色發展提供新型樣板。

▲吉林蛟河抽水蓄能電站示意圖，圖片來源於電網頭條。

今年以來，國傢電網公司已開工建設多處抽水蓄能電站，總投資近400億元，加快建設抽水蓄能電站在服務“雙碳”目標、構建新型電力系統、保障能源電力安全中的戰略意義和全局影響力將更加凸顯。

（本文部分內容、圖片來源於國傢電網官方網站、電網頭條，已獲得授權。）​​​​