我國提出2030年前碳排放達(dá)到峰值、努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo),可再生能源將成為能源消費(fèi)增量主體,并逐步走向存量替代,電力系統(tǒng)面臨著既要保障高效消納、又要保障電力可靠供應(yīng)的新挑戰(zhàn)。新能源大規(guī)模并網(wǎng)要求電力系統(tǒng)需要更多的靈活性調(diào)節(jié)資源來進(jìn)行發(fā)、輸、配、變、用的平衡,電網(wǎng)迫切需要重新構(gòu)建調(diào)峰儲能體系,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),逐步提升新能源消納能力。
抽水蓄能是目前應(yīng)用最成熟、規(guī)模最大且較為經(jīng)濟(jì)的儲能技術(shù),具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等多種功能,運(yùn)行靈活、反應(yīng)快速,是電力系統(tǒng)中的特殊電源,是“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”的關(guān)鍵支撐。截至2020年,我國已建抽水蓄能電站32座,在建34座,投產(chǎn)總裝機(jī)3059萬千瓦,在建4605萬千瓦,投產(chǎn)總裝機(jī)約占電源總裝機(jī)的1.6%,缺口巨大。《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動方案(2021—2030年)》中提出:“十四五”和“十五五”期間分別投產(chǎn)500萬千瓦和1500萬千瓦抽水蓄能,2030年抽水蓄能裝機(jī)達(dá)到2800萬千瓦左右。
通常情況下,抽水蓄能電站從預(yù)可行研究到全部建成投產(chǎn)要8—10年的時(shí)間,這很難適應(yīng)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的需要。如何加快抽水蓄能電站建設(shè)速度是目前亟待研究解決的問題,涉及國家政策、基建程序、技術(shù)方案等多個(gè)方面,需要多方同向發(fā)力才能大幅度縮短建設(shè)周期。
加快抽水蓄能電站建設(shè)速度的必要性和緊迫性
1.對加快抽水蓄能電站建設(shè)速度的必要性認(rèn)識已發(fā)生根本性變化。
以往對抽水蓄能電站主要定位為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的管理工具,對在加快其建設(shè)速度的必要性認(rèn)識上總體要求不高,按部就班即可。但在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的目標(biāo)下,2030年非化石能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右、風(fēng)電和太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上,可再生能源的間歇性和隨機(jī)性給電力系統(tǒng)的電力電量平衡帶來了巨大的挑戰(zhàn),電力系統(tǒng)儲能需求巨大。已有的化學(xué)儲能、物理儲能和電磁儲能等大規(guī)模儲能技術(shù)中,綜合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較,當(dāng)前乃至今后較長一段時(shí)期,只有抽水蓄能技術(shù)相對成熟,加快抽水蓄能電站建設(shè)速度的必要性已成為共識。
2.加快抽水蓄能電站建設(shè)速度的緊迫性日趨強(qiáng)烈。
2021年2月中旬,受極端寒冷天氣影響,美國得克薩斯州發(fā)生大規(guī)模停電事故,大約400萬戶居民在零下十幾攝氏度的寒潮下無電可用。導(dǎo)致此次得州大規(guī)模斷電的直接原因是極端氣候引發(fā)的電網(wǎng)供需失衡,一方面電力需求急劇上升,另一方面,極低氣溫導(dǎo)致電網(wǎng)主要依賴的天然氣、風(fēng)電等發(fā)電來源中斷。在此次事件中,極端天氣對新能源發(fā)電的影響備受關(guān)注,同時(shí)也從側(cè)面揭示了在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)時(shí)加快抽水蓄能電站建設(shè)速度的緊迫性要求,事關(guān)新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
加快抽水蓄能電站建設(shè)速度的幾點(diǎn)思考
1.抽水蓄能電站站點(diǎn)資源儲備工作亟待加強(qiáng)。
雖然國家對抽水蓄能資源開展了多次普查,但面對新的要求,資源儲備仍不足,將會制約抽水蓄能電站的建設(shè)速度。以廣東省為例,已開展了8次較大規(guī)模的資源普查,篩選了數(shù)十個(gè)站點(diǎn),并按近期開發(fā)、遠(yuǎn)期備選和遠(yuǎn)期保留進(jìn)行了分類,但受征地紅線、自然保護(hù)區(qū)、基本農(nóng)田等因素制約,可以落地的站點(diǎn)有限,現(xiàn)有項(xiàng)目難以支撐發(fā)展目標(biāo)。基于抽水蓄能電站資源的特殊性,每次普選總會遺漏一些站點(diǎn),為此建議加快資源普查滾動修編的速度。同時(shí)隨著對源網(wǎng)荷儲、多能互補(bǔ)等研究工作的推進(jìn),中小型抽水蓄能電站也會有建設(shè)需求,國家目前尚無中小型抽水蓄能電站資源普查的相關(guān)政策,需要盡快出臺政策并落地,前瞻性地做好資源儲備。
2.抽水蓄能電站基建程序亟待優(yōu)化。
目前復(fù)雜的基建程序?qū)Τ樗钅茈娬窘ㄔO(shè)速度影響極大。2021年5月,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(jià)格形成機(jī)制的意見》,解決了影響抽水蓄能發(fā)展速度的最大制約因素,但受基建程序制約,前期準(zhǔn)備工作尚需較多時(shí)間。抽水蓄能電站主體工程開工(廠房第一層開始開挖)前,需要開展大量的勘測設(shè)計(jì)專題研究、行政審批和前期準(zhǔn)備工程施工,一般需2—3年時(shí)間。2014年項(xiàng)目核準(zhǔn)權(quán)限下放到省級政府,核準(zhǔn)流程相對簡化,但還是存在其他較多復(fù)雜的流程,存在大量的前期準(zhǔn)備工程如何立項(xiàng)的困惑。如何優(yōu)化流程,需要政府、行業(yè)主管部門、企業(yè)等各方引起重視,共同努力,找出問題,推動相關(guān)工作程序的改進(jìn)完善。
3.抽水蓄能電站施工進(jìn)度亟待精細(xì)化管控。
主體工程開工后的施工時(shí)間較長,以往項(xiàng)目對建設(shè)進(jìn)度未有迫切需求,施工進(jìn)度安排主要是參考類似工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),管控較為粗放,施工方法也較為傳統(tǒng),主廠房開挖至首臺機(jī)組發(fā)電時(shí)間一般在55個(gè)月左右。面對抽水蓄能電站跨越式發(fā)展的需求,有必要對其建設(shè)過程中影響建設(shè)速度的各種因素進(jìn)行梳理和分析,找到科學(xué)合理的應(yīng)對措施,從而在確保工程安全質(zhì)量的前提下,加快其建設(shè)速度。
展望
新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建,賦予了抽水蓄能新的內(nèi)涵和使命,抽水蓄能電站將會由過去在電力系統(tǒng)中的配角轉(zhuǎn)變?yōu)橹鹘侵?。抽水蓄能建設(shè)者要乘勢而為、不辱使命,通過努力,多措并舉,在確保工程安全質(zhì)量的前提下,千方百計(jì)加快抽水蓄能電站建設(shè)速度,為支撐構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、保障國家能源安全、促進(jìn)清潔低碳轉(zhuǎn)型和建設(shè)美麗中國作出更大貢獻(xiàn)。
(作者章鵬 為調(diào)峰調(diào)頻公司工程建設(shè)管理分公司專家)
責(zé)任編輯: 江曉蓓