在构建以新动力为主体的新式电力体系，完结“碳达峰、碳中和”方针的新形势下，加速抽水蓄能展开已势在必行。9月9日，国家动力局正式宣告印发施行《抽水蓄能中长期展开规划（2021-2035）》，规划为往后中长期抽水蓄能工业展开、建造与运转提出了明晰的时间表、任务书和路线图，是辅导抽水蓄能职业展开的重要攻略。《动力展开与方针》从今天起特刊发动力范畴部分专家的文章，以飨读者。全球气候改变等环境气候问题带来的极点天然灾祸事情，已引起了世界各国广泛重视。为应对气候改变，2016年4月22日，178个国家领导人以最大的政治决计和才智推进签署了《巴黎协议》，我国为到达协议作出重要贡献并活跃饯别。当时，世界格式加速演化，新冠肺炎疫情触发对人与天然联系的深刻反思，全球气候管理的未来更受重视。我国提出“碳达峰、碳中和”方针，2030年风电、太阳能发电总装机容量到达12亿千瓦以上，要构建以新动力为主体的新式电力体系。
西北区域得天独厚的新动力大规划展开是助力双碳方针完结的主力军，是构建新式电力体系中新动力的重要组成。风电、太阳能发电因其随机性、动摇性、间歇性的特色，新式电力体系中火急需求建造抽水蓄能电站以进步电力体系调理才能和促进大规划新动力展开。
近期，国家动力局印发《抽水蓄能中长期展开规划》（2021-2035年），全国要点施行项目总装机规划4.21亿千瓦，其间西北区域近1亿千瓦，抽水蓄能电站将成为西北区域新动力大规划、高质量展开的重要支撑。
西北区域日照时间长，戈壁荒漠广布，太阳能、风能资源非常丰厚，具有规划化、一体化基地开发的良好条件。全区域风能资源储量约26亿千瓦，技能可开发容量约11亿千瓦；全区域太阳能资源储量约780亿千瓦，技能可开发容量约164亿千瓦。到2020年末，西北区域已建风电、光电装机总规划近1.3亿千瓦，开发潜力巨大。
跟着西部大开发、黄河流域生态维护和高质量展开等国家严重战略的施行，西北区域在社会主义现代化进程中电力电量需求仍将不断添加。猜测到2035年西北区域年用电量约1.5万亿千瓦时，西北区域风电、太阳能发电技能可开发容量对应的年发电量可达28万亿千瓦时，约为西北区域年用电量的19倍。充分发挥风能、太阳能资源优势大力展开新动力，一部分满意当地电力体系电量需求和非水可再生动力消纳职责权重要求，另一部分经过跨区域运送通道送至动力资源、土地资源受限的中东部、南部区域进行更大范围内的资源优化装备。估量到2035年，西北区域各省区新动力规划将到达或超越1亿千瓦，总规划约6亿千瓦。大规划开发西北区域新动力是促进资源优化装备、构建新式电力体系、执行双碳方针的重要抓手。
二、抽水蓄能是西北区域新动力大规划开发的“绿色巨型充电宝”、“安稳器”、“助推剂”
抽水蓄能电站是西北区域新动力大规划开发使用的“绿色巨型充电宝”。到2035年，西北区域猜测新动力装机规划比西北电网最大负荷要大约4.4亿千瓦，即便考虑外送通道送电负荷，在新动力大发时间，新动力出力仍要远大于负荷需求。抽水蓄能电站能够使用剩余新动力电能，将水从下水库抽到上水库并以势能的方法贮存，在晚间新动力发电出力小或体系负荷顶峰时，将水从上水库放到下水库，使用贮存的能量发电。经过抽水、发电工况的转化，完结新动力电量的“时空移动”，能够有用进步新动力消纳使用率，进步输电通道输电小时数，确保西北区域新动力开发建造的经济性。
抽水蓄能电站是西北区域新动力大规划开发使用的“安稳器”。一是抽水蓄能电站以其快速反应才能平抑新动力发电出力动摇性。经计算，虽然在90%-95%的情况下新动力出力动摇在10%以内，但当新动力规划到达千万千瓦级甚至亿千瓦级时，即便考虑区域间新动力具有天然互补的特征，其动摇百分比虽减小，但动摇绝对值增大，其发电出力动摇将到达百万千瓦至千万千瓦，且出力动摇速率快，往往在数分钟甚至分钟级内完结装机容量10%左右的出力动摇。为了平抑新动力出力的不安稳性，进步以新动力为主体新式电力体系电能质量，需求为新动力装备快速反应容量，盯梢新动力出力进程，以互补方法使得电力体系愈加平稳。抽水蓄能电站运转灵敏，呼应速度快，一般在100秒内就可完结从停止到满出力运转。抽水蓄能电站使用其快速盯梢才能合作新动力运转，可下降因新动力出力动摇对电网安全安稳的影响。
二是抽水蓄能电站既可确保顶峰需求，也可安稳发电运转，以补偿新动力发电确保出力缺少。光伏电站仅在白日出力，风电有其随机性的特征，因而，在电力体系负荷顶峰期需求各类电源加大出力的时段，风电、光电均无法确保供给出力。关于西北区域数亿千瓦的新动力装机，其在电力体系负荷顶峰时段可确保供给的出力仅约千万千瓦左右，顶峰时段需求抽水蓄能电站供给确保电力支撑。西北区域新动力开发以特高压直流外送为主，也需求抽水蓄能电站在外送输电渠道中供给必定的安稳出力，以满意特高压直流输电要求。一起，在遭受极点灾祸气候时，风电、光伏往往难认为电网供给电力电量支撑，更需求抽水蓄能电站来确保电网的安全安稳运转。
三是抽水蓄能电站调频调相才能强，增强电力体系抗扰动才能。构建以新动力为主体的新式电力体系中，新动力和馈入直流等电力电子类电源很多替代惯例电源，带来体系转动惯量下降，一次调频才能、动态无功支撑下降，频率、电压安稳性和抗扰动才能恶化等新问题呈现。抽水蓄能电站除具有调峰储能效果外，还能够承当调频、调相等功用，并能为体系供给转动惯量，添加电力体系中的抗扰动才能。
抽水蓄能电站是西北区域新动力大规划开发使用的“助推剂”。西北区域新动力基地建造多坐落远离负荷中心的电网结尾区域，如甘肃河西、青海海西和海南、新疆吐哈、陕西北部等，在这些区域开发建造抽水蓄能电站，作为当地、外送支撑电源和智能电网的重要组成，促进新动力展开。西北区域冬天供暖功用的火电占比高，电网调峰才能受限，在“碳达峰、碳中和”方针下，西北电网内新动力接入容量及份额将进一步添加，经济社会展开下体系峰谷差也将进一步拉大，网内调峰储能需求也将进一步添加。西北区域大规划新动力展开需求的储能、调峰、调频、调相均离不开大规划的抽水蓄能，假如没有大规划抽水蓄能电站建造，新动力展开将面对瓶颈，抽水蓄能电站是促进西北区域新动力展开的“助推剂”。一起，在西北区域进行抽水蓄能电站开发建造，带动新动力工业展开，关于稳固当地脱贫攻坚效果，促进一起富裕，加强民族团结等均具有重要的含义。
传统电网下，西北区域各省区电网负荷小，日负荷改变相对不大，对抽水蓄能电站需求不显着。跟着新动力大规划开发，尤其是构建以新动力为主体的新式电力体系，相关各省区猜测新动力规划达1亿千瓦以上，新动力规划数倍于最大负荷需求，需求建造抽水蓄能“蓄峰”（电力体系不能消纳的新动力发电出力顶峰）“补缺”（新动力发电出力小然后不满意电力体系需求的空缺）；在新动力基地，大部分新动力需求和有调理电源打捆外送，抽水蓄能电站建造多作为基地配套电源的一部分，以多能互补方法来促进新动力消纳和确保输电渠道的安全安稳运转。西北区域大规划新动力展开，其不管在当地消纳仍是跨区域资源优化装备，均需求建造大规划抽水蓄能电站。开始估量到2035年西北区域抽水蓄能电站需求规划约1亿千瓦，抽水蓄能电站开发需求规划巨大。
1.工程建造特色显着。西北大部分区域以干旱半干旱气候为主，海提高，气温低，水资源较为缺少且部分河流泥沙含量大。为满意过机含沙量要求，往往需求在库尾安置拦沙坝或在取水后设置沉砂池；因为缺少地下水补给，上、下水库遍及需求选用全库盆的防渗办法。因为海提高、气温低，在后期施工建造中也具有必定难度，一起需求处理好高寒冰冻问题。因大都服务于大规划新动力展开，为盯梢新动力出力的快速动摇，抽水蓄能电站机组运转工况转化将愈加频频，对机组功能要求更高，尤其是对变速机组需求更为火急。在部分区域，地质结构较杂乱，围岩条件略差，也会下降站点的经济性。
2.服务新动力的运转特征显着。相较于一般抽水蓄能在电网低谷抽水、顶峰发电的运转方法，西北区域抽水蓄能电站多在新动力大发时抽水储能，新动力缺少且体系需求大、或许新动力出力动摇大时发电运转，一起供给调频调相服务，充分考虑与新动力合作运转。
3.出资主体多元化趋势显着。按照发改价格〔2021〕633号文，抽水蓄能电站容量电费可在特定电源和电力体系间分摊。西北区域建造抽水蓄能电站多服务于大规划新动力展开，甚至作为新动力基地装备电源的一部分打捆开发，其容量电费在特定电源引导方法可考虑重新动力发电量中计提部分收益或配套必定规划的新动力资源打捆开发，电站出资主体多元化趋势显着。
西北区域抽水蓄能电站的规划研讨始于上世纪，本次列入中长期规划要点施行项目和储藏项目总计规划约1.5亿千瓦，但到现在，西北区域尚无已建抽水蓄能电站，只要在建的陕西镇安、新疆阜康和哈密等3座抽水蓄能电站，总装机规划仅380万千瓦，开发潜力巨大，且与巨大的需求比较，亟待加速开发进程以服务于大规划新动力展开。
“咱们的蓝图是雄伟的，咱们的斗争必将是艰巨的”。现阶段，西北区域抽水蓄能展开仍较为缓慢，为高质量完结国家抽水蓄能中长期展开规划各阶段方针，需求各相关方尽早展开前期工作，一起促进规划站点按时序落地施行。（赵光竹系我国电建集团西北勘察规划研讨院有限公司副总经理；王社亮系我国电建集团西北勘察规划研讨院有限公司副总工程师）
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