王桂林
杭州心康科技有限公司 浙江杭州 310012
摘要：针对国家近年来加大了对于抽水蓄能电站的投入，国内大型电网公司纷纷加大了对抽水蓄能电站的投入，本文通过对抽水蓄能电站的近期发展情况，抽水蓄能电站在电网运行中的作用和地位以及结合“十三五”“十四五”规划对未来抽水蓄能电站的发展前景做了展望。
关键词：抽水蓄能电站；电网；作用；地位
城镇化的步伐，随着经济的不断发展越来越快。城市电力负荷急剧上升，这就要求城市电力的安全性和可靠性，需要不断加强。所以国家在基础电力设施上加大了投资，尤其是在抽水蓄能电站和风力发电上，因为其机组性能良好。抽水蓄能电站在电网发展的历程中有着不可或缺的地位，主要是因为抽水蓄能电站能够保障电力的平稳输送，输出电能的质量，在节能节源方面发挥着不可替代的作用。随着电网的发展，特别是在特高压智能电网和新能源大规模接入的背景下，抽水蓄能电站的地位将越来越重要。
1.抽水蓄能电站的发展现状
本世纪初，我国的抽水蓄能电站技术相对落后，很多电站组成设备都只能依靠当时抽水蓄能发展迅猛的欧美国家和日本。2014 年以来，随着用电量的增加，我国的抽水蓄能市场逐步崛起，国家对于抽水蓄能电站的投资也随之加大。自1968 年，我国从日本引进了第一台容量为1.1 万千瓦的抽水蓄能机组，安装在河北岗南水库[1]。至2020 年国家拟建115 座抽水蓄能电站，在建的抽水蓄能电站已然是布满我国的天南海北，东起山东，西至新疆维吾尔族自治区，共计11 个省。其中河北丰宁抽水蓄能电站为世界上总装机容量最大的抽水蓄能电站。抽水蓄能电站的分布总体与用电量保持一致。选址根据《抽水蓄能电站设计导则》多选于地势差较高地区[2]。中国抽水蓄能发电站经过探索与试验阶段、总结与提高阶段、快速发展阶段、谨慎发展阶段后[3]，根据国家数据库数据显示,我国新增抽水蓄能电站投产规模和目标规模将成倍数增长，以应对城镇化的高速发展。
2.抽水蓄能电站的作用：
作为一种特殊的水电站，抽水蓄能电站于其他常规水电站不同。按径流利用与机组构成划分为纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能电站、调水式抽水蓄能电站（较少）和地下式抽水蓄能电站（较少）[4]。抽水蓄能电站的总体工作原理是：再用点高峰期时造电，在用电低谷时造能，来解决能源浪费。在用电低谷时，将过剩的电量用于驱动水泵，将造电时流入低水位水库的水抽至位于河岸上方的高水位水库储存，并用于用电高峰期的电力输出。虽然过程中会有能量消失，但是相比于其他发电方式，在用电量低谷时压荷，停机，更加环保节能。抽水蓄能电站是电力的产生者，同时又是电力用户。这一工作原理也就体现了抽水蓄能电站的作用：1. 调峰、调频。2.节能效益（数据）。3.改善水电调节性能[5]。
此外，抽水蓄能电站还具有应对其他电站罢工，临时增加电力输送的作用，在抽水蓄能机组作为电网性能最优良的事故备用容量，在错综复杂的电力输送网络中，一旦有一处电站罢工，调度员经常采用开启抽水蓄电站来调动电力，这样的手段在火电机组占比较高的电网中更加有效[6]，4.配合大型机组做测试在其他电站做设备测试时提供测试环境，或提高测试性能。
3．抽水蓄能电站的地位
随着国家在可再生能源装机的投入的加大，到去年年底，抽水蓄能达到3149 万千瓦，同比增长17%，在全世界电力系统中，储能系统愈发重要。如何做到再生能源于电力系统要求提升相结合，共同拉动储能增长是关系着全球电力系统更稳定运转的重要因素。可再生能源的推广是储能增长的外向动力，对电力系统要求的提升是储能增长的内在动力。在未来长远的一段时间内，占有绝对主导和领先地位的还将是抽水蓄能电站。
4.未来抽水蓄能电站的发展
抽水蓄能电站作为目前电力系统主要的调节电源，具有调相、调频、调峰、系统备用、储能和黑启动等功能，容量大、工况多、速度快、可靠性高、经济性好，在保障大电网安全，促进新能源消纳，提升电力系统性能中发挥着重要作用，有着显著的基础性、综合性、公共性特征，是能源互联网的重要组成部分[3]。
目前我国的抽水蓄能装机总体占比仍然较电力发达国家占比低[7]，约为1.6%，不足发达国家的20%，根据这一情况，国家能源局在中提出，应不断加大对于抽水蓄电站的投入，在布局上更加合理，利用南北地形差异，各局域间的地势差，加大对地势勘的研究深度，使发电原理于地理优势相结合，充分发掘抽水蓄电站的产出。
2021年全国两会期间，全国人大代表、国网新源控股有限公司董事长、党委书记侯清国表示：加快抽蓄电站建设，是推动构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要支撑。一方面我们要加快抽水蓄能项目开发，争确保在“十四五”期间确保“十四五”期间抽水蓄能投产容量超过2000 万千瓦，到2030 年运行装机容量超过7000 万千瓦；一方面挖掘机组服务低碳潜力，在“十三五”目标期间，通过完成机组改造，降低机组自身能源消耗，减排二氧化碳约6368 万吨；另一方面，推进低碳发展，降低自身环节碳排放。
另外根据北极星电力新闻网发布消息，我国将于2024 年在云南省富民县建成首座中国能物体功能（抽水蓄能）清洁能源发电站，总投资达到120 亿，同时标志着中国正逐步解决发展发电行业的三个世界难题。
参考文献：
[1] 孙晓新.抽水蓄能电站建设与运营模式思考[J].中国电力企业管理,2020(21):26-27.
[2] 本社. DL/T5208-2005抽水蓄能电站设计导则[M]. 中国电力出版社, 2005.
[3] 华丕龙. 抽水蓄能电站建设发展历程及前景展望[J]. 内蒙古电力技术, 2019, 037(006):5-
[4] 卢锟明,赵文发,黄晓华.综合利用抽水蓄能电站初步探讨[J].水电与抽水蓄能,2017,3(06):58-62.
[5] 张珍玲,蔡镇坤.抽水蓄能电站在电网运行中的作用及经济价值[J].华电技术,2008(11):1-3.
[6] 庞伟,王帆.抽水蓄能电站在电网运行中的地位与作用[J].水电与抽水蓄能,2015,1(06):1-4.
[7] 郭敏晓.“十四五”能源转型为抽水蓄能发展创造有利条件[J].中国能源,2021,43(01):12-16.
王桂林 男 1982 浙江杭州 杭州心康科技有限公司 硕士 技术总监 自动化控制 智能仪器