抽水蓄能打造新型电力系统“调节器”

仲夏赤日炎炎，广东省深圳市盐田区的“半山翡翠”公园带，却给人们带来一丝凉意。位于梅沙尖下的小三洲水库风景宜人，人们在此登高望远时，往往会感慨，“在深圳这样的超一线城市里，竟深藏着一座美丽的电站。”

小三洲水库是深圳抽水蓄能电站（以下简称“深蓄电站”）的上水库，这里湖山相映，成为深圳市民徒步踏青新晋打卡点，年均吸引游客超过5万人。与此同时，该电站还是粤港澳大湾区的一座绿色“充电宝”。南方电网储能股份有限公司数据显示，深蓄电站装机容量120万千瓦，直接接入城市电网，可满足深圳近1/3的峰谷差需求。

随着新型电力系统建设的推进，我国抽水蓄能电站正以前所未有的速度加快开发建设，抽水蓄能相关技术的持续创新发展也成为必然要求。国家能源局日前印发《申请纳入抽水蓄能中长期发展规划重点实施项目技术要求（暂行）》，提出进一步做好抽水蓄能规划建设工作，提高工作质量和效率，促进抽水蓄能高质量发展。

支撑电力系统转型作用显现

随着风电和太阳能等可再生能源发电装机占比的不断提高，我国将形成以新能源为主体的新型电力系统。而新能源的随机性、波动性决定了新能源并网规模越大，协调平衡调节的需求就越大。为此，抽水蓄能等储能的发展，成为构建新型电力系统的必经之路。

“抽水蓄能作为现阶段最成熟的储能方式，将在新型能源体系构建中发挥重要作用。”三峡集团相关负责人表示，随着我国碳达峰碳中和目标的提出，新能源开发步伐加大、占比逐步跃升，亟须大规模灵活调节储能设施，配合保障电网安全稳定运行，并有效促进新能源消纳。

      目前，抽水蓄能在支撑电力系统转型方面的作用正逐渐显现。作为我国首座建于超大型城市中的大型抽水蓄能电站，深蓄电站直接接入深圳城市电网，承担着调峰、调频、调相及黑启动等功能，提升了电网调节的灵活性，促进了清洁能源输送和消纳。据深蓄电站工作人员介绍，“如果城市出现大面积停电等极端事件，电站最快可以在120秒内启动机组，单小时送电能力高达120万千瓦时。”

      据了解，深蓄电站是我国可再生能源发展规划中的重点建设工程，也是西电东送的落点和粤港电网的连接点。截至今年6月底，深蓄电站发电量近70亿千瓦时，每年平均节约标准煤约18.57万吨、节省天然气约13.96万立方米、减排温室气体总量约68.18万吨。

又好又快高质量发展

      7月28日，在安徽省石台县群山深处，三峡集团安徽石台抽水蓄能电站地下厂房顺利启动开挖，标志着该项目正式进入主体工程施工阶段。据悉，该电站是三峡集团在安徽投资建设的首个抽水蓄能电站，共设计安装4台30万千瓦抽水蓄能机组，总装机120万千瓦，设计年均发电量13.5亿千瓦时。三峡建工负责人李斌表示，建设石台抽水蓄能电站是彰显三峡集团水电开发能力的一个标志，也是助力实现“双碳”目标的又一抓手。

      以打造新型电力系统“调节器”为抓手，三峡集团开辟抽水蓄能发展新赛道，截至今年6月，三峡集团共获取抽水蓄能项目70个、总装机约1亿千瓦。华东地区最大抽水蓄能电站长龙山抽蓄电站全面投产发电，浙江天台、湖北平坦原等9座抽水蓄能电站开工建设，海南羊林、安徽里庄等20余座抽水蓄能电站前期工作加快推进，已建、在建、已核准项目装机达2380万千瓦，在全国占比约13%。

      三峡集团在抽水蓄能领域的快速布局，是当下我国抽水蓄能行业发展的一个缩影。根据6月底水电水利规划设计总院发布的《抽水蓄能产业发展报告2022》（以下简称《报告》），我国抽水蓄能建设明显加快，随着吉林敦化、浙江长龙山、山东沂蒙、广东阳江、广东梅州、黑龙江荒沟等项目陆续投产，年度投产规模超过800万千瓦。截至2022年底，全国在建抽水蓄能项目共98个。

      水电水利规划设计总院党委委员、副院长赵增海介绍，目前，国内抽水蓄能“又好又快高质量发展格局”初步形成，抽水蓄能正在发挥调节作用，支撑新能源大基地规划建设。以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地和主要流域水风光一体化基地亟须建设抽水蓄能等调峰储能电源，以提升风电光伏开发规模、竞争力和发展质量。

      随着《抽水蓄能中长期发展规划（2021—2035年）》的实施，抽水蓄能电站的建设将持续加快。“三峡集团已将高质量发展抽水蓄能业务作为奋力实施清洁能源与长江生态环保‘两翼齐飞’的重要支撑。”三峡集团相关负责人表示，预计到2025年，三峡集团抽水蓄能投产规模达252.5万千瓦，总投资超700亿元；到2030年，抽水蓄能投产规模超3000万千瓦，总投资超2000亿元。

关键技术持续创新突破

      在抽水蓄能电站建设加快的同时，抽水蓄能技术也在持续发展。不仅在工程选址、复杂地质条件、复杂运行条件等方面不断创新与突破，在工程数字化、智能化方面也开展了大量有益探索和实践。

      例如，在抽水蓄能机组设计制造方面，《报告》指出，2022年度，我国已经实现800米水头段、单机容量40万千瓦及以上的水泵水轮机水力研发；电站运行方面，已实现单机容量40万千瓦、额定转速500转/分、额定水头653米的广东阳江抽水蓄能电站以及额定水头超过650米的吉林敦化、浙江长龙山抽水蓄能电站全面投产，3个项目机组参数水平均处于世界前列。

      南方电网储能股份有限公司相关负责人介绍，去年5月，由南网储能投资建设的梅州、阳江两座百万千瓦级抽水蓄能电站全面投产。其中，梅州抽水蓄能电站完成国产化全套开关设备的率先应用，补齐抽水蓄能主机设备国产化最后一块短板；阳江抽水蓄能电站则成为国内在运全自主化制造的单机容量最大、世界第一高水头钢筋混凝土衬砌水道的抽水蓄能电站。

      与此同时，该公司在突破“卡脖子”技术方面也持续发力。今年2月，安装在南网储能广州抽水蓄能电站7号机组的我国首套300兆瓦抽蓄机组“元件级”自主可控励磁系统和调速器系统安全稳定运行30天。南方电网储能股份有限公司相关负责人表示，“这标志着我国在抽水蓄能成套控制系统设备国产化的关键技术研究应用上取得了重大突破，成功推进抽水蓄能行业‘全国产化’由主机设备向控制系统延伸，有力增强我国抽水蓄能产业链供应链的竞争力和安全性。”