抽水蓄能是什么？：双碳风潮下，抽水蓄能正迎来前所未有的发展机遇。国家能源局发布《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》。《规划》明确，目标到2030年，我国抽水蓄能电站投产总规模达到1.2亿千瓦。这抽水蓄能是什么？为什么说它既是储能产业的基石，又是风电、光伏及核电等整个新型电力系统的压舱石？
一、什么是抽水蓄能？
储能技术我们之前也有提及，比如氢储能。为实现碳达峰碳中和战略目标，推动了储能行业的发展。
抽水蓄能作为最早的大容量储能技术，从20世纪中期开始就被大量运用，逐渐成为全世界应用最为广泛的储能技术。在我国，抽水蓄能在储能领域同样是主导者。
抽水蓄能，按字面意思理解，即利用水作为储能介质，通过电能与水的势能相互转化，实现电能的储存和释放，具有超大容量、系统友好、经济可靠、生态环保等优势和特点。通常一座抽水蓄能电站由两座海拔高度不同的水库、水轮机、水泵以及配套的输水系统等组成。
图为浙江长龙山抽水蓄能电站二、抽水蓄能的工作原理是什么？
水力发电的原理是把水的势能转化为电能，而抽水蓄能与水力发电一脉相承，都是势能和电能的相互转换。
在抽水蓄能电站运行过程中，当用电处在低谷时，先用电网中富余的电将水抽到上水库储存，这个过程是把电能转化为水的势能；等到用电高峰来的时候，再将上水库的水放出来，水流顺势而下推动水轮机发电，电就“送回去”了。
抽水蓄能有两种方式，一种是纯抽水蓄能，现有我国建的大部分都是这类，比如广州抽水蓄能电站、河北丰宁抽水蓄能电站；另一种是混合式抽水蓄能，是在纯抽水蓄能的基础上安装有普通水轮发电机组，可以利用上河道的水流发电。后者既有储能的作用，又拥有常规水电站的功能。
抽水蓄能电站示意图，资料来源：鹏芃科艺三、抽水蓄能的意义及优势
风电、光伏受自然因素影响存在不能充分利用的情况，抽水蓄能电站就十分必要。建设抽水蓄能电站，具有调峰调相调频、系统备用、高效储能、黑启动六大功能，能够促进新能源消纳、提升全系统性能、保障大电网安全，从而促进能源结构的优化调整和清洁能源、可再生能源的发展。
▲河北丰宁抽水蓄能电站——总装机容量360万千瓦，世界在建装机规模最大的抽水蓄能电站▲西藏羊湖抽水蓄能电站——总装机容量11.25万千瓦，世界海拔最高的抽水蓄能电站▲海南琼中抽水蓄能电站——总装机容量60万千瓦，中国首个海岛绿色抽水蓄能电站▲深圳抽水蓄能电站——总装机容量120万千瓦，全国首座在超大型城市中建设的抽水蓄能电站▲吉林敦化抽水蓄能电站——总装机容量140万千瓦，国内首座完全自主设计、制造、安装、调试、运行管理的700米级抽水蓄能电站①技术成熟：抽水蓄能在我国从20世纪60年代就实现了商业化应用，现阶段我国的抽水蓄能技术已经处于世界一流水平。
②运行成本低：抽蓄电站初始投资确实较大，但是电站建成之后能稳定运营超过50年，甚至100年，可以长期保值。
③储电能力大：抽水蓄能电站额定功率一般在100-2000MW之间，是目前唯一达到GW级且能大规模使用的储能技术。世界上最大抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站，总装机容量360万千瓦。电站全部投产后每年可消纳过剩电能87亿千瓦时，年发电量62.88亿千瓦时，可以满足260万户家庭一年的用电。
④响应迅速：抽水蓄能启停速度快，从停机状态到满负荷运行仅需几十秒至数分钟，且具备黑启动能力。
⑤安全性高：以水作为储能介质，抽蓄电站储能周期长、安全运营周期长、稳定性好。
⑥生态调节：抽水蓄能电站隐于崇山峻岭深处，与植物群落、山水环境和谐共存，自如地吞吐着澎湃巨浪，还能保持当地水土，形成高山平湖的秀美风景。
四、抽水蓄能潜力广阔
目前我国的抽水蓄能装机容量位居世界第一，截至2020年末我国已投运储能项目累计装机规模达35.6GW（数据来源于CNESA数据）。
①政策红利好
去年9月，国家能源局印发《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》，根据规划简单估算，未来15年时间中国抽水蓄能装机量将迎来约10倍的增长。2022年政府工作报告的正式版中，新增了“加强抽水蓄能电站建设”内容，足以证明国家对抽水储能的重视。未来随着电价的深入实施和改革，抽水蓄能电站不仅迎来盈利拐点，也能吸引更多企业和资本加入。
②供需空间大
风电、光伏是间歇性能源，“风光无限好”，将来新型电力系统的灵活调节电源需求无疑是巨大的，抽水储能毫无疑问是首选对象。
我国水能资源非常丰富，尤其江浙地区供需矛盾大，更需要抽水蓄能电站，进而减轻区域电网调度运行对省网的依赖性，增强区域电网调峰的灵活性和安全性。
7月5日，“十四五”时期东北地区首个抽水蓄能电站——国家电网黑龙江尚志抽水蓄能电站开工建设。该电站总装机容量120万千瓦，安装4台30万千瓦抽水蓄能机组，计划于2029年竣工投产。
▲黑龙江尚志抽水蓄能电站效果图，图片来源于国家电网官方网站7月14日7时37分，河北承德丰宁换流站—金山岭变电站第Ⅲ回500千伏线路投产，标志着丰宁抽水蓄能电站二期500千伏送出工程全部投产。工程投产后，有效提升了丰宁抽水蓄能电站送出能力，为能源转型和新型电力系统的构建贡献力量，为碳达峰碳中和目标的实现提供支撑。
▲丰宁抽水蓄能电站二期工程，图片来源于电网头条7月30日，国家电网有限公司吉林蛟河抽水蓄能电站启动全面建设，这是“十四五”期间，吉林省规划建设的8座抽水蓄能电站中的首座，也标志着我国首个千万千瓦级抽水蓄能基地开建。8座抽水蓄能电站位于吉林东部以及东南部，总装机容量为1040万千瓦，总投资约700亿元。工程建成后每年可新增消纳新能源电量超过220亿千瓦时，为我国能源转型和绿色发展提供新型样板。
▲吉林蛟河抽水蓄能电站示意图，图片来源于电网头条。今年以来，国家电网公司已开工建设多处抽水蓄能电站，总投资近400亿元，加快建设抽水蓄能电站在服务“双碳”目标、构建新型电力系统、保障能源电力安全中的战略意义和全局影响力将更加凸显。
（本文部分内容、图片来源于国家电网官方网站、电网头条，已获得授权。）
