我国抽水蓄能电站发展成就与展望-北极星水力发电网

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我国幅员辽阔，人口众多，随着经济社会的快速发展，电力负荷持续增长，电力系统峰谷差逐步加大，特别是为适应风电、光伏发电等新能源快速发展以及核电安全稳定运行需要，保障电力系统安全可靠运行，合理配套和加快抽水蓄能电站建设是十分必要的。

（来源：水电水利规划设计总院作者：彭才德）

一、站点规划

20世纪80年代中期，为了研究解决电网调峰困难问题，广东省、华北电网、华东电网等地区有关单位，组织开展了重点区域的抽水蓄能电站资源调查和规划选点工作，相继提出了广东广州、北京十三陵、浙江天荒坪、山东泰安等一批抽水蓄能站点。20世纪90年代期间，华中、东北等区域电网开展了部分区域的抽水蓄能站点资源调查和规划选点工作。进入21世纪后，我国经济社会持续加快发展，工业化水平逐年提高，电力系统发展进入了一个新时期，表现在：一方面为提高非化石能源比重，在加快开发利用水能资源的同时，积极开发风能、太阳能等新能源，合理利用核能；另一方面为实现全国范围内的能源资源优化配置，制定了“全国联网、西电东送、南北互供”的发展战略。为积极吸收具有不稳定性且间歇性出力特点的风电和太阳能发电电力电量，保障电力系统安全、节能、经济运行，对抽水蓄能电站的需求不断增加，抽水蓄能电站选点规划工作亟待规范和加强。

2009～2013年，国家能源局组织水电水利规划设计总院、国网新源控股有限公司和南网调峰调频发电公司等单位，在华北、东北、华东、华中、西北和华南等区域开展了抽水蓄能电站选点规划工作，在以往工作的基础上，针对2020年系统需求完成了浙江、安徽、江苏、福建、山东、山西、内蒙古、河北、河南、湖南、湖北、江西、重庆、辽宁、吉林、黑龙江、陕西、甘肃、宁夏、新疆、广东、海南共22个省（区、市）的选点规划工作，筛选出一批规模适宜、建设条件较好的抽水蓄能站点。根据国家能源局批复，本次规划抽水蓄能站点共59个，规划总装机容量7485万千瓦。

“十三五”期间，根据国家能源局安排，先后开展了广西、贵州、青海共三个省（区）的选点规划工作和河北、浙江、安徽、福建、山东、湖北、新疆共7个省（区）的选点规划调整工作。本次共增加推荐规划站点22个，规划总装机容量2970万千瓦。

截至2019年底，我国已陆续开展25个省（区、市）的抽水蓄能电站选点规划或选点规划调整工作，批复的规划站点总装机容量约1.2亿千瓦（含已建、在建）。

图1 抽水蓄能电站规划站点分布图

二、发展历程

我国抽水蓄能电站的发展，始于20世纪60年代后期，1968年河北岗南水库安装了一台容量1.1万千瓦的进口抽水蓄能机组，1973年和1975年北京密云水库白河水电站分别改建并安装了两台天津发电设备厂生产的1.1万千瓦抽水蓄能机组，总装机容量2.2万千瓦。这两座小型混合式抽水蓄能电站的投运，标志着我国抽水蓄能电站建设起步。

经过20世纪70年代的初步探索和80年代的深入研究论证和规划设计，我国抽水蓄能电站逐步进入蓬勃发展时期。以火电为主的华北、华东、广东等电网的调峰供需矛盾日益突出，通过兴建抽水蓄能电站解决调峰问题逐步成为共识，一批大型抽水蓄能电站应需而生。1988年7月，总装机容量240万千瓦的广州抽水蓄能电站开工建设，其中一期工程4台30万千瓦机组于1994年3月全部建成投产；二期工程也在2000年全部建成。北京十三陵抽水蓄能电站装机80万千瓦于1992年9月开工，1997年全部建成；浙江天荒坪抽水蓄能电站装机180万千瓦也同期开工，2000年全部投产。

20世纪90年代后期至今，随着我国改革开放的深入，中西部地区经济社会快速发展，抽水蓄能电站建设规模持续增加，分布区域也不断扩展。在此期间，相继建成了山东泰安、浙江桐柏、河北张河湾、山西西龙池、江苏宜兴、湖南黑麋峰、湖北白莲河、河南宝泉、广东惠州、辽宁蒲石河、安徽响水涧、福建仙游、内蒙古呼和浩特、江西洪屏等大型抽水蓄能电站。黑龙江荒沟、吉林敦化、海南琼中、山东文登、河北丰宁、安徽绩溪等一批大型抽水蓄能电站正在建设。

截至2019年底，我国在运抽水蓄能电站共计32座（注：统计不包括港澳台地区，下同），装机容量合计3029万千瓦；在建抽水蓄能电站共计37座，装机容量合计5063万千瓦。已建、在建抽水蓄能电站装机容量合计8092万千瓦。

图2 已、在建抽水蓄能电站分布情况

三、功能作用

抽水蓄能电站是建设现代智能电网的支撑性电源，是构建清洁低碳、安全稳定、经济高效的现代电力系统重要组成部分。抽水蓄能电站具有调峰、填谷、调频、调相、储能、保安、事故备用和黑启动等多种功能，是保障电力系统安全、可靠、稳定、经济运行的有效途径。

一是保障电网安全运行。作为负荷中心区域或电力输送的支撑电源，增强电力系统应对事故的能力，保障电力系统安全可靠和稳定运行。提供物理转动惯量，提升系统抗扰动能力。对于配置具有黑启动能力的抽水蓄能电站，可在无外界帮助的情况下使电力系统在较短时间内恢复供电能力。

二是增强电力系统灵活性。抽水蓄能电站启停灵活、调节速度快、爬坡卸负荷能力强，是目前大规模最具灵活性的电源，在系统中可以充分发挥调峰填谷、调频、快速跟踪负荷、事故备用、无功调节等作用，提高系统供电质量。

三是发挥储能作用。与新能源联合协调运行，显著提高新能源资源利用率，有效缓解弃风、弃光情况。与核电配合运行，保障稳定运行，提高其运行效益、安全性和经济性。通过削峰填谷，减小系统火电调峰幅度，改善煤电机组运行条件，降低系统燃料消耗与运行成本，提高系统运行经济性。

四、发展成就

（一）装机规模世界第一

截至2019年底，世界已建抽水蓄能电站装机1.58亿千瓦，我国装机规模占世界总量的19%，居世界第一。此外，世界排名前十的国家还包括：日本2760万千瓦、美国2290万千瓦、意大利770万千瓦、德国640万千瓦，西班牙610万千瓦、法国580万千瓦、奥地利560万千瓦、印度480万千瓦以及韩国470万千瓦。

（二）装备制造达到世界先进水平

抽水蓄能机组方面，我国后发优势明显。第一批建设的广州、十三陵、天荒坪等大型抽水蓄能电站采用了高水头、高转速、大容量可逆式机组，达到世界先进水平。2009年投产运行的西龙池抽水蓄能电站最高扬程达到750m，为世界第三。近期建成投运的仙居抽水蓄能电站单机容量375MW，为已建抽水蓄能电站最大单机容量；在建的阳江抽水蓄能电站，单机容量400MW，投产后将成为我国自主研制的最大单机容量蓄能机组。

（三）机组制造国产化水平不断提高

早期的抽水蓄能电站机组依靠国外厂家供应，自2004年宝泉等抽水蓄能电站机组通过统一招标和技贸结合方式引进机组研发和设计技术后，我国抽水蓄能机组设备国产化进程加快。随后黑麋峰、蒲石河等抽水蓄能机组以国内厂家供应为主，进一步提高了机组制造水平。目前，国内厂家在600米水头段及以下大容量、高转速抽水蓄能机组自主研制上已经达到了行业先进水平。

五、发展展望

（一）“十四五”抽水蓄能电站持续较快发展

考虑在建抽水蓄能电站工程施工进度，初步预计“十四五”期间年度投产规模约500万～600万千瓦，到2025年总装机规模达到6500万千瓦左右；预期到2035年总装机规模超过1.2亿千瓦。“十四五”期间，预计抽水蓄能电站新开工3000万～4000万千瓦。

（二）抽水蓄能电站仍有较大的发展需求空间

根据抽水蓄能电站的需求分析，结合考虑规划站点资源情况与相关影响因素，预计到2035年，我国抽水蓄能需求规模约为1.4亿-1.6亿千瓦。总体来看，抽水蓄能电站开发规模和建设进度相对系统需求有所滞后。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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