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许久不见。
这一日,忽然在路上偶见。我正好心中有事,遂两步并作一步,快步到了他的身边,低声问道:你知道最近关于抽水蓄能“过热”问题的讨论么?
他说,最近我也在思考这个问题。
当前,认为抽水蓄能“过热”,主要基于三个原因:一是认为目前抽水蓄能产业链不能适应抽水蓄能快速发展的需要;二是认为抽水蓄能会大幅推高工商业用户电价;三是地方推动抽水蓄能发展的积极性超过实际发展需要。判断抽水蓄能是否真的存在“过热”的问题,关键是要回答这三个问题。
(来源:“抽水蓄能行业分会” 作者:韩冬)
一、关于抽水蓄能产业链协同的问题
在《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035)》印发以后,对于抽水蓄能的产业链能不能支撑抽水蓄能中长期发展目标的问题,就引起了各方的广泛关注。
中国水力发电工程学会抽水蓄能行业分会针对这个问题进行了深入的研究,先后组织了多次产业链座谈会,并深入相关企业开展调研工作。
首先需要明确,抽水蓄能从规划到投产需要经过哪些环节呢?
一是推动前期工作。
主要包括预可行性研究、可行性研究,最主要的节点目标就是实现项目核准。
二是工程施工建设。
抽水蓄能建设是一个庞大的系统工程,但是一般来说,其核心是上水库、下水库、地下厂房和输水系统。这些是土建工程。
三是装备制造安装。
主要包括可逆式水泵水轮机的制造、安装和调试。
一般来说,大家所说的抽水蓄能产业链的协调问题,就是要解决这三个关键的问题。
关于前期工作。为了实现中长期发展规划的目标,实际的挑战不小。尤其是去年,具有抽水蓄能设计业绩的主要设计院,工作强度都很大。但是从目前来看,随着数字化技术的应用,设计产能得到充分加强。尤其是水利、电力系统等设计单位的加入,全产业链设计产能得到了大幅的提升。总体来看,虽然部分项目由于设计工期紧、设计单位工作经验不足等因素,对设计工作造成了一定的影响,但抽水蓄能的勘测设计体系没有动摇、勘测设计标准没有降低,很好的支撑了超过2亿千瓦的抽水蓄能同时开展前期工作,并实现了2022年核准48个项目、6890万千瓦的突出成绩。从前期工作来看,目前并不存在制约问题。
关于施工建设。传统来看,中国电建、中国能建、中国安能等企业较多的参与了抽水蓄能建设。作为基建大国,虽然国内其他的建设施工单位还没有积累那么多的抽水蓄能建设经验,但是具备很大的发展潜力。在工程建设领域,主要矛盾不是产能不足问题,而是需求不足的问题。需要重点关注的,一是如何在大规模建设的过程中确保安全和工程质量,二是如何将新技术、新材料引入到抽水蓄能建设中。
关于装备制造。装备制造是公认的抽水蓄能产业链协同发展研究的关键问题,“牛鼻子”就是水泵水轮机厂的生产能力。
目前,国内已在建抽水蓄能电站水泵水轮机主要生产厂商包括哈尔滨电机、东方电机、福伊特、安德里兹等,现有产能在30~40台/年之间。大家为什么会觉得装备制造产能会有问题?因为按照当前的核准计划,预期在2029、2030年左右会出现投产高峰,届时每年对于机组的需求最高可能达到120台左右,以目前的产能还远满足不了这个需要。
但是这个问题其实是很好解决的。首先,并不是每年都需要120台机组,因为可以对产能进行均匀化调整,比如说可以在2028年之前就生产一些机组存放起来,以备高峰期使用。
其次,产能提升是很快的,制造厂商可以通过增加生产线、其他产能横向转化的方式提高水泵水轮机的生产能力。多措并举后,2025年产能提升到70~80台/年的难度不大。
通过调研,我们了解到,导致产能不足的最本质的原因,是制造厂商信心不足。关于抽水蓄能发展的“冷”和“热”的讨论没有一个结论,电站的机组没有招标之前,制造厂商就没有办法放心去扩产能,担心投资会打了水漂。
通过产业链的协调工作,投资主体可以将机组招标时间适度提前,制造厂商提前明确采购需要后,就可以相应进行产能提升行动。同时推进机组标准化设计,减少机组制造工期。
“天下难事,必作于易;天下大事,必作于细。”
抽水蓄能产业链协调难度不小。但是坐在屋子里面看到的都是问题,走到车间看到的都是办法。庖丁眼里没有全牛,每个环节用心去考量,总会有解决的办法。只是因为现有产能不能满足规划的需要,就觉得发展“过热”,何异于削足适履、刻舟求剑?
要以发展的眼光看待发展的问题。
二、关于抽水蓄能对于电价的影响问题
如果要理解抽水蓄能的价格体制,必须要理解为什么需要建设抽水蓄能?
传统来说,抽水蓄能建设主要目标是解决调峰需要,主要用途是配合煤电运行。因为煤电在不同出力深度的时候,每度电消耗的燃料多少不同,建设一定规模的抽水蓄能,相比只建设煤电的电力系统,可以节省系统的总体燃煤消耗。这就是前些年建设抽水蓄能背后主要的经济考量。此外,抽水蓄能还能提供调频、调相、备用、黑启动等辅助服务作用,这些就是额外的贡献了。
对于新型能源体系,抽水蓄能建设的主要目的是为了提升电力保障供应能力。因为风电、光伏发电存在着较大的不稳定性,比如光伏,白天有、晚上没有;风电有可能出现连续几天大风,连续几天又没风的情况,所以为了大家需要用电的时候能有可靠的电力来用,就需要有储能设施,在风、光大发的时候,把多余的电量存起来,在大家需要用电的时候,通过储能设施发电来用。
相对于煤电、常规水电这些可以随叫随到的传统电源,新能源需要和抽水蓄能组合出道,才能发挥和煤电、常规水电等传统电源同样的能力,切实保障大家的用电需求。
得益于新能源发电成本的快速降低,新能源先后跨越了补贴平价、上网平价,即将进入系统平价的新阶段。所谓系统平价,就是说新能源+抽水蓄能这个组合,既可以实现和煤电差不多的功能,也可以实现和煤电在经济性上同台竞技。抽水蓄能在新型能源体系中的主要目的,就是为了支撑新能源又快又好、高质量、大规模发展。
2023年5月,国家发展改革委印发《关于第三监管周期省级电网输配电价及有关事项的通知》(发改价格〔2023〕526号),“工商业用户用电价格由上网电价、上网环节线损费用、输配电价、系统运行费用、政府性基金及附加组成。系统运行费用包括辅助服务费用、抽水蓄能容量电费等。”
简单地认为抽水蓄能会导致用电电价增加,其实是有点委屈它了。根据526文件,抽水蓄能容量价格在系统运行费用中疏导,会导致第4部分系统运行费用增加。但与此同时,随着新能源开发成本的降低,第1部分的上网电价也会出现一定的降低,彼增此减,总体来看用电电价的增长不多。
按照2030年抽水蓄能装机1.6亿千瓦测算,每年增加的系统运行费用折算到工商业用电,相当于每度电不到1分钱;如果考虑新能源一定幅度的成本降低,2030年基本可以实现平衡。即使2040年,折算后电价的增长每度电也还不到2分钱,抽水蓄能电站建设对电价的影响总体是可控的。
我们有两个主要认识。第一是对电价的影响要全面的看,不能只是看到抽水蓄能对于系统运行费用的影响,同时要认识到抽水蓄能对于新能源发展的促进作用,可以实现上网电价的降低。第二抽水蓄能是建设新型电力系统的技术选择,而且是经济性最优、最稳定、最有利于双碳目标实现的一种技术选择。如果不采用新能源+抽水蓄能(或新型储能)的办法,其他的电源组合方案又该如何选择?这个替代方案的经济性又如何呢?安全性又如何呢?
贵和便宜是相对的,并不是只有建设抽水蓄能才需要花钱。还是应该进行不同方案之间的技术经济比较才是。
关于电价的详细讨论,可以参考分会公众号文章《论抽水蓄能对用户电价的影响》。
三、关于抽水蓄能发展的实际需要
抽水蓄能的实际需求规模,其实和上一个问题的回答是息息相关的。抽水蓄能的需求规模从来都不能只是站在抽水蓄能的角度来看,而要综合考虑新型能源体系、新型电力系统的发展需要。需求论证的核心,就是电源拓展方案的比选问题。
为了实现双碳目标,“抽水蓄能+新型储能+新能源”的电源组合,可以作为满足新增电力电量需求的低碳电源拓展方案。以抽水蓄能+新型储能提供新增电力(调节)支撑,以新能源提供新增电量支撑,是实现能源清洁低碳安全高效转型发展的必然选择。
从经济性来看,随着新能源开发成本的持续降低,抽水蓄能+新能源的经济性已经和化石能源发电基本相当,并还有进一步降低的潜力。对于经济性相当的两个方案,大家觉得到底是应该煤电多一点,还是抽水蓄能+新能源多一点?
大家打开地图来看,就可以很明显发现一个规律。适宜抽水蓄能发展的区域都是当年的革命根据地。如浙闽丘陵、两广丘陵、山东丘陵、辽东丘陵、沂蒙山、太行山、吕梁山、大别山、雁荡山,这些地方经济发展基础相对比较薄弱。大型抽水蓄能电站的总投资规模较高,对于很多偏远的县市,都是有史以来投资最大的单体项目,抽水蓄能建设不仅可以拉动当地基础设施建设,提供大量的就业机会,同时也可以带来比较稳定的税源,对于支持当地经济社会发展具有非常重要的作用。为官一任,就要造福一方。对于各地发展抽水蓄能的积极性,应该给予充分的肯定。
志不求易,事不避难。
岁不寒,无以知松柏;
事不难,无以知君子。
但是抽水蓄能又是因电力系统需要而建设的。如果不顾实际发展的需要,仅仅只是考虑了拉动当地经济这一个因素,建成之后又用不到,放在那里晒太阳,这势必会带来国家资产的重大损失和浪费。建设抽水蓄能电站,应统筹考虑合理需求和科学布局需要,以实现促进新能源大规模发展,满足电力安全保障供应需要,同时推动地方经济发展的目标。需要国家和省级能源行业主管部门、技术管理部门共同努力,将地方政府的这种发展积极性,转为国家和地方切实可行的发展规划,按照有力有序的原则推动抽水蓄能建设。
这也是国家负责发展规划、省级负责核准计划、市县和企业负责项目建设的抽水蓄能发展体系的精妙之处。
经过60多年抽水蓄能的发展实践,尤其是中长期发展规划印发实施以后,通过充分的交流和讨论,大家对于加快抽水蓄能发展已经形成了越来越多的共识。随着我们对于抽水蓄能“冷”或“热”这个问题认识的深入,抽水蓄能行业也正在行稳致远,进入高质量发展的新阶段。
综上所述,从产业链协调、电价疏导、科学合理布局等方面来看,我们认为,抽水蓄能行业正处于健康有序高质量发展新阶段,并不存在所谓的“过热”问题。
抽水蓄能事业是新能源快速发展的保障,是国家实现双碳目标的重要支撑。但不可避免的,发展中也会遇到很多困难和挑战。我们不能简单的把抽水蓄能发展中遇到的问题当做抽水蓄能发展的问题。只要咬定青山不放松,办法总比困难多,逢山开路、遇水搭桥,我们的事业一定会继续稳步向前。
所当乘者势也,不可失者时也。
寄语洛城风日道,明年春色倍还人。
我们坚信,抽水蓄能的发展将越来越好。
在中国水力发电工程学会抽水蓄能行业分会赵增海副理事长,路振刚秘书长,朱方亮常务副秘书长的指导下,在马伟主任的支持下,我们会同秦潇、郑静、赵越、任伟楠、刘纳、宋敏等同志共同完成此文,并听取了部分会员单位有关领导和专家的建议。再次对大家宝贵的意见和辛苦的工作表示衷心的感谢。
受作者自身认识所限,本文内容难免疏忽、甚至挂一漏万,谨此抛砖引玉,欢迎大家的批评指正。
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