关于抽水蓄能

（1）概念

一种储能技术。即利用水作为储能介质，通过电能与势能相互转化，实现电能的储存和管理。

（2）基本原理

电网低谷时利用过剩电力将作为液态能量媒体的水从低标高的水库抽到高标高的水库，电网峰荷时高标高水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电。

（3）特点

属于大规模、集中式能量储存，技术相当成熟，可用于电网的能量管理和调峰；

效率一般约为 65%~75% ，最高可达80%~85%；

负荷响应速度快(10%负荷变化需10秒钟)，从全停到满载发电约5分钟，从全停到满载抽水约1分钟；

具有日调节能力，适合于配合核电站、大规模风力发电、超大规模太阳能光伏发电。

（4）缺点

需要上池和下池；

厂址的选择依赖地理条件，有一定的难度和局限性；

与负荷中心有一定距离，需长距离输电。

抽水蓄能技术原理及特性

（1） 构成

工作原理：利用可逆的水泵水轮机组，在电力负荷低谷时利用多余电能将下水库中的水抽到上水库储存起来，在电力负荷高峰时放水发电。构成：抽水蓄能电站由上下水库、引水系统（高压部分和低压部分）、电站厂房和机组等（图1）。图2为典型的抽水蓄能电站示意。

图1 抽水蓄能电站构成

图2 抽水蓄能电站示意

（2）在电力系统运行中的作用和效益

一般认为，抽水蓄能电站的效益可分为社会效益和经济效益，其中经济效益包括静态效益和动态效益（图3）。

图3 抽水蓄能电站效益

（3） 经济性分析

常规水电的建设费用为9000~12000元/kW，抽水蓄能电站的建设费用仅需4000~6000元/kW，而且建设周期更短。另外，抽水蓄能电站固定运行费率比燃煤火电厂少50%左右。

每次抽水发电的能量转换过程中，抽水蓄能电站虽然均有25%的能量损失，但可以协调电网供需矛盾，达到节能减排的效果。

（4）应用及发展

中国抽水蓄能技术逐渐积累经验，克服重重障碍，步入了快速发展期。

中国抽水蓄能电站发展历程和规划（1968—2025年）

抽水蓄能技术的发展趋势和新技术主要包括以下几方面。

1）施工技术：信息化管理系统、隧洞机械掘进施工技术、喷锚支护等柔性支护技术等等；

2）机电制造技术：长短叶片转轮技术、高水头大容量水泵水轮机；

3）特殊抽水蓄能电站。

我国抽水蓄能电站的发展起步较晚，在上世纪60年代后期才开始研究抽水蓄能电站的开发。但起步晚、起点高是我国抽水蓄能产业的特点。

我国抽水蓄能电站装机容量已居世界第一，截至2018年底中国抽水蓄能装机容量为30GW，占发电总装机1.6%；在建规模为50GW。

根据8月6日，国家能源局综合司公布关于征求对《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》（征求意见稿）意见的函的要求，到2035年，我国抽水蓄能电站投产总规模达到3亿千瓦。其中，“十四五”期间开工1.8亿千瓦,2025年投产总规模6200万千瓦；“十五五”期间开工8000万千瓦，2030年投产总规模2亿千瓦；“十六五”期间开工4000万千瓦，2035年投产总规模3亿千瓦。并给出了各省份具体的重点实施项目。初步测算，其中“十四五”、“十五五”、“十六五”期间分别约为9000亿元、6000亿元、3000亿元。

除此之外，本次中长期规划提出抽水蓄能储备项目布局550余个，总装机规模约6.8亿千瓦。按照抽水蓄能中长期规划发展规模，初步测算了新增投资规模约18000亿元，其中“十四五”、“十五五”、“十六五”期间分别约为9000亿元、6000亿元、3000亿元。按照抽水蓄能电价形成机制测算，到2035年将提高全国平均输配电价1.3分/千瓦时左右。

中长期规划的项目主要分布在华北区域、东北区域、华东区域、华中区域、南方区域、西南区域、西北区域。

除此之外，本次中长期规划提出抽水蓄能储备项目布局550余个，总装机规模约6.8亿千瓦（具体名单见文末附表）。按照抽水蓄能中长期规划发展规模，初步测算了新增投资规模约18000亿元，其中“十四五”、“十五五”、“十六五”期间分别约为9000亿元、6000亿元、3000亿元。按照抽水蓄能电价形成机制测算，到2035年将提高全国平均输配电价1.3分/千瓦时左右。

中长期规划的项目主要分布在华北区域、东北区域、华东区域、华中区域、南方区域、西南区域、西北区域。其中，华北地区重点布局在河北、山东等省；服务新能源大规模发 展需要，东北地区重点布局在辽宁、黑龙江、吉林等省；服务核 电和新能源大规模发展，以及接受区外电力需要，华东地区重点 布局在浙江、安徽等省，南方地区重点布局在广东省；服务中部 城市群经济建设发展需要，华中地区重点布局在河南、湖南、湖 北等省；服务新能源大规模发展和电力外送需要，重点围绕新能 源基地及负荷中心合理布局，西北地区重点布局在陕西、青海、 新疆等省区。