觀察丨抽蓄新思路或破解電水協(xié)同發(fā)展問題
來源：中國電力報 時間：2023-08-17 10:30
馮聰聰
8月4日，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織（以下簡稱“合作組織”）舉行《中國清潔能源基地化開發(fā)研究》《新型抽水蓄能與西部調(diào)水》出版發(fā)行活動。其中，《新型抽水蓄能與西部調(diào)水》結(jié)合綠色低碳發(fā)展趨勢和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)時代要求，在常規(guī)抽水蓄能發(fā)展的基礎(chǔ)上，提出基于新型抽水蓄能的調(diào)水新思路，統(tǒng)籌解決水資源優(yōu)化配置和新能源電力開發(fā)消納的問題，實(shí)現(xiàn)電—水協(xié)同發(fā)展。
挑戰(zhàn)：現(xiàn)有調(diào)節(jié)手段難以滿足新能源大規(guī)模開發(fā)需求
當(dāng)前，我國處于構(gòu)建新型能源體系的關(guān)鍵期，亟須加快實(shí)施能源供應(yīng)清潔替代，推動清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用。
據(jù)合作組織相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，我國西部和北部地區(qū)清潔能源資源豐富，經(jīng)評估，適宜集中式開發(fā)的風(fēng)電、光伏潛力分別約為60億、1100億千瓦，占全國可集中式開發(fā)資源總量的95%以上。
然而，風(fēng)光新能源發(fā)電“靠天吃飯”，出力具有明顯的間歇性、隨機(jī)性和波動性。國家能源局發(fā)布的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》明確提出，新能源占比不斷提高，快速消耗電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源，系統(tǒng)平衡和安全問題更加突出。新能源大規(guī)模開發(fā)需要足夠的調(diào)節(jié)能力支持，才能實(shí)現(xiàn)電力的穩(wěn)定可靠供應(yīng)，推動新型能源體系的構(gòu)建。
在保障能源安全和推進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型雙重壓力下，火電機(jī)組發(fā)展規(guī)模受限。該負(fù)責(zé)人表示，常規(guī)水電和抽水蓄能是較好的調(diào)節(jié)手段，但受水資源、開發(fā)條件等限制，西北新能源富集地區(qū)極度缺水，當(dāng)?shù)亻_發(fā)水電和抽水蓄能的規(guī)模相對有限，開發(fā)難度也越來越大。電化學(xué)儲能等新型儲能目前成本較高，存在一定安全性隱患，對電力系統(tǒng)的慣量支撐能力也不足。
長期來看，這些現(xiàn)有的調(diào)節(jié)手段難以滿足西部北部遠(yuǎn)期新能源大規(guī)模開發(fā)的需求，需要尋找新的方式。
理念：基于新型抽水蓄能理念實(shí)現(xiàn)跨流域調(diào)水和新能源開發(fā)
支撐西部北部新能源大規(guī)模開發(fā)利用，需要充足的調(diào)節(jié)能力支持，但我國西部地區(qū)水資源分布嚴(yán)重不均，西南水資源豐富，但西北缺水。為增加新的靈活調(diào)節(jié)資源，同時解決西部水資源分布不均的問題，合作組織研究提出“新型抽水蓄能”理念，并基于這一理念設(shè)計(jì)調(diào)水工程，探索利用資源優(yōu)勢同時解決“水”“能”“糧”的問題。
據(jù)該負(fù)責(zé)人介紹，新型抽水蓄能改變了常規(guī)抽水蓄能在同一組上、下水庫間就地循環(huán)抽發(fā)的運(yùn)行方式，既可“就地抽發(fā)”也可“異地抽發(fā)”，是一種聯(lián)結(jié)“水系統(tǒng)”與“電系統(tǒng)”的綜合工程，除蓄能和發(fā)電功能外，還能夠?qū)崿F(xiàn)另一重要功能——跨流域調(diào)水，相當(dāng)于將抽水蓄能的“點(diǎn)”串聯(lián)進(jìn)調(diào)水工程的“線”，具有風(fēng)光賦能、電水協(xié)同、抽發(fā)分離、運(yùn)行靈活四大特點(diǎn)。
基于新型抽水蓄能理念的調(diào)水工程，通過靈活的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，在實(shí)現(xiàn)跨流域穩(wěn)定調(diào)水的同時，也將波動的新能源電力轉(zhuǎn)化為可調(diào)節(jié)的可靠水電，統(tǒng)籌解決兩方面的難題。
對此，相關(guān)負(fù)責(zé)人還介紹了基于新型抽水蓄能的西部調(diào)水工程方案，自西南地區(qū)的雅魯藏布江、怒江、瀾滄江、金沙江、雅礱江和大渡河“五江一河”取水，以新疆和田為終點(diǎn)，全長1.1萬千米，跨越西藏、云南、四川、青海、甘肅、新疆6省區(qū)，調(diào)水可以惠及黃河流域、河西走廊和新疆等地。初步設(shè)想工程建設(shè)于“十四五”開始前期工作，“十五五”開工建設(shè)，至2050年全部建成，總工期約30年。
效益：帶動社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面發(fā)展
據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，實(shí)施基于新型抽水蓄能的西部調(diào)水新方案能夠有效消化工程施工產(chǎn)能、帶動有效投資，拓展國家發(fā)展空間和戰(zhàn)略縱深，優(yōu)化我國向西開放的地緣政治格局，重塑西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型，具有顯著的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面效益。
在促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型方面，利用風(fēng)、光等新能源滿足西部調(diào)水工程向上揚(yáng)水抽水所需要的大量電力，可促進(jìn)西部新能源富余電量的消納，減少棄光、棄風(fēng)，為風(fēng)光新能源大規(guī)模開發(fā)消納提供新途徑。工程建設(shè)抽蓄裝機(jī)6.5億千瓦、水電裝機(jī)2億千瓦。經(jīng)測算，能夠?yàn)樾滦碗娏ο到y(tǒng)提供超過6.5億千瓦的靈活調(diào)節(jié)能力和8億千瓦的頂峰供電能力，提升新型電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力。調(diào)水工程總庫容量達(dá)到330億立方米，遠(yuǎn)高于常規(guī)抽水蓄能的儲能規(guī)模，能夠達(dá)到年調(diào)節(jié)的水平，有效提高電力系統(tǒng)安全保供能力。
在改善水資源分布方面，調(diào)水工程可有效緩解西北地區(qū)缺水狀況，改善西北干旱和西南洪澇災(zāi)害問題，推動形成水資源合理配置的嶄新格局。有效遏制西北地區(qū)荒漠化蔓延，提高西北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)價值，保護(hù)生物多樣性。通過調(diào)水?dāng)U大可灌溉的耕地面積，在調(diào)水400億立方米的條件下，可實(shí)現(xiàn)新增灌溉面積1.5億畝；按農(nóng)業(yè)品種谷物和棉花折算，相當(dāng)于可分別新增產(chǎn)量6800萬噸和1900萬噸。
在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展方面，建設(shè)基于新型抽水蓄能的西部調(diào)水工程，可以充分消化國內(nèi)工程施工產(chǎn)能，直接拉動水利、電力、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的建設(shè)投資需求，拉動經(jīng)濟(jì)增長。經(jīng)測算，西部調(diào)水工程對全社會總產(chǎn)出拉動達(dá)到29萬億元，30年對經(jīng)濟(jì)增長的平均貢獻(xiàn)率約1個百分點(diǎn)，累計(jì)提供新增就業(yè)崗位約3200萬個。進(jìn)一步激發(fā)西北地區(qū)新能源資源優(yōu)勢，將西北的清潔能源、西南的水資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)新動力，促進(jìn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展。
責(zé)任編輯：于彤彤
