当前，我国正处于能源绿色低碳转型发展的关键时期，实现碳达峰、碳中和目标，构建以新能源为主体的新型电力系统，是党中央、国务院作出的重大决策部署。抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源。发展抽水蓄能产业，是保障电力系统安全稳定运行的重要支撑，是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切需求，是实现双碳目标的必然选择。
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01 什么是抽水蓄能
抽水蓄能是当今世界最具经济性的大规模储能方式。其运行原理是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。
抽水蓄能电站建有上、下两个水库，与同等装机容量的常规水电站相比，抽水蓄能电站水库库容通常比较小。在用电低谷时段，抽水蓄能电站用富余的电能抽水至上水库，将多余的电能以势能的方式储存起来；在用电高峰时段，则放水至下水库发电，将水的势能重新转化为电能。这样一来，抽水蓄能电站相当于一个巨型“充电宝”，将用电低谷时段的多余电能，转变为用电高峰时段的高价值电能，从而保证电力系统安全稳定运行。
为了承担电网中的调峰填谷任务，抽水蓄能电站水库水位变幅通常比较大，且水库水位变动速率较快。
02 为什么要发展抽水蓄能
2021年8月，国家能源局发布《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》。该文件指出，当前我国正处于能源绿色低碳转型发展的关键时期，风电、光伏发电等新能源大规模高比例发展，对调节电源的需求更加迫切，以新能源为主体的新型电力系统对抽水蓄能发展提出更高要求。
长龙山抽水蓄能电站。
风、光等新能源具有随机性、波动性、间歇性等特点，存在“看天吃饭”的难题。风力小、光照少时，发电量则难以满足用电需求。因此，为保证电网安全稳定运行，以新能源为主体的新型电力系统要有效提升新能源消纳和存储能力，构建安全高效的新能源供给消纳体系，提升供应保障能力，促进新能源高质量开发利用。
抽水蓄能是目前公认的最安全、最稳定、最成熟、最环保、最经济的储能方式，具有储能容量大、储放效率高、运行灵活、反应迅速等特点，能够与新能源形成良好互补。抽水蓄能电站是建设现代智能电网新型电力系统的重要支撑，是构建清洁低碳、安全可靠、智慧灵活、经济高效新型电力系统的重要组成部分。
03 抽水蓄能有什么优势
抽水蓄能电站具有调峰、填谷、调频、调相、储能、事故备用、黑启动新能源消纳等功能，具有容量大、工况多、速度快、可靠性高、经济性好等技术经济优势，能够满足电力系统调节需求，对保障电力系统安全、促进新能源消纳、提升全系统性能具有重要作用。
抽水蓄能具有以下作用：
1.调峰填谷：改善电网运行条件，保证电网稳定运行。
2.调频：机组开停机性能迅速、灵敏，可满足电网负荷急剧变化的要求。
3.调相：电力系统无功电力不足将造成电压下降，抽蓄调相容量大，有助于维持电网电压稳定。
4.事故备用：电网发生故障和负荷快速增长时，快速灵活调整负荷。
5.黑启动：蓄能稳定、可持续供电时间长，可在无外界帮助情况下迅速启动，输送启动功率带动其它机组。
6.新能源消纳：提高新能源电量消纳能力，提升新型电力系统稳定性。
抽水蓄能具有以下优势：
1. 生命周期长。抽水蓄能安全稳定运行时间约50-60年，使用寿命远高于其它储能方式，同时具有绿色环保的特点。
2. 技术成熟度高。抽水蓄能是唯一大规模应用的储能方式，主机及辅助系统成熟可靠，国产化水平高。
3. 调节能力强。抽水蓄能储能规模一般在120兆瓦及以上，储放时间普遍6-8小时，储能规模大，储放时间长，调节能力综合最强。
4. 循环效率高。抽水蓄能循环效率远高于其它大容量储能方式，基本能够达到80%，电站系统效率整体提升。
5. 负荷响应快。抽水蓄能从启动到满负荷只要1-2分钟，达到50%-100%负荷只要15秒，抽水到发电只要1分钟，最快只要25秒。
04 我国抽水蓄能发展现状
我国抽水蓄能发展始于20 世纪 60 年代后期的河北岗南电站，通过广州抽水蓄能电站、北京十三陵抽水蓄能电站和浙江天荒坪抽水蓄能电站的建设运行，夯实了抽水蓄能发展基础。随着我国经济社会快速发展，抽水蓄能发展加快，项目数量大幅增加，分布区域不断扩展，相继建设了泰安、惠州、白莲河、西龙池、仙居、丰宁、阳江、长龙山、敦化等一批具有世界先进水平的抽水蓄能电站，电站设计、施工、机组设备制造与电站运行水平不断提升。目前我国已形成较为完备的规划、设计、建设、运行管理体系。
装机规模显著增长。目前我国已投产抽水蓄能电站总规模3249 万千瓦，主要分布在华东、华北、华中和广东；在建抽水蓄能电站总规模 5513 万千瓦，约 60%分布在华东和华北。已建和在建规模均居世界首位。
技术水平显著提高。随着一大批标志性工程相继建设投产，我国抽水蓄能电站工程技术水平显著提升。河北丰宁电站装机容量360 万千瓦，是世界在建装机容量最大的抽水蓄能电站。单机 40 万千瓦的广东阳江电站是目前国内在建的单机容量最大、净水头最高、埋深最大的抽水蓄能电站。浙江长龙山电站实现了自主研发单机容量 35 万千瓦、750 米水头段抽水蓄能转轮技术。抽水蓄能电站机组制造自主化水平明显提高，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达到了国际先进水平。
全产业链体系基本完备。通过一批大型抽水蓄能电站建设实践，基本形成涵盖标准制定、规划设计、工程建设、装备制造、运营维护的全产业链发展体系和专业化发展模式。
《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》指出，到2035年，我国将形成满足新能源高比例大规模发展需求的，技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业，培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业。作为安全稳定、经济环保的大规模储能方式，抽水蓄能将为构建以新能源为主体的新型电力系统、实现双碳目标作出重要贡献。
