“碳達(dá)峰、碳中和”與抽水蓄能項(xiàng)目規(guī)劃分析

齊云飛等

當(dāng)今全球氣候變化、生態(tài)環(huán)境破壞和能源資源緊缺，深刻影響著人類(lèi)社會(huì)的生存和發(fā)展。減少化石能源消耗、大力發(fā)展清潔能源、遏制氣候變暖、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為世界的共識(shí)，建設(shè)發(fā)展安全綠色可靠的低碳能源已成為世界能源發(fā)展的潮流和方向。

2021年3月15日習(xí)近平總書(shū)記在中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議中提出，構(gòu)建以新能源為主的電力基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。2021年3月22日習(xí)近平總書(shū)記在福建考察調(diào)研過(guò)程中提出2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和的重大戰(zhàn)略目標(biāo)，為我國(guó)能源清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型指明了方向。2021年9月22日中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)出了《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》對(duì)雙碳工作作出了總體要求。2021年10月26日國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》為推進(jìn)碳達(dá)峰工作作了總體部署。雙碳戰(zhàn)略既是中華民族偉大復(fù)興的內(nèi)在要求，也是全人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的客觀需要，具有重要意義。

一、我國(guó)抽蓄工程發(fā)展現(xiàn)狀

抽蓄電站既是發(fā)電端又是用電端，上下雙庫(kù)通過(guò)壓力鋼管鏈接，峰值電價(jià)時(shí)水輪機(jī)正轉(zhuǎn)發(fā)電，谷值電價(jià)時(shí)水輪機(jī)反轉(zhuǎn)抽水。抽水蓄能電站是為解決供電、輸電、用電端的發(fā)、輸、用電不均勻過(guò)程而產(chǎn)生的一種間接儲(chǔ)能方法。抽水蓄能電站利用后半夜電網(wǎng)的富余電能抽水到上庫(kù)蓄水，白天和前半夜用電高峰時(shí)從上庫(kù)放水到下庫(kù)發(fā)電。雖然整個(gè)抽蓄過(guò)程有能量損失，但是新建抽水蓄能電站用于調(diào)峰比新建調(diào)峰火電站更環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，抽水蓄能電站還有調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等動(dòng)態(tài)功能，是優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行、確保供電完全的重要工具。

1882年世界上第一座抽蓄電站在瑞士蘇黎世誕生。我國(guó)上世紀(jì)60年代開(kāi)始研究抽蓄電站，并分別于1968年和1973年，崗南（11MW）和密云（22MW）兩座小型混合式抽蓄試驗(yàn)電站。改革開(kāi)放后，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，社會(huì)用電量快速增加，我國(guó)不僅總發(fā)電量不足，而且電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰容量不足的問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)。1991年潘家口混合式抽蓄電站投入運(yùn)行（270MW）標(biāo)志我國(guó)抽蓄項(xiàng)目迎來(lái)第一次機(jī)遇。我國(guó)抽蓄電站起步較晚，但后發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯，各項(xiàng)指標(biāo)均處于世界領(lǐng)先水平。

二、抽蓄電站是智能化電網(wǎng)和新能源發(fā)展的選擇

我國(guó)已基本建成以特高壓、超高壓為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代化電網(wǎng)系統(tǒng)。抽蓄電站開(kāi)停機(jī)靈活，可應(yīng)對(duì)急劇變化的網(wǎng)負(fù)荷，在電網(wǎng)中起到調(diào)峰填谷作用，還能承擔(dān)調(diào)頻、調(diào)相、事故備用等任務(wù)，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。抽蓄電站可提高電網(wǎng)中水電、火電、核電等各類(lèi)機(jī)組的穩(wěn)定工況運(yùn)行時(shí)間，減少不穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的能耗和排放。抽蓄項(xiàng)目還為風(fēng)光電遠(yuǎn)距離輸送創(chuàng)造了條件，并大幅提高間歇性風(fēng)光電穩(wěn)定性，降低風(fēng)光電對(duì)電網(wǎng)的沖擊，減少棄風(fēng)棄光。抽蓄電站雖然不能生產(chǎn)出更多電能，但可對(duì)電能進(jìn)行儲(chǔ)存轉(zhuǎn)化，把低價(jià)值電能轉(zhuǎn)化為高價(jià)值電能，實(shí)現(xiàn)電能在時(shí)間維度的優(yōu)化，并產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

三、抽蓄電站上網(wǎng)電價(jià)制約因素

第一輪電力改革前，廠網(wǎng)不分家，由統(tǒng)一的投資運(yùn)營(yíng)單位開(kāi)展投資、建設(shè)、發(fā)電和輸配電業(yè)務(wù)，并且沒(méi)有區(qū)分輸電服務(wù)和其他保障電網(wǎng)安全調(diào)節(jié)的輔助服務(wù)。抽蓄成本全部計(jì)入電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本統(tǒng)一核算，并通過(guò)電網(wǎng)公司收取的用戶電費(fèi)統(tǒng)一維持運(yùn)營(yíng)。電改實(shí)施后，廠網(wǎng)分離，抽蓄成本作為電網(wǎng)輔助服務(wù)成本單列，并從電網(wǎng)服務(wù)直接成本中剝離，且不再計(jì)入輸配電價(jià)回收。但是電網(wǎng)輔助服務(wù)費(fèi)政策未及時(shí)制定實(shí)施，導(dǎo)致含抽蓄成本在內(nèi)的電網(wǎng)輔助成本傳導(dǎo)受阻。雖然市場(chǎng)化用戶享受了抽蓄電站提供的系統(tǒng)服務(wù)，但承擔(dān)的上網(wǎng)電價(jià)和輸配電價(jià)中均不包含抽蓄成本。同時(shí)，居民、農(nóng)業(yè)等非市場(chǎng)化用戶執(zhí)行目錄電價(jià)，也不包含抽蓄成本。上述因素，導(dǎo)致抽蓄項(xiàng)目投資方無(wú)法從用戶端回收投資成本。過(guò)去電網(wǎng)公司可以從利潤(rùn)中墊付抽蓄項(xiàng)目費(fèi)用，但是隨著抽蓄項(xiàng)目規(guī)模越來(lái)越大，再疊加幾輪電價(jià)下調(diào)的影響，電網(wǎng)也無(wú)力獨(dú)自承擔(dān)。

四、抽蓄電站電價(jià)形成機(jī)制逐漸清晰

2021年5月7日國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機(jī)制的意見(jiàn)》，意見(jiàn)明確堅(jiān)持以兩部制電價(jià)政策為主體，以競(jìng)爭(zhēng)性方式形成容量電價(jià)，并將容量電價(jià)納入輸配電價(jià)，加強(qiáng)電價(jià)與電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的對(duì)接，為建設(shè)抽蓄項(xiàng)目、發(fā)揮抽蓄項(xiàng)目綜合效益創(chuàng)造了更加有利的條件。意見(jiàn)明確，抽蓄項(xiàng)目按經(jīng)營(yíng)期定價(jià)法核定容量電價(jià)，發(fā)揮了電價(jià)引導(dǎo)作用。同時(shí)，明確將抽蓄項(xiàng)目的資本金內(nèi)部收益率等參數(shù)作為核價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化了電價(jià)傳導(dǎo)渠道，提高了投資主體的投資預(yù)期，保障了投資主體的利益，調(diào)動(dòng)了各方積極性。抽蓄電站容量電價(jià)核定辦法規(guī)定，電站經(jīng)營(yíng)期按40年核定，經(jīng)營(yíng)期內(nèi)資本金內(nèi)部收益率按6.5%核定。6.5%雖然不是較高的收益率，但是已能改變過(guò)去電網(wǎng)公司建設(shè)一個(gè)抽蓄項(xiàng)目平均虧損3億的局面。

2021年7月26日國(guó)家發(fā)展改革委下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》。通知從總體要求、優(yōu)化分時(shí)電價(jià)機(jī)制、強(qiáng)化分時(shí)電價(jià)機(jī)制執(zhí)行、加強(qiáng)分時(shí)電價(jià)機(jī)制實(shí)施保障四方面，提出進(jìn)一步完善我國(guó)分時(shí)電價(jià)機(jī)制的總體思路和具體措施。針對(duì)廣受社會(huì)關(guān)注的峰谷時(shí)段劃分、峰谷價(jià)差空間、分時(shí)電價(jià)與電力市場(chǎng)化交易銜接等問(wèn)題，提出相應(yīng)政策措施。

五、抽蓄項(xiàng)目規(guī)劃引領(lǐng)市場(chǎng)發(fā)展

2009年我國(guó)開(kāi)展了第一輪抽蓄項(xiàng)目選點(diǎn)工作。“十三五”期間又開(kāi)展了3省選點(diǎn)規(guī)劃和12省的選點(diǎn)規(guī)劃調(diào)整工作。2020年12月，國(guó)家能源局又啟動(dòng)了新一輪規(guī)劃編制工作。2021年9月17日國(guó)家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》。規(guī)劃在全國(guó)范圍內(nèi)普查篩選點(diǎn)基礎(chǔ)上，建立了抽蓄中長(zhǎng)期發(fā)展項(xiàng)目庫(kù)。規(guī)劃要求按能核盡核、能開(kāi)盡開(kāi)的原則，在規(guī)劃重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目庫(kù)內(nèi)核準(zhǔn)建設(shè)抽蓄電站。至2025年抽蓄電站投產(chǎn)總規(guī)模較“十三五”翻一番，達(dá)到6200萬(wàn)kW;至2030年抽蓄電站投產(chǎn)總規(guī)模較“十四五”再翻一番，達(dá)到1.2億kW;至2035年滿足新能源高比例大規(guī)模的發(fā)展需求，培育一批抽蓄大型企業(yè)。規(guī)劃還建立了滾動(dòng)機(jī)制，對(duì)條件好、環(huán)境制約因素少的儲(chǔ)備項(xiàng)目，可調(diào)整進(jìn)入重點(diǎn)項(xiàng)目庫(kù)。各地也可根據(jù)需要在不同五年計(jì)劃中前后調(diào)整項(xiàng)目。規(guī)劃提出研究簡(jiǎn)化抽蓄項(xiàng)目審批程序，并穩(wěn)妥推進(jìn)以招標(biāo)、市場(chǎng)競(jìng)價(jià)等方式確定抽蓄投資主體，鼓勵(lì)社會(huì)資本參與。

2021年《貴州省抽水蓄能電站中長(zhǎng)期規(guī)劃》編制工作開(kāi)始，總結(jié)貴州省抽水畜能反展情況及存在的問(wèn)題，研究2035年貴州電力系統(tǒng)對(duì)抽水蓄能電站的需求，在抽水畜能電站站點(diǎn)資源規(guī)劃的基礎(chǔ)上，提出貴州省抽水蓄能中長(zhǎng)期規(guī)劃需求，經(jīng)研究，貫州省抽水蓄能規(guī)劃需求規(guī)模2025年為300萬(wàn)kW，2030年為800萬(wàn)kW，2035年為1500萬(wàn)kW。規(guī)劃比選站點(diǎn)35個(gè)，推薦在“十四五”期間開(kāi)展前期工作16個(gè)，重點(diǎn)核準(zhǔn)開(kāi)工建設(shè)項(xiàng)目12個(gè)，爭(zhēng)取2030年建成規(guī)劃裝機(jī)規(guī)模;“十五五”重點(diǎn)核準(zhǔn)開(kāi)工建設(shè)項(xiàng)目14個(gè)，爭(zhēng)取2035年建成規(guī)劃裝機(jī)規(guī)模，其余項(xiàng)目作為儲(chǔ)備站點(diǎn)在“十六五”期間開(kāi)展工作。

六、開(kāi)發(fā)抽蓄項(xiàng)目的建議

在建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的目標(biāo)導(dǎo)向下，目前針對(duì)抽水蓄能電站的發(fā)展已出臺(tái)了多項(xiàng)政策，大力推動(dòng)抽蓄電站的開(kāi)發(fā)建設(shè)，但抽蓄電站的選點(diǎn)及建設(shè)存在相對(duì)復(fù)雜的影響因素。同時(shí)，隨著我國(guó)目前電力市場(chǎng)化改革的深入，抽水蓄能電站的建設(shè)運(yùn)行與電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)及電力用戶之間尚需加強(qiáng)政策指導(dǎo)協(xié)調(diào)，加快電力市場(chǎng)體制機(jī)制的全面建設(shè)。對(duì)于未來(lái)開(kāi)發(fā)抽蓄項(xiàng)目建議如下。（1）完善規(guī)劃、實(shí)施政策后評(píng)估。在規(guī)劃、核準(zhǔn)新建抽蓄電站時(shí)，引入效果評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)已建抽蓄電站實(shí)際利用效果進(jìn)行綜合評(píng)估，防止盲目擴(kuò)張。統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電網(wǎng)與抽蓄電站之間的關(guān)系，降低電網(wǎng)約束。（2）制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，進(jìn)一步發(fā)揮抽蓄電站作用。根據(jù)抽蓄電站特點(diǎn)，綜合考慮電網(wǎng)頂峰、調(diào)谷、事故備用和可再生能源保障性收購(gòu)等因素制定調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)，防止建而不用或過(guò)度使用。電力調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)制定具體調(diào)度運(yùn)行規(guī)程，報(bào)國(guó)家能源局或當(dāng)?shù)嘏沙鰴C(jī)構(gòu)備案。抽蓄電站嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度指令，確保隨調(diào)隨用。（3）加強(qiáng)監(jiān)管考核，確保政策落地。建立健全抽蓄電站調(diào)度的監(jiān)管和考核機(jī)制，定期發(fā)布運(yùn)行調(diào)度情況信息。重點(diǎn)對(duì)頂峰發(fā)電、調(diào)峰、調(diào)頻、事故備用、可再生能源消納以及價(jià)格成本等情況進(jìn)行審核，規(guī)范抽蓄電站運(yùn)行。

七、結(jié)論

在全球極端天氣頻發(fā)和氣候變暖大背景下，作為負(fù)責(zé)的大國(guó)，中國(guó)對(duì)世界作出了2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的鄭重承諾。風(fēng)電、光伏等新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性特點(diǎn)，大規(guī)模并網(wǎng)后將加劇電力系統(tǒng)“雙高、雙峰”的問(wèn)題。為確保電網(wǎng)安全運(yùn)行和電力可靠供應(yīng)，我國(guó)迫切需要發(fā)展儲(chǔ)能措施以提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。作為清潔能源重要組成部分，抽水蓄能電站對(duì)于確保電網(wǎng)安全、保障電力供應(yīng)、促進(jìn)新能源消納、構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系、兌現(xiàn)雙碳承諾意義重大。相關(guān)政策的出臺(tái)，明確了成本疏導(dǎo)和電價(jià)調(diào)整機(jī)制，增加了投資收益預(yù)期，吸引了眾多投資者的目光。未來(lái)15年抽蓄相關(guān)市場(chǎng)必將迎來(lái)快速增長(zhǎng)，將給投融資、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等各相關(guān)方提供廣闊舞臺(tái)。[基金編號(hào)：草海生態(tài)環(huán)境需水及保障策略研究（貴州省水利科技項(xiàng)目 KT201809）]

（執(zhí)筆人：齊云飛? ? ?張春光? ?魯 洪? ? 古 委? ? 李析男）