投稿|抽水蓄能:储能产业的基石( 二 )


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抽水蓄能电站示意图,资料来源@鹏芃科艺

  • 设抽水蓄能的必要性
鉴于风电、光伏资源的特殊性,风电、光伏装机容量在负荷高峰时存在不能充分利用的可能性 。 故而建设抽水蓄能电站的必要性格外凸显:它可以同等程度替代煤电装机容量,并发挥调峰、填谷等特殊功能,能够显著减轻电网调峰压力 。
具体来说,建设抽水蓄能电站,可以有效改善电网系统运行条件,降低系统煤耗量,提高水电、风电资源的利用程度,保证核电机组安全平稳运行,提高核电运行效益,从而促进能源结构的优化调整和清洁能源、可再生能源的发展 。
  • 抽水蓄能的优点
1) 技术成熟
在我国,抽水蓄能早在20世纪60年代就实现了商业化应用 。经过半个世纪的发展,我国的抽水储能技术已经处于世界一流水平 。
投稿|抽水蓄能:储能产业的基石
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中国抽水蓄能电站发展历程,资料来源@中国改革报《能源发展》周刊,华创证券
2) 运行成本低
看到运行成本低,相信很多人会疑问,抽水蓄能电站是个大工程,成本能低到哪里去?实际上, 抽水蓄能电站度电成本(即储能电站总投资/储能电站总处理电量)远低于其他储能方案 。
具体来说,根据国家能源局披露抽水蓄能在建项目数据,抽蓄电站平均单位装机投资金额为6136元/千瓦,初始投资确实较大,但 抽水蓄能电站建成之后稳定运营期超过50年,甚至长达100年,长期保值摊薄了各项费用 。 这就跟水力发电一样,虽然建造成本高昂,但综合下来反倒是最经济的电力来源 。
根据澳洲国立大学研究团队的成本模型数据:使用100%可再生能源电力系统发电成本约$30/MWh,平衡成本约$20/MWh (含抽水蓄能、高压直流输电和光伏/风电溢漏成本) ,总度电成本约为$50/MWh (约合人民币0.32元/KWh)  。
反观 电化学储能虽然装机成本低,但其寿命跟抽水蓄能相比实在太短  。当前成本较低的磷酸铁锂电池,循环寿命往往只有5000次左右,导致其度电成本高达0.62-0.82元/kWh 。显然,抽水蓄能是现成的较为经济的储能技术,有抽水储能在,我们不必过于依赖锂电池或其他储能方式在未来能够大幅降本 。
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使用100%可再生能源电力的抽水蓄能成本模型,资料来源@澳洲国立大学研究团队
3) 储电能力大
抽水蓄能电站额定功率一般在100-2000MW之间,是目前唯一达到GW级且能大规模使用的储能技术 。
那么抽水蓄能具体有多大能耐呢?举个例子,今年3月17日,国家电网浙江泰顺、江西奉新两座抽水蓄能电站工程同时开工建设,这两座电站装机容量都达到了120万千瓦,预计2030年竣工投产后,年发电量可达24亿度 。这相当于一个可以储存24亿度电的“巨型充电宝” 。
还有更大的巨无霸,世界上最大抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站,总装机容量360万千瓦 。电站全部投产后每年可消纳过剩电能87亿千瓦时,年发电量62.88亿千瓦时,可以满足260万户家庭一年的用电 。丰宁抽水蓄能电站也因此成为京津冀能源电力转型的关键项目 。

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