觀察丨抽蓄新思路或破解電水協同發展問題
來源：中國電力報 時間：2023-08-17 10:30
馮聰聰
8月4日，全球能源互聯網發展合作組織（以下簡稱“合作組織”）舉行《中國清潔能源基地化開發研究》《新型抽水蓄能與西部調水》出版發行活動。其中，《新型抽水蓄能與西部調水》結合綠色低碳發展趨勢和構建新型電力系統時代要求，在常規抽水蓄能發展的基礎上，提出基于新型抽水蓄能的調水新思路，統籌解決水資源優化配置和新能源電力開發消納的問題，實現電—水協同發展。
挑戰：現有調節手段難以滿足新能源大規模開發需求
當前，我國處于構建新型能源體系的關鍵期，亟須加快實施能源供應清潔替代，推動清潔能源大規模開發利用。
據合作組織相關負責人介紹，我國西部和北部地區清潔能源資源豐富，經評估，適宜集中式開發的風電、光伏潛力分別約為60億、1100億千瓦，占全國可集中式開發資源總量的95%以上。
然而，風光新能源發電“靠天吃飯”，出力具有明顯的間歇性、隨機性和波動性。國家能源局發布的《新型電力系統發展藍皮書》明確提出，新能源占比不斷提高，快速消耗電力系統靈活調節資源，系統平衡和安全問題更加突出。新能源大規模開發需要足夠的調節能力支持，才能實現電力的穩定可靠供應，推動新型能源體系的構建。
在保障能源安全和推進低碳轉型雙重壓力下，火電機組發展規模受限。該負責人表示，常規水電和抽水蓄能是較好的調節手段，但受水資源、開發條件等限制，西北新能源富集地區極度缺水，當地開發水電和抽水蓄能的規模相對有限，開發難度也越來越大。電化學儲能等新型儲能目前成本較高，存在一定安全性隱患，對電力系統的慣量支撐能力也不足。
長期來看，這些現有的調節手段難以滿足西部北部遠期新能源大規模開發的需求，需要尋找新的方式。
理念：基于新型抽水蓄能理念實現跨流域調水和新能源開發
支撐西部北部新能源大規模開發利用，需要充足的調節能力支持，但我國西部地區水資源分布嚴重不均，西南水資源豐富，但西北缺水。為增加新的靈活調節資源，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，并基于這一理念設計調水工程，探索利用資源優勢同時解決“水”“能”“糧”的問題。
據該負責人介紹，新型抽水蓄能改變了常規抽水蓄能在同一組上、下水庫間就地循環抽發的運行方式，既可“就地抽發”也可“異地抽發”，是一種聯結“水系統”與“電系統”的綜合工程，除蓄能和發電功能外，還能夠實現另一重要功能——跨流域調水，相當于將抽水蓄能的“點”串聯進調水工程的“線”，具有風光賦能、電水協同、抽發分離、運行靈活四大特點。
基于新型抽水蓄能理念的調水工程，通過靈活的設計和運行，在實現跨流域穩定調水的同時，也將波動的新能源電力轉化為可調節的可靠水電，統籌解決兩方面的難題。
對此，相關負責人還介紹了基于新型抽水蓄能的西部調水工程方案，自西南地區的雅魯藏布江、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，全長1.1萬千米，跨越西藏、云南、四川、青海、甘肅、新疆6省區，調水可以惠及黃河流域、河西走廊和新疆等地。初步設想工程建設于“十四五”開始前期工作，“十五五”開工建設，至2050年全部建成，總工期約30年。
效益：帶動社會、經濟、環境等多方面發展
據相關負責人介紹，實施基于新型抽水蓄能的西部調水新方案能夠有效消化工程施工產能、帶動有效投資，拓展國家發展空間和戰略縱深，優化我國向西開放的地緣政治格局，重塑西北地區生態環境，促進能源低碳轉型，具有顯著的社會、經濟、環境等多方面效益。
在促進能源轉型方面，利用風、光等新能源滿足西部調水工程向上揚水抽水所需要的大量電力，可促進西部新能源富余電量的消納，減少棄光、棄風，為風光新能源大規模開發消納提供新途徑。工程建設抽蓄裝機6.5億千瓦、水電裝機2億千瓦。經測算，能夠為新型電力系統提供超過6.5億千瓦的靈活調節能力和8億千瓦的頂峰供電能力，提升新型電力系統的靈活調節能力。調水工程總庫容量達到330億立方米，遠高于常規抽水蓄能的儲能規模，能夠達到年調節的水平，有效提高電力系統安全保供能力。
在改善水資源分布方面，調水工程可有效緩解西北地區缺水狀況，改善西北干旱和西南洪澇災害問題，推動形成水資源合理配置的嶄新格局。有效遏制西北地區荒漠化蔓延，提高西北地區生態系統價值，保護生物多樣性。通過調水擴大可灌溉的耕地面積，在調水400億立方米的條件下，可實現新增灌溉面積1.5億畝；按農業品種谷物和棉花折算，相當于可分別新增產量6800萬噸和1900萬噸。
在促進經濟社會發展方面，建設基于新型抽水蓄能的西部調水工程，可以充分消化國內工程施工產能，直接拉動水利、電力、農業領域的建設投資需求，拉動經濟增長。經測算，西部調水工程對全社會總產出拉動達到29萬億元，30年對經濟增長的平均貢獻率約1個百分點，累計提供新增就業崗位約3200萬個。進一步激發西北地區新能源資源優勢，將西北的清潔能源、西南的水資源優勢轉化為西部地區經濟新動力，促進區域協同發展。
責任編輯：于彤彤
