抽水蓄能促进中国风光发电电能消纳研究_71页_3mb

抽水蓄能促进中国风光发电电能消纳研究总结

核心内容

本报告旨在探讨抽水蓄能在中国风光发电消纳中的作用，评估其发展潜力，并分析面临的挑战与机遇。同时，结合国际经验，提出政策建议以推动抽水蓄能及储能行业的健康发展，助力中国实现2030年碳达峰和2060年碳中和目标。

主要观点

• 储能技术的重要性：储能是解决可再生能源波动性和间歇性问题，提高电能消纳能力的关键技术之一。抽水蓄能作为目前最成熟、成本最低的储能技术，尤其适合大电网调峰和系统备用。
• 抽水蓄能发展现状：截至2019年底，中国抽水蓄能装机容量为3028万千瓦，开工容量为5223万千瓦，发展速度低于“十三五”规划目标。
• 抽水蓄能面临的挑战：
  • 经济效益：缺乏共赢商业模式，市场化不足，容量电价核定与分摊机制不完善。
  • 政策机制：尚未形成统一的产业政策和法律法规，辅助服务市场机制不健全。
  • 生态环境：部分抽水蓄能项目位于生态红线区，水资源压力大，对生态和水资源造成一定影响。
• 发展机遇：
  • 政策支持：国家将抽水蓄能纳入“十四五”规划，推动电力市场化改革和储能标准化建设。
  • 市场机制：电力现货市场和辅助服务市场的发展为抽水蓄能提供公平竞争环境，实现商业化运营。
  • 技术进步：其他储能技术（如锂电池）的快速发展，可能对抽水蓄能的竞争力产生影响，但其在大规模储能方面仍具优势。
• 国际经验借鉴：美国、日本、德国和西班牙等国家在抽水蓄能的市场化、辅助服务市场机制、环境效益及政策支持等方面提供了有益经验。

关键信息

中国风光发电发展概况

• 装机规模：2019年，中国风电及光伏发电装机占全国发电总装机的20.6%，提前完成“十三五”目标。
• 消纳问题：2019年，弃风弃光问题集中在西北地区，弃风率和弃光率较高，影响可再生能源的利用效率。
• 未来展望：预计2060年前，中国可再生能源占比将达70%以上，年均新增装机不低于2亿千瓦。

抽水蓄能技术分析

• 技术性能：抽水蓄能具有技术成熟、成本低、安全性高的特点，适合大电网调峰；电化学储能反应灵活，适用于微网和分布式电网。
• 环境效益：抽水蓄能对生态环境有一定影响，如水文情势改变、水土流失等，但通过技术改进可实现正环境效益。
• 成本收益：抽水蓄能具有全生命周期成本优势，但需解决容量电价成本疏导问题。

抽水蓄能发展现状及挑战

• 发展现状：中国抽水蓄能装机占比不到2%，远低于国际水平（如美国49%）。
• 挑战：
  • 经济效益：缺乏成熟的市场化机制，容量电价未充分反映其价值。
  • 政策机制：缺乏系统性方案，辅助服务市场尚未完善。
  • 生态环境：部分项目位于生态红线区，水资源压力大，生态影响需引起重视。

抽水蓄能发展机遇

• 政策支持：国家能源局将抽水蓄能纳入“十四五”规划，推动其发展。
• 市场机制：电力市场化改革和辅助服务市场建设为抽水蓄能提供公平竞争环境。
• 技术发展：抽水蓄能技术不断优化，可提升其效率与环境效益。

蒙西案例研究

• 蒙西风光资源丰富：风能资源技术开发量占国家I类风能资源的82%，太阳能资源居全国第二。
• 抽水蓄能潜力：配套建设抽水蓄能电站可有效提升蒙西电网就地消纳能力及外送通道的技术经济性。
• 发展瓶颈：蒙西抽水蓄能主要依赖容量电价收益，需优化电价机制和辅助服务市场，提升经济性。

政策建议

• 加强统一规划：统筹规划灵活调节电源，提升系统调节能力。
• 完善价格机制：健全抽水蓄能价格机制，确保成本疏导。
• 推进市场化：加快建设辅助服务市场，推动抽水蓄能公平参与市场竞争。
• 加快标准化建设：制定储能技术标准，提升行业整体水平。
• 统筹风光与储能发展：建议西部地区（如蒙西）统筹规划风光发电基地及配套储能工程，实现能源资源优化配置。

国际经验启示

• 美国：通过电力市场机制，推动抽水蓄能参与辅助服务市场，提升其经济价值。
• 日本：采用租赁制和内部核算制，确保抽水蓄能成本回收；通过技术改进降低环境影响。
• 德国：重视储能标准化和市场化，通过补贴和监管优化提升储能竞争力。
• 西班牙：抽水蓄能占比高，通过多种服务实现多元化收益。

结论

抽水蓄能作为重要的储能方式，对于促进风光发电消纳具有关键作用。然而，其发展仍面临经济、政策和生态等多重挑战。通过政策支持、市场机制优化和技术创新，可以有效推动抽水蓄能及储能行业的发展，助力中国实现碳中和目标。