作者： 協鑫智慧能源股份有限公司 張超

 

抽水蓄能電站項目的重點開發區域要依據國家和地方各級的規劃來選擇，根據《水電發展“十二五”規劃》等規劃文件，2015年東部、中部和西部地區抽水蓄能電站裝機容量要達到全國總裝機容量的69%、27%和4%。從規劃導向來看，未來抽水蓄能電站的開發重點區域首選華東地區，其次為華中地區。

 

從全國范圍來看，應重點開展火電核電比重高、新能源開發規模大、外調電力份額大地區的開發工作，在浙江、江蘇、山東、遼寧，安徽中部、湖南、湖北，重慶西部、陜西、新疆、甘肅、內蒙古等省(自治區、直轄市)優選儲備一批規模適宜、布局合理、建設條件優良、經濟指標優越的抽水蓄能站址。

 

在華東地區，江蘇、浙江、廣東等地外送電比重高、火電核電比重大，海南、福建等地核電發展較快，吉林、河北等地是風電大規模開發的地區，可根據電網調峰要求，開發布局一批經濟指標優越的抽水蓄能電站。

 

在中部地區，重點選擇水火分布不均、水電基本開發完畢，以及受三北地區風電影響較大的受端電網區域，開發建設條件較為成熟的抽水蓄能電站。

 

在西部地區，選擇遠離負荷中心的大型風電、太陽能基地附近，配套建設一定規模的抽水蓄能電站，可滿足清潔能源基地大規模開發需要。

 

二 電站功能選擇

 

隨著我國能源產業的發展和能源結構的調整，電力系統需要更加安全可靠和綠色環保的電源結構，抽水蓄能電站的功能已經被賦予了新的內涵。由于電源結構、負荷特性、電力供需狀況和電力保障需求的實際情況存在差異，不同電網抽水蓄能電站實際發揮的作用應該有所側重，抽水蓄能電站的作用不能一概而論。

 

華北電網火電占比大，風電發展快，缺少可快速啟動的常規水電，是抽水蓄能電站發展最早的地區。華東電網規模大，電網峰谷差、核電裝機容量和調峰壓力都比較大，是典型受端電網，尤其需要幫助電網消納風電、太陽能等新能源對電網的擾動，也亟須增加抽水蓄能電站參與調峰和整體平衡，以提高全網運行的安全性與經濟性。因此，抽水蓄能電站功能以調峰填谷為主，輔以調頻調相和備用;湖南、湖北電力系統內小水電比重大，且遠離負荷中心，負荷中心缺乏快速反應電源，因此抽水蓄能電站以承擔調頻調相、事故備用功能為主，輔以調峰填谷功能;東北、西北電網新能源發展迅速，電網規模小，消納能力有限，要保證遠距離外送，配置抽水蓄能電站更多發揮儲能作用，輔以調峰調頻、事故備用等功能。

 

另外，較之大型抽水蓄能電站項目的激烈競爭，5萬~50萬千瓦級別的中小型抽水蓄能電站項目，能有效降低項目選址難度，擴大項目開發范圍，滿足區域電網的調峰、備用需要，是發電企業切入抽水蓄能市場的不錯選擇。

 

三 項目選址

 

抽水蓄能電站利用水能與機械能的轉換完成儲能，循環利用水資源，除蒸發滲漏外，不耗水。工程運行期間不產生污染物，不破壞資源和景觀，不存在電池儲能的回收問題。

 

由于抽水蓄能電站對地質條件要求非常高，因此選址的時候要充分考慮當地的地質條件，地下巖石應多為礫巖、砂巖等，無地震隱患，無臺風、海嘯、龍卷風、洪水、干旱等災害。

 

抽水蓄能電站建設首先要根據電網的需要，選址方面主要滿足以下幾個條件：

 

1、抽水蓄能利用的是水的勢能，上、下水庫的高度差(水頭)越大，所需的庫容越小，輸水道截面越小，機組直徑越小，廠房面積也可以適當減少，可有效減少投資。目前許多大型抽水蓄能電站的上、下水庫的平均高度差在500米以上，有的已達1000米以上。但過高的高度差不但很難找到合適的地址，而且設備能承受的壓力也有限，目前單級的水泵水輪機最大工作水頭為600~700米，超過這個高度就要采用多級水泵水輪機，若用沖擊式水輪機與多級水泵雖然可運行在更高的水頭，但要采用三機串連式機組。因此，上、下水庫的平均高度差(H)是選址時首要條件。

 

2、上水庫與下水庫之間的水平距離決定了修筑輸水道的長度，輸水道太長不但工程量大，投資大，而且輸水的阻力也大，直接造成了水頭損失。所以上水庫與下水庫之間的水平距離(L)是選址時第二重要條件，一般來說L/H(距高比)要小于10。

 

3、所選地址最好有天然的上水庫與下水庫，可以節省大量的投資，利用天然高山湖泊只需加筑部分堤壩就可以形成水庫，或利用高山盆地只需筑一部分堤壩就可以蓄水成水庫都是比較理想的方案。

 

4、抽水蓄能電站雖靠自身水循環工作，但水會蒸發與滲漏，還必須有足夠的補充水源。抽水蓄能電站周圍要有高于下水庫最高水位的足夠大的流域面積來向水庫集水，最好有高于上水庫最高水位的大面積流域。

 

四 圍建方式

 

水庫的圍建方式主要取決于站址的自然條件，可以有幾種方式：

 

1、上、下水庫均由人工圍建。此種方式只適用于純抽水蓄能電站，所需的自然條件主要是地形上能建設合適庫容和站址，以及距電網的經濟距離，水文條件是次要的。上水庫的調節庫容量一般考慮5~10小時的蓄放水量，而水位變化輻度不超過水輪機工作水頭的10%~20%。

 

2、上水庫由人工圍建，下庫則利用天然河道、湖泊、海彎或利用已經建成的水庫。此種開發條件與上、下水庫均由人工圍建相同。

 

3、人工圍建下水庫，而上水庫則為已建成的水庫。即對原有的常規水電站進行改造，成為混合式抽水蓄能電站，建站規模主要由下庫的地形和庫容來決定。

 

4、上、下水庫均利用相近的天然河道或湖泊。這種站址比較難以選擇，而且上、下水庫之間的水位差也不會很大。

 

5、在地形比較平坦的場合，只有上水庫是露天的，而下水庫、電站廠房及管道全部設在地下，也可利用報廢的礦井。這種抽水蓄能電站的水頭可達1000米以上，可安裝大容量、高水頭、高效率的水輪機。

 

五 審批流程

 

我國現行抽水蓄能電站管理模式存在諸多弊端，如難以體現“誰受益，誰分擔”的市場經濟原則，電站的效益難以得到合理補償等，管理體制和運行機制均制約了抽水蓄能電站的發展。2014年，國務院、國家發改委分別發文，明確在電力市場形成前的抽水蓄能電站電價核定原則，抽水蓄能電站由省級政府核準，并逐步建立引入社會資本的多元市場化投資體制機制，逐步健全管理體制機制等。

 

根據《政府核準的投資項目目錄 (2014年本)》，抽水蓄能電站項目核準權限下放到省級政府，省級政府應按照國家依據總量控制制定的建設規劃內核準，相對簡化了抽水蓄能電站項目的審批流程。

 

也就是說，擬開發的抽水蓄能電站項目，需首先列入省級的抽水蓄能發展規劃，上報國家能源局批準。省級抽水蓄能發展規劃獲得批復后，省級發改委再根據當地調峰、備用的需要，對擬選項目進行核準。

 

抽水蓄能電站項目的核準需要完成可行性研究報告、各專題報告、技術支撐報告及行政申請文件的審批。

 

原標題:抽水蓄能項目的開發策略及審批流程