（1）概念

一種儲(chǔ)能技術(shù)。即利用水作為儲(chǔ)能介質(zhì)，通過電能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存和管理。

（2）基本原理

電網(wǎng)低谷時(shí)利用過剩電力將作為液態(tài)能量媒體的水從低標(biāo)高的水庫抽到高標(biāo)高的水庫，電網(wǎng)峰荷時(shí)高標(biāo)高水庫中的水回流到下水庫推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

（3）特點(diǎn)

屬于大規(guī)模、集中式能量儲(chǔ)存，技術(shù)相當(dāng)成熟，可用于電網(wǎng)的能量管理和調(diào)峰；

效率一般約為 65%~75% ，最高可達(dá)80%~85%；

負(fù)荷響應(yīng)速度快(10%負(fù)荷變化需10秒鐘)，從全停到滿載發(fā)電約5分鐘，從全停到滿載抽水約1分鐘；

具有日調(diào)節(jié)能力，適合于配合核電站、大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電、超大規(guī)模太陽能光伏發(fā)電。

（4）缺點(diǎn)

需要上池和下池；

廠址的選擇依賴地理?xiàng)l件，有一定的難度和局限性；

與負(fù)荷中心有一定距離，需長距離輸電。

抽水蓄能技術(shù)原理及特性

（1） 構(gòu)成

工作原理：利用可逆的水泵水輪機(jī)組，在電力負(fù)荷低谷時(shí)利用多余電能將下水庫中的水抽到上水庫儲(chǔ)存起來，在電力負(fù)荷高峰時(shí)放水發(fā)電。構(gòu)成：抽水蓄能電站由上下水庫、引水系統(tǒng)（高壓部分和低壓部分）、電站廠房和機(jī)組等（圖1）。圖2為典型的抽水蓄能電站示意。

圖1 抽水蓄能電站構(gòu)成

圖2 抽水蓄能電站示意

（2）在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的作用和效益

一般認(rèn)為，抽水蓄能電站的效益可分為社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，其中經(jīng)濟(jì)效益包括靜態(tài)效益和動(dòng)態(tài)效益（圖3）。

圖3 抽水蓄能電站效益

（3） 經(jīng)濟(jì)性分析

常規(guī)水電的建設(shè)費(fèi)用為9000~12000元/kW，抽水蓄能電站的建設(shè)費(fèi)用僅需4000~6000元/kW，而且建設(shè)周期更短。另外，抽水蓄能電站固定運(yùn)行費(fèi)率比燃煤火電廠少50%左右。

每次抽水發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程中，抽水蓄能電站雖然均有25%的能量損失，但可以協(xié)調(diào)電網(wǎng)供需矛盾，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

（4）應(yīng)用及發(fā)展

中國抽水蓄能技術(shù)逐漸積累經(jīng)驗(yàn)，克服重重障礙，步入了快速發(fā)展期。

中國抽水蓄能電站發(fā)展歷程和規(guī)劃（1968—2025年）

抽水蓄能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù)主要包括以下幾方面。

1）施工技術(shù)：信息化管理系統(tǒng)、隧洞機(jī)械掘進(jìn)施工技術(shù)、噴錨支護(hù)等柔性支護(hù)技術(shù)等等；

2）機(jī)電制造技術(shù)：長短葉片轉(zhuǎn)輪技術(shù)、高水頭大容量水泵水輪機(jī)；

3）特殊抽水蓄能電站。

我國抽水蓄能電站的發(fā)展起步較晚，在上世紀(jì)60年代后期才開始研究抽水蓄能電站的開發(fā)。但起步晚、起點(diǎn)高是我國抽水蓄能產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)。

我國抽水蓄能電站裝機(jī)容量已居世界第一，截至2018年底中國抽水蓄能裝機(jī)容量為30GW，占發(fā)電總裝機(jī)1.6%；在建規(guī)模為50GW。

根據(jù)8月6日，國家能源局綜合司公布關(guān)于征求對(duì)《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》（征求意見稿）意見的函的要求，到2035年，我國抽水蓄能電站投產(chǎn)總規(guī)模達(dá)到3億千瓦。其中，“十四五”期間開工1.8億千瓦,2025年投產(chǎn)總規(guī)模6200萬千瓦；“十五五”期間開工8000萬千瓦，2030年投產(chǎn)總規(guī)模2億千瓦；“十六五”期間開工4000萬千瓦，2035年投產(chǎn)總規(guī)模3億千瓦。并給出了各省份具體的重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目。初步測(cè)算，其中“十四五”、“十五五”、“十六五”期間分別約為9000億元、6000億元、3000億元。

除此之外，本次中長期規(guī)劃提出抽水蓄能儲(chǔ)備項(xiàng)目布局550余個(gè)，總裝機(jī)規(guī)模約6.8億千瓦。按照抽水蓄能中長期規(guī)劃發(fā)展規(guī)模，初步測(cè)算了新增投資規(guī)模約18000億元，其中“十四五”、“十五五”、“十六五”期間分別約為9000億元、6000億元、3000億元。按照抽水蓄能電價(jià)形成機(jī)制測(cè)算，到2035年將提高全國平均輸配電價(jià)1.3分/千瓦時(shí)左右。

中長期規(guī)劃的項(xiàng)目主要分布在華北區(qū)域、東北區(qū)域、華東區(qū)域、華中區(qū)域、南方區(qū)域、西南區(qū)域、西北區(qū)域。

除此之外，本次中長期規(guī)劃提出抽水蓄能儲(chǔ)備項(xiàng)目布局550余個(gè)，總裝機(jī)規(guī)模約6.8億千瓦（具體名單見文末附表）。按照抽水蓄能中長期規(guī)劃發(fā)展規(guī)模，初步測(cè)算了新增投資規(guī)模約18000億元，其中“十四五”、“十五五”、“十六五”期間分別約為9000億元、6000億元、3000億元。按照抽水蓄能電價(jià)形成機(jī)制測(cè)算，到2035年將提高全國平均輸配電價(jià)1.3分/千瓦時(shí)左右。

中長期規(guī)劃的項(xiàng)目主要分布在華北區(qū)域、東北區(qū)域、華東區(qū)域、華中區(qū)域、南方區(qū)域、西南區(qū)域、西北區(qū)域。其中，華北地區(qū)重點(diǎn)布局在河北、山東等??；服務(wù)新能源大規(guī)模發(fā) 展需要，東北地區(qū)重點(diǎn)布局在遼寧、黑龍江、吉林等??；服務(wù)核 電和新能源大規(guī)模發(fā)展，以及接受區(qū)外電力需要，華東地區(qū)重點(diǎn) 布局在浙江、安徽等省，南方地區(qū)重點(diǎn)布局在廣東??；服務(wù)中部 城市群經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展需要，華中地區(qū)重點(diǎn)布局在河南、湖南、湖 北等??；服務(wù)新能源大規(guī)模發(fā)展和電力外送需要，重點(diǎn)圍繞新能 源基地及負(fù)荷中心合理布局，西北地區(qū)重點(diǎn)布局在陜西、青海、 新疆等省區(qū)。