从“十四五”到“十六五”期间,中国南方电网有限责任公司(以下简称南方电网)将持续加大投资力度,加快建设抽水蓄能和新型储能系统。到2035年,南方电网将新增抽水蓄能装机3600万千瓦,强力支撑新能源为主体的新型电力系统,助力国家碳达峰、碳中和目标的实现。

加快建设抽水蓄能和新型储能系统

实现“双碳”目标,能源是主战场,电力是主力军,大力发展风能、太阳能等新能源是关键。随着新能源大规模开发、高比例并网,并逐步成为电力供应的主体,构建功能更加强大、运行更加灵活、更加具有韧性的新型电力系统成为迫切需要。

“以风电、光伏等为主体的新能源,其输出电力具有随机性、间歇性、波动大等特点。”调峰调频公司战略规划部总经理罗佑坤说。

如何能尽量吸纳这些宝贵的清洁能源,又能平稳可靠地满足用户用电需求?“在新型电力系统建设中,新建大规模调节能源成为关键环节。”罗佑坤指出,目前技术最成熟、应用规模最大、经济性也比较好的调节能源就是抽水蓄能。此外,电化学储能等新型储能的应用也逐步走向成熟,蓄势待发。

抽水蓄能电站利用电力系统负荷低谷时的电能将下水库中的水抽至上水库,转化为势能储存起来,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电,被誉为大电网的“调节器”“稳压器”和“充电宝”。

“在新型电力系统中,抽水蓄能电站除发挥传统调峰、调频、调相、事故备用、黑启动等功能和作用外,还承担了一些新的任务,包括配套新能源外送、电力供应等,并呈现中小型、分散化布局。”罗佑坤指出,抽水蓄能电站是目前解决电力大规模储存难题的成熟方案,具有运行灵活、反应快速等优点。

因此,南方电网在未来3个五年计划中,均提出加快抽水蓄能和新型储能建设。

消纳清洁能源的同时提升电网调节能力

走进广东省的广州抽水蓄能电站(以下简称广蓄电站),只见位于水面下70多米的广蓄电站一期厂房宽敞明亮、整洁有序。这是我国自行设计和施工的第一座高水头、大容量的抽水蓄能电站,也是目前世界上已投运的最大抽水蓄能电站之一。其在设计、施工和运行管理上都没有任何经验可借鉴。

面对重重困难,建设者攻坚克难,电站建成后被评为国内首批“一流水力发电厂”,成为首批实现厂房“无人值班”的电厂,还为国内外企业培养了大批技术和管理人才,被誉为抽水蓄能的“黄埔军校”。

广蓄电站投运后,已实现无工时损失1万天安全运行。其安全可靠运行,大幅提升了广东电网调节能力,改善了大亚湾核电站运行条件,服务了粤港澳大湾区经济社会发展。“其中两台机组直接为香港电网服务,为粤港澳大湾区安全可靠供电发挥了重要作用。”罗佑坤说。

截至目前,调峰调频公司已建成投运的电站有8座,还建成投运了国内首座兆瓦级电池储能站(目前投运10兆瓦),总装机容量1073万千瓦。

更值得关注的是,抽水蓄能电站投运后,通过支撑电网安全稳定运行,提升电网调节能力和清洁能源消纳能力,还带来了显著的生态效益。

据统计,“十三五”期间,调峰调频公司累计为系统节约标煤1568.17万吨,减少二氧化碳排放12721.47万吨,减少二氧化硫排放382.79万吨。

随着国家“2030年碳达峰、2060年碳中和”目标的确立,南方电网对构建新型电力系统做出了部署,提出到2030年基本建成新型电力系统。其中,明确了未来15年,将再投产3600万千瓦的抽水蓄能系统和1000万千瓦的新型储能系统。

调峰调频公司基建部总经理李育林透露,调峰调频公司将通过实行项目建设“揭榜挂帅”制管理模式,制定激励机制,为项目网罗建设领域优质人才。同时加快自主化步伐,联合参建各方,共同推动抽水蓄能机组成套设备等关键技术国产化研究和示范应用,持续推进设备“同型化”“自主可控”工作,持续推进我国抽水蓄能核心装备产业链、供应链稳定发展,为构建绿色低碳社会发挥更大作用。(叶 青)