我國抽水蓄能電站經過50年發展，成為電力系統安全保障和儲能調節的堅強支撐。為了從更高層次滿足人民美好生活日益增長對電力消費的需要，解決新時代電力發展不平衡的問題，結合電力體制改革的深入，進一步研究抽水蓄能在電力系統和電力市場中的功能定位，推動抽水蓄能發展理論深化提升迫在眉睫。在當前能源消費增長減速換擋、結構優化步伐加快、發展動力開始轉換的能源發展新常態下，圍繞能源供給側結構性改革工作主線，國家能源局將加快抽水蓄能建設作為推進能源結構調整和補強能源系統短板的重要內容，堅持五大發展理念，圍繞質量第一、效益優先的原則，強化治理機制，優化支撐平臺，提升社會責任，確保安全健康發展。

1當前電力系統中的抽水蓄能電站功能定位

當前階段，抽水蓄能在電力系統中以保電網安全穩定為主要功能，同時發揮調峰填谷、提供消納新能源儲能等綜合功能。

1.1保障電力系統安全穩定運行，提高供電可靠性和供電質量。抽水蓄能首要功能是為電網提供“戰略性”安保服務。目前，我國電力系統已進入大電網運行時代，系統內電源結構持續調整優化，給電網安全運行帶來新的挑戰。抽水蓄能利用雙向調節技術優勢，平抑系統峰谷波動，提高電網運行穩定性，降低風險。同時，抽水蓄能機組啟停靈活、響應迅速，通過快速跟蹤適應系統負荷急劇變化、電壓和頻率調節需要，并能提供緊急事故備用、黑啟動等動態服務功能，提高系統抵御事故沖擊的能力。

1.2改善燃煤(供熱)機組和核電機組運行狀況，提升系統安全、環保和經濟運行水平。隨著電源結構逐步優化，系統供需總體平衡有余，燃煤機組運行負荷普遍下降、備用時間長，對燃煤機組金屬部件和設備損害較大。合理安排抽水蓄能機組調峰填谷，可以減少燃煤機組調峰幅度和啟停次數，提高燃煤機組負荷率，降低燃料消耗和污染排放，提高設備運行壽命。核電機組調峰幅度受技術和安全制約，而且由于單機容量大，配合抽水蓄能機組運行，可以有效防范機組本身和電網安全的沖擊。

1.3適應新能源持續快速發展，提高系統應對大規模新能源并網安全保障和電能消納能力。近年來，我國新能源快速發展，風電、光伏已成為我國新增電源裝機重要來源。風電、光伏電源隨機性和間歇性特點突出，穩定性較差，大規模并入電網對系統實時平衡、電網安全穩定帶來巨大壓力。同時，我國新能源資源與電力需求在地理分布上存在巨大差異，電源一般都遠離負荷中心，必須遠距離大容量輸送，新能源發電集中開發和集中并網后，系統調峰調頻壓力巨大，系統轉動慣量弱化，加劇電網安全隱患。抽水蓄能電站可以與新能源互補，既可以平滑新能源發電出力，又可以平衡新能源發電量的不均衡性、減少新能源對電網的沖擊。同時，抽水蓄能電站的調峰填谷特性，還能很好地發揮儲能作用，提升電力系統接納新能源能力。

1.4促進電網安全清潔協調和智能發展，保障特高壓輸電送受端電網安全。建設以特高壓為骨干網架、各級電網協調發展的堅強智能電網，推動電力系統向“廣泛互聯、智能互動、靈活柔性、安全可控、開放共享”新一代電力系統升級，是未來電力系統發展必然。利用大型抽水蓄能電站的有功功率、無功功率雙向、平穩、快捷的調節特性，承擔特高壓電網的無功平衡和改善無功調節特性，對電力系統起到非常重要的無功/電壓動態支撐作用，有效防范電網發生故障的風險，防止事故擴大和系統崩潰。

2電力市場中的抽水蓄能電站功能定位

2.1當前我國抽水蓄能電站建設運營模式基本情況。當前我國抽水蓄能電站的建設和運營主體主要還是以電網公司為主導。近幾年來，國家鼓勵社會資金和其他多種渠道參與抽水蓄能電站的投資建設。關于抽水蓄能電站的效益，主要分為電量效益和容量效益2個部分。抽水蓄能電站的電量效益由發電和抽水的電量和電價形成。即電量效益=發電電量×發電電價-抽水電量×抽水電價。容量電價主要體現抽水蓄能電站提供備用、調頻、調相和黑啟動等輔助服務價值，按照彌補抽水蓄能電站固定成本及準許收益的原則核定。

2.2電力市場中抽水蓄能電站功能定位研究的意義。對抽水蓄能的認識由“定性”向“定量”提升，是對抽水蓄能電站能發展和管理提升的內在要求。與其它電源形式相比，抽水蓄能電站功能更多，運行方式更復雜，致使長期以來對其功能價值的研究以定性分析為主，定量分析相對缺失。抽水蓄能電站開發建設周期長，投資大，要求抽水蓄能企業高度重視抽水蓄能的投資決策風險，對其功能、價值和市場前景進行“定量”分析，提升決策水平，降低決策風險。

2.3電力市場中抽水蓄能電站功能定位研究的主要問題。

(1)關于抽水蓄能電站的運行方式。在競爭的電力市場中，電能和輔助服務的價值通過相應的電價得以體現。而在完全開放的電力市場中，電價一般通過市場的競標或者雙向合同的談判確定。由于抽水蓄能電站具備良好的調峰填谷特性以及提供多種輔助服務的特性，在競爭性的電力市場環境下，抽水蓄能電站可以發揮比較大的作用，因此其運行方式也會比較特殊和復雜。在電力市場條件下，電力調度機構和電站運行管理單位應加強對已建抽水蓄能電站運行情況和利用狀況的分析，結合區域電力系統實際，研究抽水蓄能電站在電力市場中承擔的調峰、填谷、調頻、調相、備用等任務，以及與新能源電站聯合優化運行方案，科學合理確定抽水蓄能電站經濟運行方式，促進抽水蓄能電站作用的有效發揮。電網企業應該根據電力市場化改革的發展情況，不斷調整完善電價機制，制定電力系統輔助服務政策，最終形成以市場起決定性作用的抽水蓄能電站運營機制。

(2)科學審視抽水蓄能電站的節煤效益。系統的電源結構對于抽水蓄能的節煤效益有重大影響。抽水蓄能機組的節煤效益，與電網中常規火電機組的類型和系統綜合負荷率有一定關系，但關系不大。在不計電站建設、運營成本的情況下，當承擔緊急事故備用功能、基本不發生抽/發電量時，抽水蓄能電站的節煤效益達到最大值。當承擔調峰填谷功能時，抽水蓄能電站的節煤效益隨著抽/發電量增加而降低。抽水蓄能機組的節煤效應，不足以支撐其投資和運營成本的回收。開展抽水蓄能電站建設技術必要性和經濟可行性評價和投資決策，需要進一步綜合考慮其他因素，或者尋找別的指標。

(3)定量分析電力系統調頻原理、調頻需求，科學評價抽水蓄能電站調頻服務能力。常規意義上的調頻，主要指一次調頻、二次調頻。對于電力系統的售電價而言，一次調頻和二次調頻所占比重都是微乎其微的。過度夸大抽水蓄能的調頻功能，一般都是對調頻與緊急事故備用(應對)功能的混淆。對頻率控制進行深入分析，厘清抽水蓄能機組在不同類型調頻事件中的功能特點，是認識抽水蓄能對電力系統功能的有效切入點，對于準確把握抽水蓄能的功能有著重要意義。

(4)科學分析抽水蓄能低谷調峰基本原理，定量分析抽水蓄能低谷調峰技術和經濟價值。就調峰問題而言，高峰、低谷2個典型時間點的發電調整能力，是電力系統容量平衡的關鍵。針對電力系統的低谷調峰需求，棄風、調停常規火電機組、建設運行抽水蓄能等不同電源方案的技術價值相當。如果要作出科學的投資決策，需要進一步比較不同電源方案的經濟指標。以調峰填谷功能為主的抽水蓄能電站的能量指標(電站裝機容量和機組利用小時數)確定原則，應以抽水需求為導向，而不是傳統的發電需求。抽水蓄能電站在調峰填谷中的作用，表現為避免常規火電機組停機/重啟調峰，而不是傳統意義上的降低常規火電機組低谷時段發電煤耗。調峰填谷型抽水蓄能的價值，與常規火電機組技術進步，特別是低谷調峰能力的改善和停機重啟技術方案和經濟性的變化息息相關。

3建議

在傳統的電力系統和當前不完全的電力市場環境條件下，電價并不能完全反映出抽水蓄能電站的功能和價值。在未來的市場環境下，電力系統中抽水蓄能的功能大致分為兩類：一是為系統提供普通服務。這類服務技術上有替代方案，需要通過經濟性比較，作出投資決策。二是為系統提供戰略性服務。這類服務在技術上沒有替代方案，不容易通過經濟可行性進行分析。這類服務，需要系統的需求方(電網)就服務的必要性和合理規模提出建議，經國家有關部門確認后，納入電網容許成本，確定投資收益機制。通過以上分析，筆者建議，一是對傳統的抽水蓄能電站功能定位理論進行系統全面總結，為進一步分析研究奠定數據基礎。二是建立抽水蓄能電站的功能特性與電力系統需求的具體技術、經濟指標關系。三是以功能定位為基礎，形成全面系統的抽水蓄能發展理論體系、技術標準體系，投資決策指標體系，運營監管指標體系，系統解決項目開發建設的技術必要性、經濟可行性、政策支撐等核心問題。

作者:宋自飛      單位:廣東省水利電力規劃勘測設計研究院