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加速抽水蓄能的发展需要新技术、新思路
2009/8/25 7:46:50    新闻来源:中国水力发电工程学会

/水博

 

抽水蓄能电站是电力系统中具有调峰、填谷、调频、调相和事故备用等多种功能的特殊电源,目前已成为我国电力系统的一个重要组成部分。现在全国已建成抽水蓄能电站20座,装机容量1184.5万千瓦,在建电站11座,总规模1308万千瓦。在我国抽水蓄能电站快速发展、取得巨大成绩的同时,我们也面临着许多新的矛盾和问题,如发展规划问题、建设管理体制和电价机制问题以及装备制造国产化问题,这些已成为制约抽水蓄能电站健康有序发展的障碍。

 

为了总结我国抽水蓄能电站的建设运行管理经验,加强抽水蓄能技术交流,进一步规范和促进抽水蓄能电站的健康有序发展。日前,国家能源局召集有关单位和部门在山东泰安召开了一次抽水蓄能电站建设工作座谈会。根据与会代表的讨论,一直参加会议的国家能源局刘琦副局长将会议所取得成果总结归纳为五个主要方面:一是要充分认识当前做好抽蓄电站建设工作的重要性。二是扎实认真做好已建电站的运行管理和拟建电站的前期工作。三是要着重加强抽水蓄能电站规划工作。四是要抓好抽水蓄能电站政策的研究和落实工作。五是进一步推进抽水蓄能机组设备国产化工作。

 

正如刘局长总结讲话中所强调的,与会的代表对我国抽水蓄能建设的重要性和紧迫性的看法是高度一致的。一方面我国目前的"一快二大"的基本格局,即经济发展速度快,电力负荷增大、峰谷差加大。就决定了我国的抽水蓄能已经到了一个必须快速发展的阶段。另一方面国际社会减少温室气体排放的压力,使得全世界都加速了新能源和可再生能源的发展。相比之下,我国电力结构调整的任务更加繁重。目前我国的核电、风电、光伏发电等新能源的建设规模都在快速的增长。大量的核电、风电、光伏发电等新能源和可再生能源的入网,更离不开电网中抽水蓄能的调节作用。

 

由于大家对发展抽水蓄能的重要性有了高度统一的认识,因此大家对于第三方面今后加强抽水蓄能规划工作的看法也是比较一致的。此外,关于会议的第五个方面的进一步推进抽水蓄能机组的国产化的问题,大家也没有太大的分歧。一方面因为国产化是我们国家历来倡导的一个方向,符合国家的产业政策;另一方面我国常规水电机组的制造国产化,已经通过三峡等一系列大型水电站的建设,取得了巨大的成功。因此,我们完全有理由相信,只要我们高度重视,抽水蓄能机组的国产化也必将会随着我国抽水蓄能建设的高潮的到来,而逐步的得到实现。

 

然而,对于会议所讨论的第二和第四方面,即"做好已建电站的运行管理和拟建电站的前期工作"和"抓好抽水蓄能电站政策的研究和落实工作"这两项工作,还有待于我们进一步的深入探讨和逐步的加以完善和落实。

 

实际上我国抽水蓄能的规划设计建设运行管理问题与政策和电价机制问题是有机的连在一起的。抽水蓄能的前期拟建工作的动力也主要来自于建设投资方的积极性。而建设方的积极性也与抽水蓄能的政策和电价紧密相关。因此,可以说我国目前抽水蓄能发展所面临的所有问题,都是政策和电价机制问题的反应。如果我国的抽水蓄能的政策和电价机制不能妥善解决,规划设计建设运行等所有的问题,都不可能找到很好的答案。

 

目前我国已建成的抽水蓄能电站,主要是根据历史形成的原因区分不同的情况,分别采用电网自负盈亏、租赁使用等多种方式解决其生存问题。普遍存在着虽然作用很重要,但经济效益不高,有的甚至严重亏损的状况。由于工程本身没有什么经济效益,地方政府对坐落在本地的一个特大型工程项目,却长期得不到税收的现状也普遍感到不满。

 

同样也是由于缺乏合理的政策和电价机制,新建的抽水蓄能电站也将很难收回成本,所以,目前我国新建的抽水蓄能也只能由电网企业为了保障电网的安全运行,由自己去投资建设。这样必然会大大的限制了我国抽水蓄能的建设规模和发展速度。从长远来看,势必也会影响我国电网对核电、风电、光伏发电的接纳能力。非常不利于我国能源结构的调整。

 

很显然,目前我国抽水蓄能电站面临的所有困境,几乎都是与我们的电力体制、政策和电价有关。如果仅仅制定必要的抽水蓄能电价,似乎倒是可以暂时的解决一些已建成的抽水蓄能企业的困境,也可以利用市场机制促进电力企业和社会资本对抽水蓄能的投资。但是,仅仅这样做的结果,不仅势必会要提高社会整体电价。而且,不同地区的抽水蓄能电价,可能也会出现很大的效益差距,产生新的矛盾。

 

因为,除了个别没有水电的电网,抽水蓄能的实际效益主要体现在减少水电弃水以及火电机组待机和不能满负荷发电状态下的效率降低煤耗和机械磨损上。所以,抽水蓄能的电价的合理上限,一般来说不应该超过这种常规电厂的节能效益,否则,必然就会在客观上拉高社会的整体电价。这样一套复杂的定价系统,一般来说最好应该由市场进行配置才能比较科学合理。但是,由于我国整体上的电价机制并没有进入市场化。所以,抽水蓄能电价的市场化目前根本不可能单独实现。然而,如果要靠政府部门定价,无论怎么科学合理也不可能满足社会上各种各样的复杂情况,各种矛盾总会层出不穷。

 

因此,根据我国现行的电力管理体制,我国的抽水蓄能电站最好还是应该沿用现在的由电网管理的体制。对于电网企业由于新能源的不断增加而带来的新情况,应该给于适当的电价补贴。必须承认我们国家对风电、光伏发电等新能源的补贴,除了对其入网电价的显性补贴之外,还必须要有补偿其间歇性的隐性补贴。对电网企业采用这种补贴形式,虽然也会带来一定的电价上涨,但是至少可以避免社会各界都把抽水蓄能当成新的一轮投资驱动的极端现象出现。防止再引起像我国火电建设速度过快,造成大量的设备闲置、投资积压,以至于给社会形成额外的巨大的电价压力。

 

我们为什么不能建议采用市场化的方法,去解决抽水蓄能的电价问题呢?一方面由于国际社会现在本来就对电力系统的市场化改革是否有利,还存在分歧。另一方面,我们建设大量的抽水蓄能电站所服务的对象,如风电、光伏发电等等恰恰都是最没有市场竞争力,而需要我们大量财政补贴的。因此,对于风电和光伏发电的主体都不可能市场化,我们怎么可能要求为它服务的抽水蓄能电站自己去进入市场呢?

 

所以,在我国电力体制没有整体的市场化的条件下,想让抽水蓄能单独进入市场化的运作几乎是不大可能实现的。而且,根据目前我们必须要推进电力结构调整,必须要鼓励和支持没有市场竞争力的风电和光伏发电大力发展的具体现状来看。很多人认为,电力的市场化已经不应该再是我们的改革方向。因为,我们目前对新能源发电的所谓补贴,实际上根本就不是什么政府出资的财政补贴,而是政府通过对电力市场进行干涉的一种结果。所有补贴的最后来源一定都是社会的整体电价。因此,既然我们必须要干预电力结构的发展方向,不能让它按照市场规律的价值规律来自由发展,那么我们为什么还非要坚持去搞一个假的市场化改革呢?

 

不过,即使否认了电力体制的市场化方向,也不是说我们的抽水蓄能也就没有市场化的路可走了。因为抽水蓄能并不是电网中唯一的调节手段,所以,它还是可通过各种不同调节手段的选择,达到某种吸引社会资本投入的市场化目的。美国政府为了推进新能源的应用,除了加强抽水蓄能建设之外,还提出了智能电网的解决方案。智能电网的本质特性之一,就是要用科学技术手段和市场机制代替大量的抽水蓄能建设的单一方向。例如,美国的智能电网计划除了发展抽水蓄能之外,还将采用大容量的离子电池(目前正在积极研制中)和动力电池。所谓动力电池就是通过推广利用电动汽车,目标是让全国的的电动汽车在停下来的时候,就把汽车和电池连接到电力系统上,既可以充电也可以放电。估计美国届时将有2亿辆电力汽车,如果平均每个车20千瓦,那么总数就将有40亿千瓦的可调解电源。

 

因此,我国今后的电网建设,除了加大抽水蓄能建设投入之外,也还应该配合一些市场化的替代解决方式。而且,这几乎是我们必须要走的路。因为抽水蓄能电站的建设也需要有天然的资源要求,所以,我们实际能够建设的抽水蓄能电站毕竟是有限的,不可能完全满足我国未来电力中大量间歇式能源的入网需求。所以,发展蓄能电站也应该因地制宜的采用多种方式。例如,日本的海水抽水蓄能电站;以色列的应用旧矿井改造的压缩空气蓄能电站;台湾省的大型建筑物必须采用的集中蓄能空调(因为他们的主要用电高峰是夏季的空调);以及美国加州的北水南调工程利用提水用电和放水发电的时机,进行抽水蓄能等等。这些都是解决电网调节性和安全性问题的切实可行办法和思路。

 

根据我国的一些具体特点,我们还应该特别重视混合式抽水蓄能电站的建设。我国的情况与以往的发达国家有所不同,国外的发达国家几乎都是在大规模的水电建设完成之后,才意识到抽水蓄能的重要性,因此,他们较少的采用混合式抽水蓄能。而我国则是在绝大多数的常规水电站还没有建设的时候,就已经有了强烈的抽水蓄能的需求。因此,通过合理的调整设计,几乎所有的常规的梯级水电站只要把几台机组换成双向可逆的抽水蓄能机组,就都可以起到抽水蓄能的作用。加上我国特高压技术的发展和电网输送能力的提高,也为我国西部水电起到抽水蓄能作用提供了可能性。当然,如果经济合理,东部地区一些已经成的水电站也可以考虑增加抽水设备的改造。如果我们能打开这一思路,我国抽水蓄能的资源将会得到大幅度的提高,建设和运行管理费用也会大幅度的降低。

 

    总之,我国目前的抽水蓄能发展不仅必须要加快,而且也迫切的需要新技术、新思路,否则将难以满足未来发展的需要。同时我国电力体制的下一步改革,是应该向市场化发展还是应该向集约化发展,也是我们必须要尽快决策的重要问题。

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