观察丨抽蓄新思路或破解电水协同发展问题

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观察丨抽蓄新思路或破解电水协同发展问题

2023-08-17 21:24:26 来源：中国电力报

8月4日，全球能源互联网发展合作组织（以下简称“合作组织”）举行《中国清洁能源基地化开发研究》《新型抽水蓄能与西部调水》出版发行活动。其中，《新型抽水蓄能与西部调水》结合绿色低碳发展趋势和构建新型电力系统时代要求，在常规抽水蓄能发展的基础上，提出基于新型抽水蓄能的调水新思路，统筹解决水资源优化配置和新能源电力开发消纳的问题，实现电—水协同发展。

【资料图】

挑战：现有调节手段难以满足新能源大规模开发需求

当前，我国处于构建新型能源体系的关键期，亟须加快实施能源供应清洁替代，推动清洁能源大规模开发利用。

据合作组织相关负责人介绍，我国西部和北部地区清洁能源资源丰富，经评估，适宜集中式开发的风电、光伏潜力分别约为60亿、1100亿千瓦，占全国可集中式开发资源总量的95%以上。

然而，风光新能源发电“靠天吃饭”，出力具有明显的间歇性、随机性和波动性。国家能源局发布的《新型电力系统发展蓝皮书》明确提出，新能源占比不断提高，快速消耗电力系统灵活调节资源，系统平衡和安全问题更加突出。新能源大规模开发需要足够的调节能力支持，才能实现电力的稳定可靠供应，推动新型能源体系的构建。

在保障能源安全和推进低碳转型双重压力下，火电机组发展规模受限。该负责人表示，常规水电和抽水蓄能是较好的调节手段，但受水资源、开发条件等限制，西北新能源富集地区极度缺水，当地开发水电和抽水蓄能的规模相对有限，开发难度也越来越大。电化学储能等新型储能目前成本较高，存在一定安全性隐患，对电力系统的惯量支撑能力也不足。

长期来看，这些现有的调节手段难以满足西部北部远期新能源大规模开发的需求，需要寻找新的方式。

理念：基于新型抽水蓄能理念实现跨流域调水和新能源开发

支撑西部北部新能源大规模开发利用，需要充足的调节能力支持，但我国西部地区水资源分布严重不均，西南水资源丰富，但西北缺水。为增加新的灵活调节资源，同时解决西部水资源分布不均的问题，合作组织研究提出“新型抽水蓄能”理念，并基于这一理念设计调水工程，探索利用资源优势同时解决“水”“能”“粮”的问题。

据该负责人介绍，新型抽水蓄能改变了常规抽水蓄能在同一组上、下水库间就地循环抽发的运行方式，既可“就地抽发”也可“异地抽发”，是一种联结“水系统”与“电系统”的综合工程，除蓄能和发电功能外，还能够实现另一重要功能——跨流域调水，相当于将抽水蓄能的“点”串联进调水工程的“线”，具有风光赋能、电水协同、抽发分离、运行灵活四大特点。

基于新型抽水蓄能理念的调水工程，通过灵活的设计和运行，在实现跨流域稳定调水的同时，也将波动的新能源电力转化为可调节的可靠水电，统筹解决两方面的难题。

对此，相关负责人还介绍了基于新型抽水蓄能的西部调水工程方案，自西南地区的雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江和大渡河“五江一河”取水，以新疆和田为终点，全长1.1万千米，跨越西藏、云南、四川、青海、甘肃、新疆6省区，调水可以惠及黄河流域、河西走廊和新疆等地。初步设想工程建设于“十四五”开始前期工作，“十五五”开工建设，至2050年全部建成，总工期约30年。

效益：带动社会、经济、环境等多方面发展

据相关负责人介绍，实施基于新型抽水蓄能的西部调水新方案能够有效消化工程施工产能、带动有效投资，拓展国家发展空间和战略纵深，优化我国向西开放的地缘政治格局，重塑西北地区生态环境，促进能源低碳转型，具有显著的社会、经济、环境等多方面效益。

在促进能源转型方面，利用风、光等新能源满足西部调水工程向上扬水抽水所需要的大量电力，可促进西部新能源富余电量的消纳，减少弃光、弃风，为风光新能源大规模开发消纳提供新途径。工程建设抽蓄装机6.5亿千瓦、水电装机2亿千瓦。经测算，能够为新型电力系统提供超过6.5亿千瓦的灵活调节能力和8亿千瓦的顶峰供电能力，提升新型电力系统的灵活调节能力。调水工程总库容量达到330亿立方米，远高于常规抽水蓄能的储能规模，能够达到年调节的水平，有效提高电力系统安全保供能力。

在改善水资源分布方面，调水工程可有效缓解西北地区缺水状况，改善西北干旱和西南洪涝灾害问题，推动形成水资源合理配置的崭新格局。有效遏制西北地区荒漠化蔓延，提高西北地区生态系统价值，保护生物多样性。通过调水扩大可灌溉的耕地面积，在调水400亿立方米的条件下，可实现新增灌溉面积1.5亿亩；按农业品种谷物和棉花折算，相当于可分别新增产量6800万吨和1900万吨。

在促进经济社会发展方面，建设基于新型抽水蓄能的西部调水工程，可以充分消化国内工程施工产能，直接拉动水利、电力、农业领域的建设投资需求，拉动经济增长。经测算，西部调水工程对全社会总产出拉动达到29万亿元，30年对经济增长的平均贡献率约1个百分点，累计提供新增就业岗位约3200万个。进一步激发西北地区新能源资源优势，将西北的清洁能源、西南的水资源优势转化为西部地区经济新动力，促进区域协同发展。

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