抽水蓄能電站建設(shè)與運(yùn)營模式思考研究

抽水蓄能電站建設(shè)與運(yùn)營模式思考研究

Summary：我國抽水蓄能電站的發(fā)展歷史已經(jīng)超過50年。1968年，我國首次在河北崗南水庫安裝了1臺(tái)抽水蓄能機(jī)組，這臺(tái)抽水蓄能機(jī)組容量為1．1萬千瓦，從日本引進(jìn)。1972年，北京密云水庫安裝了2臺(tái)抽水蓄能機(jī)組。這2臺(tái)抽水蓄能機(jī)組的單機(jī)容量為1．2萬千瓦，由我國自行生產(chǎn)。1980年以后，隨著核電的快速發(fā)展，廣州抽水蓄能電站和天荒坪抽水蓄能電站應(yīng)運(yùn)而生，這兩個(gè)電站的單機(jī)容量為30萬千瓦，而且都裝配了具有世界先進(jìn)水平的高水頭、高轉(zhuǎn)速機(jī)組。2005年，國家電網(wǎng)有限公司成立了國網(wǎng)新源控股有限公司，專門負(fù)責(zé)抽水蓄能專業(yè)運(yùn)營；2006年，中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司成立了調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司，對所屬的抽水蓄能電站開展專業(yè)化管理運(yùn)營。到2014年，我國抽水蓄能電站規(guī)模位于世界第三；到2017年，我國抽水蓄能電站在運(yùn)規(guī)模2964．5萬千瓦，在建規(guī)模3871萬千瓦，在建和在運(yùn)裝機(jī)容量均居世界第一，截止2022年10月，我國抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模已達(dá)31.3吉瓦。隨著風(fēng)電、光伏、核電等新能源的開發(fā)與消納力度不斷加大，對電網(wǎng)安全運(yùn)行和調(diào)節(jié)能力的要求亦有提高，抽水蓄能電站仍有較大的發(fā)展?jié)摿?。截?022年10月21日，“十四五”開局不久，我國已核準(zhǔn)抽水蓄能電站共計(jì)35個(gè)項(xiàng)目，裝機(jī)規(guī)模合計(jì)為4509.8萬千瓦，項(xiàng)目投資金額合計(jì)約為3451億元。Keys：抽水蓄能電站；建設(shè)；運(yùn)營模式引言：隨著我國城市化快速發(fā)展以及工業(yè)用電的不斷提升，為了滿足人們的日常用電需求，我國正在大力發(fā)展火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及核能發(fā)電等相關(guān)技術(shù)，以解決我國部分城市所面臨用電短缺的問題。抽水蓄能電站作為一種可以進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰、填谷雙重功能的大規(guī)模儲(chǔ)能電源，它能夠結(jié)合當(dāng)?shù)氐挠秒娦枨髞韺?shí)現(xiàn)對電力進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免拿電力資源的浪費(fèi)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。抽水蓄能電站的工作原理十分簡單，在城市用電和工業(yè)需求處于低谷時(shí)，它會(huì)將火力發(fā)電廠產(chǎn)生的多余電量用來進(jìn)行抽水，并將水抽入到水庫中進(jìn)行存儲(chǔ)；當(dāng)城市用電和工業(yè)用電達(dá)到火力發(fā)電廠的負(fù)荷最高峰時(shí)，此時(shí)可通過開閘放水來促使抽水蓄能電站進(jìn)行發(fā)電。抽水蓄能電站作為一種清潔的能源電源，對于存儲(chǔ)電能和調(diào)節(jié)電能有著重要的作用，有助于實(shí)現(xiàn)碳減峰，同時(shí)能夠助力我國快速達(dá)成“碳達(dá)峰”“碳中和”的目標(biāo)。本文闡述抽水蓄能電站的建設(shè)與運(yùn)營模式。1抽水蓄能電站電價(jià)機(jī)制發(fā)展從抽水蓄能電站的應(yīng)用價(jià)值來看，其應(yīng)用前景十分廣泛，但同時(shí)抽水蓄能電站在建設(shè)和使用過程中也面臨著很多的問題和挑戰(zhàn)。以抽水蓄能電站的定價(jià)機(jī)制來看，由于抽水蓄能電站在前期會(huì)將火電廠產(chǎn)生的多余電量用來進(jìn)行抽水蓄能，同時(shí)抽水蓄能電站還要做好日常的運(yùn)營管理，因此其電價(jià)設(shè)計(jì)的合理性關(guān)系到其應(yīng)用的前景。目前從世界各國在抽水蓄能電站定價(jià)機(jī)制方面的制度來看并不相同，以日本為例，日本的抽水蓄能電站核定的電價(jià)機(jī)制分為租賃制和內(nèi)部核算制兩種。租賃制主要是通過租賃的模式來進(jìn)行獨(dú)立電源公司的建設(shè)和獨(dú)立電站的運(yùn)營，通過以租賃合同的形式來對相關(guān)費(fèi)用進(jìn)行具體的說明，并將企業(yè)的經(jīng)營情況與相關(guān)費(fèi)用的支付掛鉤，這樣有利于結(jié)合對公司經(jīng)營的考核結(jié)果來進(jìn)行定價(jià)。內(nèi)部核算制主要針對僅電力公司投資建設(shè)的自有電站[1]。電力公司可根據(jù)自有電站內(nèi)部營收情況，通過核算其運(yùn)營成本及營收收益來對電價(jià)進(jìn)行自行定價(jià)；英國抽水蓄能電站則根據(jù)市場的需求變化以及企業(yè)生產(chǎn)的電能情況來分為年度交易的固定收入和竟價(jià)交易中電量銷售收入兩部分構(gòu)成，其中固定收入包括電力公司日常所提供的相關(guān)服務(wù)以及基礎(chǔ)的電力供應(yīng)而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益或者經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。變動(dòng)收入則是電力企業(yè)為了滿足市場電力需求而提供額外的電力供應(yīng)所獲得的額外經(jīng)濟(jì)收益，這部分經(jīng)濟(jì)效益是由于價(jià)格市場供需關(guān)系和競價(jià)機(jī)制來決定。我國目前抽水蓄能電站電價(jià)機(jī)制主要有租賃制、單一電量制及兩部制三種。租賃制電價(jià)機(jī)制在抽水蓄能電站定價(jià)方面應(yīng)用十分常見，它是由國家主管部門來結(jié)合抽水蓄能電站的年度運(yùn)營情況來核算其年度租賃費(fèi)用，不對電價(jià)進(jìn)行核定。單一電量是由政府部門結(jié)合電站的用壽命以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，通過長期邊際成本法來計(jì)算出企業(yè)的平均電價(jià)，允許企業(yè)以平均電價(jià)作為基點(diǎn)，在某個(gè)范圍區(qū)間內(nèi)適當(dāng)進(jìn)行波動(dòng)。2021年5月，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機(jī)制的意見》，以競爭性方式形成電量電價(jià)，將抽水蓄能定價(jià)機(jī)制劃分為容量電價(jià)和電度電價(jià)兩部分。其中容量電價(jià)是由企業(yè)在日常的管理過程中所提供的各類基礎(chǔ)服務(wù)而產(chǎn)生的運(yùn)營成本，電度電價(jià)這是由企業(yè)結(jié)合市場供需關(guān)系來進(jìn)行電價(jià)價(jià)格調(diào)整，從而體現(xiàn)在企業(yè)自身的變動(dòng)成本上[2]。兩部制電價(jià)定價(jià)機(jī)制的推出，可以反映出我國對于抽水蓄能電站建設(shè)尤為重視，同時(shí)也有利于企業(yè)幫助企業(yè)創(chuàng)造其應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，推動(dòng)抽水蓄能電站項(xiàng)目建設(shè)的長期可持續(xù)發(fā)展。2抽水蓄能電站運(yùn)營模式思考從抽水蓄能電站自身的功能來看，它兼具電網(wǎng)屬性和電源屬性。由于抽水蓄能電站能夠結(jié)合不同時(shí)期用電高峰的負(fù)荷需求，來對電網(wǎng)進(jìn)行的容量、峰值、負(fù)荷等內(nèi)容進(jìn)行調(diào)節(jié)，這反映出抽水蓄能電站的電網(wǎng)屬性；抽水蓄能電站能在用電低谷時(shí)期將電能轉(zhuǎn)化為水能進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)又能夠在用電高峰時(shí)期將水能轉(zhuǎn)化為電能，這可以反映出抽水蓄能電站的電源屬性。由于抽水蓄能電站的前期建設(shè)成本投入較高，并且從抽水蓄能電站自身的角色定位來看，它更傾向于電網(wǎng)屬性。因此，抽水蓄能電站的投資主體定位為電網(wǎng)公司更科學(xué)。從抽水蓄能電站管理角度分類，我國抽水蓄能電站經(jīng)營模式可分為電網(wǎng)統(tǒng)一經(jīng)營、電網(wǎng)公司或多方聯(lián)合租賃經(jīng)營、獨(dú)立參與市場經(jīng)營和委托電網(wǎng)經(jīng)營四種模式[3]。抽水蓄能電站在實(shí)際運(yùn)營過程中具體實(shí)施哪種經(jīng)營模式取決于市場的需求以及企業(yè)對于自身的定位，同時(shí)還要結(jié)合社會(huì)的發(fā)展需要積極保證企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)投入等方面來進(jìn)行考量，這樣才能夠促使抽水蓄能電站定價(jià)機(jī)制的合理性。3最終管控方式3.1核心工作自營，輔助業(yè)務(wù)外委生產(chǎn)職能管理、發(fā)電運(yùn)行、現(xiàn)場巡操、主要機(jī)電設(shè)備維護(hù)、水工水文等工作自營。定員外工作：機(jī)電設(shè)備大小修、季節(jié)性檢修及技改、特種設(shè)備維保、自有電力線路維護(hù)檢修、廠（壩）區(qū)道路維護(hù)檢修等業(yè)務(wù)，以及生產(chǎn)后勤服務(wù)采用外委的管控模式。參照國內(nèi)已投運(yùn)抽蓄電廠經(jīng)驗(yàn)，考慮機(jī)組投運(yùn)初期缺員因素，消防設(shè)施、照明及部分輔助設(shè)備維護(hù)等工作采用委托運(yùn)營管理模式3.2發(fā)電運(yùn)行“無人值班（少人值守）、遠(yuǎn)程集控”集控中心設(shè)置在中心城市。集控運(yùn)行采用六班四倒（或三倒）方式；現(xiàn)場巡操和機(jī)電維護(hù)、水文水工采用兩組大倒班方式[4]。生產(chǎn)職能部門同時(shí)在集控中心、生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)置辦公地點(diǎn)。結(jié)語委托電網(wǎng)經(jīng)營方式基本是我國獨(dú)有的經(jīng)營方式，電網(wǎng)公司可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況安排抽水蓄能電站的發(fā)電計(jì)劃，根據(jù)電站向電網(wǎng)提供的可用容量和電量服務(wù)來獲得收益。此種模式可以避免抽水蓄能電站獨(dú)立運(yùn)營存在的淮以充分發(fā)揮效益作用問題。理論上該模式下的抽水蓄能電站也可以參與市場競爭，但目前我國電力市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)和電力調(diào)度機(jī)構(gòu)與電網(wǎng)公司一體，抽水蓄能電站參與電力市場競爭有違“公平、公正、公開”的原則，因此委托電網(wǎng)經(jīng)營的抽水蓄能電站不應(yīng)參與市場競爭。Reference：[1]于倩倩,楊德權(quán),徐玲君,趙杰君.中小型抽水蓄能電站合理發(fā)展探討[J].水力發(fā)電,2021,47(08):94-98.[2]華丕龍.抽水蓄能電站建設(shè)發(fā)展歷程及前景展望[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2019,37(06):5-9