我国抽水蓄能开发情况及储能支撑新型电力系统构建的认

国家电网有限公司 STATENGRID 我国抽水蓄能开发情况及 诸能支撑新型电力系统构建的认识与思考 刘永奇 2023年5月 汇报内容 我国神水蕾能开发精祝 国家电网有限公司 储能支掌新理电力统松建的认识与考 2 抽水蓄能概述 国家电网有限公司 STATEGRID 1.基本原理 电能 电网电能变压器 抽水储能 消耗电能→电动机 机械能- 水泵克服 本体水 下水库 上水库 体 放水发电水 生产 电能 发电机 机械能 利用 水体 水轮机位能 w 抽水蓄能概述 国家电网有限公司 STATEGRID CORPORATIONOFCHINA 2.功能演进 》发展理念随着电力系统升级发展而选代演化。 发展促进新能源大 理念规模开发利用 调节负荷峰 谷差 改善电能质量、黑启动、事故应急电源 保障特高压电网安全稳定运行 配合大型核 电、火电运行 阶段 百年以上4 抽水蓄能概述 3.资源价值 国家电网有限公司 低价值能源转换成高价值能源具有发电、储能、调相机等多种运行 。优化系统能源资源的利用 ，产生比他消耗的能源多得多的经济价值 经济特殊生 资源产资源 站址资源 工况的同步机灵活调节电源 大规模存储能力 ：对地形、地质、水源等要求较高，优良站 址有限，优质站址资源本身是稀缺资源 5 抽水蓄能概述 国家电网有限公司 STATEGRID CORPORATIONOFCHINA 4.成套设备 水力机械 电气一次 电气二次 金属结构 水泵水轮机 发电电动机 计算机监控 钢岔管 球阀 主变压器 机组状态在线监测系统 尾水闸门及其操作控制系统 调速器水力监视测量系统 发电机侧开关设备 封闭母线 继电保护上、下库闸门及其操作控制系统 励磁系统及其附属设备 自动化元件及常用仪表 静止变频装置 直流系统 技术供排水系统 厂用设备及变压器 钥匙闭锁系统 压缩空气系统 油系统 6 抽水蓄能概述 国家电网有限公司 STATEGRID 4.成套设备 》经过多年发展，国内在抽水蓄能工程勘察设计施工、成套设备设计制造及电站运 行等方面均实现国产化，形成较为完备的产业体系。 1968年 河北岗南混合抽水蓄能 自主研发阶段独力自主研发突破核心技术 起步阶段 技术引进阶段 消化吸收阶段 国产化巩固阶段 试水小型机组 第一批打捆招标 第二批打捆招标 独立设计制造 分包制造部件 引进、消化 引进、消化 巩固引进技术成果 1990-200320032005-20062008-20092010至今 惠州，4×300MW蒲石河，4×300MW 响洪甸、回龙等宝泉，4×300MW 黑糜峰，4×300MW 响水涧，4×250MW仙居，4×375MW 十三陵、天荒坪、 白莲河，4×300MW 呼蓄，4×300MW 仙游，4×300MW深圳，4×300MW 蓄、引进设备设计和制造技漂阳，6×250MW绩溪，6×300MW 外商技术支持 进口国外设备术：外商走包责任方，国内厂家作主包责任方、国内厂家独立设计制造最后一台机组国内供货 7 抽水蓄能概述 国家电网有限公司 STATEGRID 5.技术特性 停运 静止黑启动黑启动序号单机工况转换时间（秒） 静止-LC 静止到背靠背拖动SCPSCT到静止静止→发电满载190 SCP静止(SFC)静上一背靠背施动1静止一发电空载 140 抽水造压一静止动线路充电发电空载→发电满载50 2发电空载→静止 330 抽水调相发电旋发电满载→静止380 转备用静止一发电调相发电调租3发电满载→发电空载 PO--SCP PO到静止 GO到旋 载 转备用发电空 50 4静止→满载抽水（SFC)400 满载抽水→静止350 表示稳态 抽水发电 GO-SCT 黑启动到发电 5满载抽水→满载发电（正常） 500 260 表示暂态满载抽水→满载发电（急转） 黑启动到发电 8 抽水蓄能开发 国家电网有限公司 STATEGRID 1.开发条件 电源结构 1.系统需求电网结构 负荷结构 2.经济特性 单位干瓦造价系统经济优化 抽水蓄能电站上下库成库条件 开发条件 3.地形条件合理水头（一般在200-700米之间） 合理距高比（一般在2-10之间为宜） 区域地质条件 4.地质条件上下库防渗条件，边坡稳定条件 输水隧洞及地下厂房的围岩岩性，断层分布 5.水源条件 满足初期蓄水 补充运行期蒸发、渗漏等损失水量 9 抽水蓄能开发 国家电网有限公司 STATENGRID 1.开发条件 上水库 正常蓄水位引水调压室 死水位 正常 500kv出线场 输电线 主厂房 主变洞尾水调压室 下水库蓄水位 发电死水位 发电 10 抽水蓄能开发 国家电网有限公司 STATEGRID 2.开发周期 》总开发周期在9-10年 项目启动项目核准项目开工主体开工安装交面首机投产全面投产 24-30个月 12个月 筹建期工程 主体土建 机电安装 18个月 24-30个月 30个月 项目前期工程前期工程建设期（72-78个月）完建期 调试9个月 （4台机组） 预可研约1年用地手续 用林手续通风洞施工地下厂房开挖支护机组混凝土浇筑后续机组 可研约1-1.5年移民搬迁工程招标 交通洞施工上、下水库施工首台机组安装每隔3月 上下库连接路施工输水系统施工首台机组启动试运行投产1台 11 (二)抽水蓄能开发 3.电站布置（丰宁） 国家电网有限公司 号公路 明筛大材加工厂炸药库 过外交通道备 清场 1号公业 号公络东沟海产 施工营地6号公路 合加工厂超层加工手 无十拌 淮放场和设备仓库 3号公 不库道 永久管理区 明下水库进/出水口 世洪排沙润进口 5号公路证长线工营地 上水生百锈进石场 4号公路 蒸了沟查场 一周下水库进出水厂 2号公路 星游土生产系结 东湾子迪场 15号公路 灰串子沟料场 9E公路 钢管O工厂施工海地 灭串子沟查场 12 (二) 抽水蓄能开发 国家电网有限公司 GRID STATE CHINA 3.电站布置（丰宁） 1#出线下平洞一 1#通风洞 1#尾闸交通洞 2#出线下平洞期尾水调压室上层排水廊道 期尾闸室 尾水隧洞 交通洞引水隧洞 期主机间 2#尾闸交通洞中层排水廊道 下层排水廊道 2#通风洞 河北丰宁抽水蓄能电站地下洞室群 13 抽水蓄能开发 国家电网有限公司 STATEGRID 4.秉持七个开发原则&防止两个错误认识 强化发展规划的刚性指导 坚持基本建设程序先可研、再核准 产业链承载力 坚持需求主导合理开发时序百年工程，坚持高标建设地方电价承受能力科学论证需求 X 把抽水蓄能纳入区域、省级电力发展规划的电力电量平衡分析 只要有落差就可以建设抽水蓄能 14 抽水蓄能发展情况 国家电网有限公司 1.规划情况 》国家能源局《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》。 >重点实施项目库：4.21亿于瓦；储备项目库：3.05亿千瓦。 》健全完善抽水蓄能发展政策体系，加快建设一批抽水蓄能项目。（2023年能源工作指导意见） 2025年2030年2035年 全国抽蓄投产规模全国抽蓄投产规模达 形成满足新能源高比例大规模 发展的抽蓄现代化产业，全国 达到6200万千瓦到1.2亿千瓦左右抽蓄投产规模达到3亿千瓦左右 15 抽水蓄能发展情况 国家电网有限公司 STATEGRID 2.电价政策 2021年《关于进一步完善抽水蓄能价格形成明确了现阶段抽水蓄能继续坚持两部制电价，将容机制的意见》（发改价格【2021】633号）量电价纳入输配电价回收，电量电价引入竞争机制 2019年《输配电定价成本 监审办法》修订精 抽水蓄能电站相关成本费用不得计入输配电定价成 2016年《省级电网输配电 价定价办法（试行） 口抽水蓄能电站资产不得纳入输配电价核定中可计提收益的固定资产范围 口放开抽水蓄能电站投资，单独核定电价。 口电力市场形成前，抽水蓄能电站实行两部制电价。容量电费和抽发损耗纳入当地省级电网（或区 发改价格【2014】1763号域电网）运行费用统一核算，并作为销售电价调整因素统筹考虑。 口鼓励采用招标、市场竞价等方式确定抽水蓄能电站业主、电量、容量电价、抽水电价和上网电价。 发改能源【2004】71号口发改能源【2004】71号后新建抽水蓄能电站，由电网企业全资建设，不再单独核定电价，运营费用纳入电网运行 发改价格【2007】1517号 费用统一核定。 口发改能源【2004】71号文件前审批但未定价的抽水蓄能电站，作为遗留问题由电网企业租赁经营，租赁费由电网 企业消化50%，发电企业和用户各承担25%。 2004年之前抽水蓄能电站投资主体多元，单独核定电价，作为独立电厂运营，运营费用通过上网和销售电价传导给用户 16 抽水蓄能发展情况 国家电网有限公司 STATEGRID CORPORATIONOFCHINA 3.发展规模 80001.792.0 新增核准规模（公司经营区）1.67 7000 6000 新增核准规模（其他地区） 71.8 1.6 （万千瓦） 5000 累计在运在建（含新核准）规模1.4 0.981.2 （亿千瓦） 4000 0.67 0.74 0.81 0.841.0 30000.5961200.8 0.6 新增核准规模 2000 1000 240 0.4 累计开发规模 955840700688 0 330 114012300.2 0.0 2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年 17 （）抽水蓄能发展情况 国家电网有限公司 STATENGRID 3.发展规模 》截至2022年底，中国已投运储能总装机5409万千瓦。 >抽水蓄能总装机4539万千瓦，占比最高，达83.9%。 >新型储能总装机870万千瓦，继续保持高增长（同比110%）；新型储能中以锂电 池为主，占比94.5%。从缩宝气 2.0% 液流电池 1.6% 铅酸（碳）电池 1.7% 其他 抽水蓄能新型储能0.2% 4539万千瓦870万下瓦 83.9%16.1%热子电池 822万干起 94.5% 18 （三）抽水蓄能发展情况 4.公司抽蓄发展情况 国网公司是抽水蓄能行业的主力军和排头兵，在运在建电站62座、7789万千瓦。 国家电网有限公司 类别数量装机 (个）（万千瓦） 在运电站263016 在建电站364773 核准待开工项目6940 合计688729 19 （四）抽水蓄能运行情况 国家电网有限公司 STATEGRID 1.总体运行情况 口抽蓄机组利用小时数在2500-3200小时区间，效率≥75%。 口月度看，早现冬、夏双高峰，冬高峰高于夏高峰。 口冬高峰主要满足“大风期”“供暖期”系统调节需求，夏高峰主要满足迎峰度夏“大负荷期”系统顶峰需求 3500 3235 14000- 2887 3000 2500 2000 2668 24662514.9 2814.62843.912000- 10000- 8000- 6000 1500 1000 单日电址 4000 2000 500 2019/12019/72020/12020/72021/12021./7 2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年一发立量一抽水三20 抽水蓄能运行情况 国家电网有限公司 STATEGRID 2.抽发运行特点 》日内看，呈现“两抽两发”模式。 》发电：各区域均晚峰需求大。抽水：华东、华中夜间需求大；华北午间需求大； 东北夜间、午间相当。 华北区华东胜区华山区友东北地x 3006000005z100 OCOS 20002000 3030 10302030 2000800 1500600 100000 1000500200 123456789151112131415151718192021222324123455789101112131415161718192021222324123256789101121324151E1718192021222324 —油穴次款—发口次款—扫水次款—发口次效抽水资效