巨型充电宝电网稳定器经济聚焦·一线看储能①

抽水蓄能电站运行原理示意图。

丰宁抽水蓄能电站下水库。

张佳缘摄影报道

中国共产党第二十次全国代表大会报告提出要加快新能源体系的规划和建设作为构建新能源体系的重要技术和基础装备，抽水蓄能和电化学储能，压缩空气储能等新型储能技术为实现二氧化碳排放峰值碳中和目标提供了重要支撑，也推动了国内能源产业的转型升级

储能的意义是什么，技术原理是什么，未来如何发展为了回答这些问题，本版今日推出经济聚焦·储能在一线系列报道，跟随记者的脚步，前往河北丰宁，江苏常州，山东滕州等地，关注不同储能技术在当地的应用发展情况，同时采访行业专家等相关人士，共同探讨储能行业的发展趋势

北京以北200公里，发源于河北省丰宁满族自治县的滦河，流经连绵起伏的燕山山脉，蕴含着巨大的能量上世纪90年代，当地拦河筑坝，修建水库，蓄水发电

现在，在水库上面的山上，又建了一个上水库上下水库相差400多米以水为介质，提升室内的电能和势能相互转化，既消耗了张北地区输送的富余风光绿电，又维持了电网的安全运行，犹如一个巨大的充电宝

这就是中国自主设计建造，世界上装机容量最大的抽水蓄能电站——国家电网新源河北丰宁抽水蓄能电站电站于2013年开工建设，设计建设12台30万千瓦机组，总装机容量360万千瓦日前，丰宁抽水蓄能电站8号机组正式投产目前，共有7台机组投入运行

抽水蓄能电站如何运行，如何发挥作用，有什么优势记者最近几天走访丰宁一探究竟

如何储存能量。

向上抽水储存能量，向下放水发电。

开车到丰宁抽水蓄能电站的上水库，我看到了周围的山峰海拔1500多米，是你能到达的最高的地方

上水库所在的山谷就像一个天然盆地，上下水库的距离和高差适中，这是独一无二的国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司副总经理吴培智说

可是，环顾四周，记者百思不得其解:上水库位于高处，既没有上游的入流渠道，也没有下游的出流渠道它只是一个孤独的水库盆地水从哪里来，流向哪里

吴佩之指着水库底部说:在山的深处建起了6条直径约7米的双向水道，把上下水库连接起来上水库通过水路向上抽水，反过来向下水库放水，实现蓄能发电

开车下山到一个巨大的山门门慢慢打开，只见一条巨大的通道向下延伸，向内行驶了一会儿，然后豁然开朗地下车间长400多米，宽25米，里面高50米它建在六条双向水道之上厂房中央，一排白色穹顶状的机组一字排开，连接着地下输水系统，这是整个抽水蓄能电站的关键——12台30万千瓦可逆式水泵水轮机发电电动机组

抽水时，水泵靠电力驱动，发电时，水轮机靠势能驱动一台机组兼具抽水和发电功能吴佩智介绍

就在这时，厂房顶层的中控室里，电站运行部负责人接到电网调度的指令，坐在电脑前启动机组放水发电，机组附近的地板出现了一些震动机组可以在5分钟内从满负荷抽水转换到满负荷发电与传统的大型水电站相比，丰宁抽水蓄能电站的水泵水轮机叶片扁平小巧，输水管道狭窄，流速快吴佩智解释道

可是，管道很窄如果遇到沙子，木头等杂物，不是很容易堵塞水路甚至损坏叶片吗

原来，流经下水库时，滦河水会先引入已建成的月牙谷进行降水在旱季，沉积物和树木障碍将被清除它不仅保证了储能系统的安全运行，还改善了滦河的水环境吴佩智说

有什么作用。

保证电网安全，减少弃风弃光。

抽水蓄能就是在电力系统负荷较低时，利用电网的富余电力，将水从下水库抽到上水库储存，在负荷高峰时，将上水库储存的水放入下水库发电，从而调解供需矛盾国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司党委书记，董事长何宜春说，抽水蓄能具有调峰，调频，调相和储能系统备用功能，是现代电力系统中重要的调节器，调整器和存储器

春节期间，华北电网负荷低谷持续时间较长丰宁抽水蓄能电站7台机组全部运行时，国网华北分公司调度控制中心紧急调用第8台调试机组启动抽水5次，电站总出力高达240万千瓦，有效保障了春节期间电网安全运行国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司运行部负责人赵日升说

此外，有效减少弃风弃光也是丰宁抽水蓄能电站的一大本事。

北京冬奥会和残奥会期间，张家口地区的风电和光伏发电源源不断地输送到各个场馆而风能，太阳能等新能源受自然因素影响，表现出随机性和波动性冬奥会的开幕式和许多比赛项目都是在晚上举行的当时没有阳光，风也不稳定有必要通过放水发电来保证冬奥会场馆的稳定运行电力负荷小，风力大时，可以再抽何宜春介绍

作为张北灵活的DC电网的重要组成部分，丰宁抽水蓄能电站帮助其从张家口向各个冬奥会场馆输送清洁电力，帮助实现100%绿色电力供应据统计，2022年北京冬奥会和残奥会期间，丰宁抽水蓄能电站1，10号机组共启动抽水107次，发电94次，消耗新能源1.15亿千瓦时，发电8300万千瓦时

预计2024年丰宁抽水蓄能电站全面建成投产后，每年可节约标准煤48万吨，减少二氧化碳排放130万吨，推动华北地区清洁低碳能源转型。

前景如何。

伴随着规模的迅速扩大，管理需要改进。

伴随着风电，光伏发电的大规模发展，为缓解风力发电与用电负荷的不匹配，降低弃风弃光率，最近几年来，我国多个省份在风电，光伏发电项目开发建设申请方案中被要求建设一定比例的储能设施或提供相应的调峰容量特别是在长距离输电的UHV线路，建设适当规模的抽水蓄能电站，可以充分发挥其独特的快速响应特性，有效防范故障风险，防止事故扩大和系统崩溃赵日升说

中国电力建设集团有限公司党组书记，董事长丁焰章表示，发展抽水蓄能，提高电力系统灵活调节能力，是构建以新能源为主体的新型电力体系的关键手段，有利于保障传统能源有序退出，实现新能源大规模安全可靠替代，促进绿色低碳发展。

与其他储能方式相比，抽水蓄能具有设备寿命长，储能规模大，转换效率高，技术成熟，清洁环保等特点，更适合规模化发展何宜春说数据显示，到2022年底，我国抽水蓄能电站装机容量约为4579万千瓦国家能源局2021年9月发布的《抽水蓄能中长期发展规划》提出，到2025年，抽水蓄能总规模6200万千瓦以上，到2030年，生产总规模约为1.2亿千瓦

尽管发展空间巨大，但由于价格机制不完善，相关政策落实缓慢，未来需要进一步改革电价体系和管理体制，促进抽水蓄能健康稳定发展2021年4月发布的《国家发展改革委关于进一步完善抽水蓄能电站价格形成机制的意见》指出，要坚持和优化抽水蓄能电站两部制电价政策，完善抽水蓄能电站成本分摊和分流办法，加强抽水蓄能电站建设和运行管理规划还指出，要完善抽水蓄能价格机制，明确市场化调峰资源建设

未来，伴随着抽水蓄能规模的不断扩大和运行管理体制的完善，将更有利于构建以新能源为主体的新型电力体系，助力‘双碳’目标的实现何宜春说

人民日报