储能之抽水蓄能 有什么优势?效率怎么样?

抽水蓄能,一种储能技术。即利用水作为储能介质,通过电能与势能相互转化,实现电能的储存和管理。利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能。适用于调频、调相,稳定电力系统的周波和电压,还可提高系统中火电站和核电站的效率。

抽水蓄能是技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的储能方式,是电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源。

储能之抽水蓄能 有什么优势?效率怎么样?

抽水蓄能从 20 世纪中期开始被大量运用,是最早被使用的大容量储能技术,现已成为世界范围内应用最广泛的储能技术。从全球来看,抽水蓄能占储能总规模的 94%;从国内来看,抽水储能占储能总规模的 89.3%。

抽水蓄能的工作原理是利用水作为储能介质,实现电能的储存和释放,其底层技术是通过电能与水的势能相互转化。具体来看,在抽水蓄能电站运行过程中,当用电量少时,通过电网中多余的电将水抽到水库中储存,把电能转化成水的势能;当用电量大时,再将储存的水放出,水流推动水轮机发电,把水的势能转化成电能。

目前来看,抽水蓄能有两种类型,一是纯抽水蓄能,二是混合型抽水蓄能。前者仅用于储能,在国内使用也最多;后者既可以储能,又能当作常规的水电站使用。

抽水蓄能应用最广泛有多种原因,首先是技术成熟,上世纪六十年代就已经实现商业化;其次是成本较低,虽然初始建造费用高,但抽水蓄能电站使用寿命较长,至少在 50 年以上,成本摊薄后费用仍然较低,平均单位装机投资金额为 6136 元 / 千瓦;再次是开发资源丰富,抽水蓄能电站不仅能沿河而建,也能离河抽水蓄能,增加可开发资源和降低成本;最后是安全性高,不像电化学储能容易发生事故,抽水蓄能利用水作为储能介质,安全性极高。

此外,抽水蓄能还具有储能周期长、安全运营周期长,以及稳定性好等诸多优势。这让抽水蓄能成为目前使用率最高的储能方式,根据公开数据,算上现有水库,目前全球约有 61.6 万个站点。

基于抽水蓄能的优势和现实储能市场需求,抽水储能迎来行业发展机遇。去年 9 月,国家能源局发布《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035 年)》,文件指出,到 2030 年,抽水蓄能投产总规模较“十四五”要翻一番,达到 1.2 亿千瓦左右。粗略计算,未来 10 年时间有望迎来近 3 倍的增长。

抽水蓄能具有调峰、调频、调相、储能、系统备用和黑启动等功能,以及容量大、工况多、速度快、可靠性高、经济性好等技术经济优势,在保障大电网安全、促进新能源消纳、提升全系统性能中发挥着基础作用,是能源互联网的重要组成部分。加快发展抽水蓄能,是构建新型电力系统的迫切要求,是保障电力系统安全稳定运行的重要支撑,是可再生能源大规模发展的重要保障。

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