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抽水蓄能:万亿产业健康发展的思考

作者:周建平 来源:能源杂志 发布时间:2022-05-20 浏览:

中国储能网讯:文 | 周建平

作者系中国电力建设股份有限公司总工程师

能源安全对国家繁荣发展、人民生活改善和社会长治久安至关重要。在“双碳目标”驱动下,电源侧的清洁化和用户侧的电气化正在加速演进,电力系统发展面临新的机遇和挑战。抽水蓄能电站是促进新能源开发利用和构建以新能源为主体的新型电力系统的关键支撑,对电网运行的稳定性安全性具有重要作用。

在这一背景下,2021年9月,国家能源局发布《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》,描述了未来十五年雄心勃勃的发展前景,规划到2035年,形成满足新能源高比例大规模发展需求的,技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业。

正是由于万亿级产业市场规模,各类建筑企业、勘测设计企业、装备制造企业纷纷摩拳擦掌,抢跑入场,抢占资源,一场全方位全面的竞技正在悄然兴起。只有坚持系统规划,坚持创新优化,坚持产业协同和产业链协调发展,创新工程建设管理体制机制,维护良好产业链生态,才能促进抽水蓄能产业高质量发展。

抽水蓄能规划

进入新时期,国民经济和社会发展十四五规划和2035年远景目标、应对全球气候变化实施“碳达峰碳中和”战略,以及构建新型电力系统的新的发展要求,催生了新一轮抽水蓄能中长期规划的加速提出和雄心勃勃的十四五建设计划。

2021年9月,国家能源局发布了《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》,紧接着,国家一系列配套政策出台,产业投资热情瞬间点爆,成为行业风口。

截至2021年,我国抽水蓄能电站建成投产规模仅3639万kW。十四五期间,要在此基础上,核准开工1.6亿kW,到2025年,投产总规模达6200万kW,较“十三五”翻一番;十五五期间,新增核准开工8000万kW,到2030年,投产总规模达1.2亿kW,再翻一番,如图1所示。

可见,未来10年,抽水蓄能市场新增投资将超万亿元,毫无疑问,抽水蓄能产业将成为是各建筑类企业、勘测设计企业和装备制造企业一条新的竞争赛道。

过去,抽水蓄能电站是电力系统中的奢侈品,市场容量不大,每年投运机组3台或4台,规模不足 200万kW,现如今,它成了系统稳定安全的必要品,十四五年均投产规模要超过600万kW。这是世所未有和前所未有的开发强度和开发速度。未来20年,新增投产规模将超3亿kW,是现有规模的8倍多。可见,工程建设任务十分繁重而艰巨。

抽水蓄能是新型电力系统构建的关键支撑,是解决新能源大规模接入消纳、提高电力系统稳定性安全性和促进电力可持续发展的迫切需要。蓄能储能电站,除电网需要外,沙漠戈壁荒漠风光基地开发、流域水风光一体化开发、城市和大用户储能与应急备用、构建微电网、局域网电力系统等,蓄能储能设施必不可少,均需要配套建设,见图2。

电力系统中,储能配置分为电源侧配置、电网侧配置和用户侧配置;在电网侧配置中又可分为电网接入端配置和电网输出端配置,图3所示。

不同位置的蓄能储能设施发挥不同的功能作用。合理经济的功能性能和规模容量都需要经过科学论证、综合比较研究确定。

在抽水蓄能电站和新型储能设施的比较中,可以看到,抽水蓄能电站具有设备容量大、调节性能好、调度灵活和环境友好的特点,全生命期内技术经济环境效益优势明显,予以优先开发地位是必要的和合适的。目前,电力系统储能中,90%的容量来自于抽水蓄能。

投资开发主体

投资主体负责推动项目开发规划论证,获取开发权,在促进立项、土地征用、环境影响评价、项目审批、核准、建设、接入系统和投产运营等方面,发挥组织领导、管理协调的主导作用,对各项工作进行部署、决策和提供费用,并承担可能存在的风险。

过去,电网企业是抽水蓄能电站建设的投资主体。已建在建,超过90%的抽水蓄能电站由电网公司独资建设,或控股、参股建设。

在政府鼓励多元化投资,市场化开发,鼓励社会资本参与电力生产交易的政策背景下,未来投资主体中,除电网公司外,还包括发电企业、地方投资平台、电力建设企业、非涉电建筑类企业、水利水电勘测设计企业、制造类、水利类和矿山类企业等。

中央企业、地方国有企业、民营企业,各路企业争先恐后,跑步入场,无疑将加剧市场竞争态势。良性的市场竞争,有利于新形势下抽水蓄能工程大规模快速开发建设的需要,也有利于促进行业技术进步,提升产业现代化水平。但是,也不能不担心无序竞争、恶性竞争的可能性和由此带来产业链生态问题。

抽水蓄能电站开发建设涉及诸多利益主体和利益相关方。地方政府,电网企业、开发企业、建筑施工企业、设备制造企业、金融机构和中介服务机构等。各方合作与利益博弈的前提是项目的可持续性。项目可持续性是指确有必要、技术可行、生态环保和收益保障。如果开发企业都没有利益,其他各方的利益也就根本无法保障。

但是,大家知道,任何健康的产业都离不开良好的产业链生态。凡致力于抽水蓄能产业的企业要清晰地认识到:抽水蓄能电站开发没有捷径、没有超额利润、更没有暴利。唯有始终贯彻落实国家战略,践行责任使命担当,维护市场秩序,创新技术和管理,才能提升效率,实现抽水蓄能产业效益和社会效益的最优化。

工程勘测设计

近期听到不少声音,认为要加快前期工作进度,必须简化流程,应该省去预可研阶段,将预可研阶段与可行性研究阶段合二为一。我认为欲速则不达。

首先,要坚持分阶段开展设计。分阶段开展设计是国家“建筑法”、“工程勘测设计管理条例”的法律规定,不应该违背;分阶段开展设计,有助于由表及里、由浅入深,循序渐进,逐步查明工程建设条件和研究解决关键技术经济问题,有效防范风险;分阶段开展设计,还有助开发企业、电网企业、地方政府有关部门与设计企业,在工程技术经济的论证过程中,逐步取得共识,步调一致共同推动项目的进展。

其次,要把握好勘察设计深度和进度。国家能源局此次发布的抽水蓄能中长期规划,仅仅只是一个资源选点规划。与上一轮规划相比,工作深度明显不足,难免存在一些遗漏和缺陷,存在调整变化的可能。投资企业获得开发权后,要委托开展规划论证,进一步明确开发功能、规模和时序;委托开展预可行性研究和可研设计工作,要突出重点,顺序推动,避免无效投入和资金积压。

特别要提醒的是,1)要维护迄今运转有效的技术管理体系,确保勘测设计工作有序开展,质量受控;2)要区分内业与外业,做到先规划再设计,先勘测后设计,先设计后施工,确保各专业、各阶段设计输入的准确性;3)加强沟通协调,集思广益,工程设计绝不仅是设计企业内部或投资开发企业内部的事情,它需要结合需要与可能,协调各方利益,确保拿出各方满意认可的技术经济方案。

第三,要努力提升工程勘察设计技术水平。投资开发企业要瞄准数字电站的发展目标,基于信息化数字化和智能化技术,加强项目全生命周期管理。投资开发企业和勘测设计企业要积极开展蓄能电站的数字化、标准化和模块化设计;研究施工BIM技术、智能建造技术、项目管理数字化智能化技术,研究采用现代化施工装备和先进工艺,组织开展技术攻关破解关键核心技术难题,提升设计效率和技术水平。

工程勘察设计工作是决定工程成败的关键。工程开发的最大风险是项目论证不充分,选择错误,上马下马、半途而废,投资打水漂;工程建设管理的最大风险是形成新的“三边”工程,边建边改,工期延误,成本严重超支;投资效益差;工程关键技术的最大风险是水库漏水、洞室塌方和重大地质灾害,造成工程质量缺陷和重大工程事故。投资开发企业、勘测设计企业均有防范风险的重大责任,切不可以有麻痹大意,侥幸逃避的思想。

商业模式和建管模式

抽水蓄能电站建成后,绝大多数都转交电网公司,由国家电网、南方电网,或省级电网公司运行管理,服务一定的区域和特定用途。极少数由开发者在局域网路中,自建自用,自行调度或委托电网公司运行管理。

“网建网用”的抽水蓄能电站大都属于内部核算制,没有单独的电价。采用这类商业模式的,占比超85%。“自建网用”、和“自建自用”的抽水蓄能电站或采用设备租赁制、或采用市场电价制。采用这类商业模式的抽水蓄能电站,占比不足15%。

从内部核算制,到设备租赁制,再到市场电价制,预计这将是抽水蓄能电站建设市场化发展的趋势。

目前抽水蓄能电站生产运行方式缺乏统一标准规定,功能性能远没有得到有效发挥,价值体现也不够充分。我国电力体制改革还在进行中,电价市场化改革也一直在路上,今年总理政府工作报告中提出,鼓励社会资本参与电力市场化交易;进一步清理用电不合理加价,继续推动降低一般工商业电价。这也为抽水蓄能电站建设的投资控制提出了新的要求。

目前,国家发展改革委、国家能源局推行抽水蓄能电站“两部制电价”——容量电价和电量电价。容量电价按经营期40年,资本金内部收益率6.5%核定;电量电价按照效率75%和相应价差核定,收益分成。两部制电价政策能够保证投资企业的基本收益。

2021年7月,国家发展改革委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》,全国各省(市)按照要求,均制定了“分时峰谷电价”。从表1中可知,各地一般工商业用电的峰谷电价差,少的每千瓦时0.6元,多的每千瓦时1.2元。由此可见,储能蓄能设施具有较大的套利空间。

随着电力体制和电力市场化改革不断深入推进,未来中国电力市场必将逐步实行市场电价机制。因此,抽水蓄能电站,不论是从国民经济评价,还是从财务评价,经论证充分,在新能源开发和新型电力系统构建中发挥重要作用的抽水蓄能电站都将是经济合理,环境友好,抗风险力强的社会财富工程,企业盈利工程。

投资主体多元化后,未来,抽水蓄能电站更多采用的商业模式是股份合作制,联合开发——共同履责,共享效益,共担风险。对大型抽水蓄能电站,一种较好的合作模式是投资企业作为责任方+电网公司+地方投资平台+其他参与者。

水电规划总院是行业技术服务机构,具有良好水利水电勘察设计业绩和资质的企业,除承担前期规划论证和勘察设计工作外,还可以承担建设监理、技术咨询、全过程咨询服务和EPC总承包业务。

工程建设管理方面,国网新源公司、南网双调公司,项目管理经验丰富,形成了各自特色前期工作、设计管理、招标采购和建设管理制度流程。

随着工程建设领域体制机制改革创新,一些新的投资主体的深度介入,未来,抽水蓄能投资开发和工程建设管理在体制机制创新方面必将取得新的更大进步。

结语

在“双碳战略目标”驱动下,我国抽水蓄能电站产业迎来了前所未有的发展高峰。衷心希望,我国抽水蓄能产业“又好又快”、“健康有序”发展,所有参与企业,共同维护良好的产业链生态环境,坚持“全面规划,统筹开发,协调发展;坚持因地制宜,讲求效益,防范风险”。投资开发企业,电网企业、尤其是勘察设计企业,肩负有促进抽水蓄能高质量发展的重要使命与首要责任,要牢记使命、兴利为民,精心组织、精心设计,精心管理,为中国电力事业的发展,为中国社会迈向“碳中和”的未来做出应有的贡献。

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关键字:抽水蓄能电站

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