2024全球抽水蓄能发电行业技术发展现状分析

• 黄文玉 2023年12月18日 来源：互联网 新华社 551 30
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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。

2023年12月15日，东北地区装机规模最大的抽水蓄能电站——辽宁清原抽水蓄能电站首台机组正式投产发电，对保障辽宁电网安全稳定运行、促进新能源消纳、优化东北电网电源结构具有重要意义。据了解，清原抽水蓄能电站其余5台机组仍在安装、调试过程中，计划于2025年3月前全部投入运行。届时，电站每年可节约标煤15.8万吨，减少二氧化碳排放37.5万吨。

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。

抽水蓄能电站是利用电力系统负荷低谷时的剩余电能从下水库向上水库抽水，将电能转换为水的势能储存起来;当电力系统需要时，从上水库向下水库放水发电，再将水的势能转换为电能的一种电站。抽水蓄能电站就是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。它利用下半夜过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，然后在次日白天和前半夜将水放出发电，并流入下水库。在整个运作过程中，虽然部分能量会在转化时流失，但相比之下，使用抽水蓄能电站仍然比增建煤电发电设备来满足高峰用电而在低谷时压荷、停机这种情况来得便宜，效益更佳。

除此以外，抽水蓄能电站还能担负调频、调相和事故备用等动态功能。因而抽水蓄能电站既是电源点，又是电力用户;并成为电网运行管理的重要工具，是确保电网安全、经济、稳定生产的支柱。抽水蓄能电站有发电和抽水两种主要运行方式，在两种运行方式之间又有多种从一个工况转到另一工况的运行。

全球抽水蓄能发电行业技术发展现状分析

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。

随着并网核电及新能源机组(风电、太阳能等)越来越多，电网出现新的稳定问题：一是夜间定常运行发电设备增加;二是新能源在电网中的占比越来越大，电网的稳定性面临更大挑战。变速抽水蓄能机组具有自动跟踪电网频率变化和高速调节有功功率等优越性，一方面，可根据风电等新能源出力过程，调节水泵输入功率，更灵活地跟踪电网频率，在保证电网安全稳定运行的前提下提高新能源利用率;另一方面，机组调节速率提高，可更好地跟踪风电等稳定性差电源的出力过程，从而减小新能源电源对电网的冲击。此外，可变速机组还可以使水轮机在各出力下运行在高效率区，提高了水轮机效率;由于可变速机组可运行水头范围增大，可以降低上水库大坝高度，节省建设成本。

更具优势的是变速机优良的调节性能，变速机组在响应时间、调节速度方面明显优于定速机组。变速机组可以在0.25s内调整水泵入力±5%，调整水轮机出力±10%。日本大河内电站(1993年完成改造，2台可变速机组)400MW变速机组0.2s内可改变输出功率32MW或输入功率80MW。现阶段世界上共有34台可变速机组在运或在建，其中日本15台，瑞士10台，斯洛文尼亚1台，德国2台(有4台在建)，葡萄牙2台，中国在这方面尚属空白。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国抽水蓄能发电行业市场深度调研与发展分析报告》显示：

根据市场调研数据分析，2018-2022年中国抽水蓄能发电设备市场规模呈现逐年增长趋势，2022年市场规模为931亿元，同比增长21.7%。2018-2022年中国抽水蓄能发电下游应用规模呈现逐年增长趋势，2022年市场规模为1387亿元，同比增长19.8%。2018-2022年中国抽水蓄能电站市场营收呈现逐年增长趋势，2022年市场规模为859亿元，同比增长13.8%。2018-2022年中国抽水蓄能装机总量呈现逐年增长趋势，2022年市场规模为43GW，同比增长19.4%。

“十三五”以来，2022年开工建设的两座抽水蓄能电站，国家电网公司已累计开工建设23座抽水蓄能电站，装机容量达3093万千瓦，总投资近1800亿元;累计投产7座抽水蓄能电站，装机容量765万千瓦，有力服务了国家“六稳”“六保”工作。2023年4月，国家抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035)中的“十四五”重点实施项目——仙游木兰抽水蓄能电站。该项目总投资约94亿元，选址于社硎乡和菜溪乡交界处。

抽水蓄能发电行业未来发展趋势

由于抽水蓄能是现阶段技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源，与风电、太阳能发电、核电、火电等配合效果较好。全球主要国家/地区仍对发展抽水蓄能产业持积极态度。据IHA预测，至2025年，全球抽水蓄能累计装机规模将达208GW，至2030今年，累计装机规模将达239GW。

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