抽水蓄能：儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的基石，開啟千億新篇章

本文系基于公開資料撰寫，僅作為信息交流之用，不構(gòu)成任何投資建議。

圖為浙江長龍山抽水蓄能電站

為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)，可再生能源發(fā)電的規(guī)模快速提升，也推動(dòng)了儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展。近日，國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)了《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，為儲(chǔ)能賽道再添了一把火。本次實(shí)施方案提出的新型儲(chǔ)能，主要針對(duì)的是以鋰電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能。

鋰電池儲(chǔ)能的風(fēng)口處自然熱鬧非凡，國內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)大多都在開辟儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，作為極為重要的第二增長曲線。

然而事實(shí)上，儲(chǔ)能技術(shù)是多種多樣的，常見的是電化學(xué)儲(chǔ)能和機(jī)械儲(chǔ)能兩大類。電化學(xué)儲(chǔ)能作為增長最快的細(xì)分領(lǐng)域吸粉最多，而默默擔(dān)當(dāng)大任的機(jī)械儲(chǔ)能卻已悄然迎來了發(fā)展的拐點(diǎn)，值得投資者及各界人士深入追蹤。本文將嘗試分析大家并不熟悉卻前景同樣廣闊的——抽水蓄能

為什么說它既是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的基石，又是風(fēng)電、光伏及核電等整個(gè)新型電力系統(tǒng)的壓艙石？

圖1儲(chǔ)能技術(shù)分類，資料來源派能科技招股說明書

01儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的基石—抽水蓄能

【1】何謂抽水蓄能？

雖然抽水蓄能對(duì)大多數(shù)人來說都是陌生的領(lǐng)域，但它并不是什么新鮮的技術(shù)。抽水蓄能作為最早的大容量儲(chǔ)能技術(shù)，從20世紀(jì)中期開始就被大量運(yùn)用，逐漸成為全世界應(yīng)用最為廣泛的儲(chǔ)能技術(shù)。

據(jù)國際水電協(xié)會(huì)（IHA）發(fā)布的2021全球水電報(bào)告，截至2020年底，全球抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模為1．59億千瓦，占儲(chǔ)能總規(guī)模的94％。在我國，抽水蓄能在儲(chǔ)能領(lǐng)域同樣是主導(dǎo)者。

圖2截至2020年末中國抽水蓄能占比，資料來源CNESA

抽水蓄能，按字面意思理解，即利用水作為儲(chǔ)能介質(zhì)，通過電能與水的勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存和釋放。通常一座抽水蓄能電站由兩座海拔高度不同的水庫、水輪機(jī)、水泵以及配套的輸水系統(tǒng)等組成。

【2】工作原理

我們都熟悉，水力發(fā)電的原理是把水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。抽水蓄能技術(shù)和水力發(fā)電技術(shù)是一脈相承的，底層技術(shù)都是勢(shì)能和電能的相互轉(zhuǎn)換。

在抽水蓄能電站運(yùn)行過程中，當(dāng)用電處在低谷時(shí)，先用電網(wǎng)中富余的電將水抽到上水庫儲(chǔ)存，這個(gè)過程是把電能轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能；等到用電高峰來的時(shí)候，再將上水庫的水放出來，水流順勢(shì)而下推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電，電就“送回去”了。

抽水蓄能有兩種方式，一種是純抽水蓄能，國內(nèi)建的大部分都是這類，比如廣州抽水蓄能電站、河北豐寧抽水蓄能電站；另一種是混合式抽水蓄能，是在純抽水蓄能的基礎(chǔ)上安裝有普通水輪發(fā)電機(jī)組，可以利用上河道的水流發(fā)電。后者既有儲(chǔ)能的作用，又擁有常規(guī)水電站的功能。

圖3抽水蓄能電站示意圖，資料來源鵬芃科藝

【3】建設(shè)抽水蓄能的必要性

鑒于風(fēng)電、光伏資源的特殊性，風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量在負(fù)荷高峰時(shí)存在不能充分利用的可能性。故而建設(shè)抽水蓄能電站的必要性格外凸顯它可以同等程度替代煤電裝機(jī)容量，并發(fā)揮調(diào)峰、填谷等特殊功能，能夠顯著減輕電網(wǎng)調(diào)峰壓力。

具體來說，建設(shè)抽水蓄能電站，可以有效改善電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行條件，降低系統(tǒng)煤耗量，提高水電、風(fēng)電資源的利用程度，保證核電機(jī)組安全平穩(wěn)運(yùn)行，提高核電運(yùn)行效益，從而促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整和清潔能源、可再生能源的發(fā)展。