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論抽水蓄能的十大關系

所謂“陌上人如玉,公子世無雙”是也,最近很久沒見到他了,甚是想念。

隨著《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》印發(fā)實施,抽水蓄能進入高質量發(fā)展的新階段。近日,國家發(fā)展改革委、國家能源局先后印發(fā)《關于進一步做好抽水蓄能規(guī)劃建設工作有關事項的通知》)《關于第三監(jiān)管周期省級電網輸配電價及有關事項的通知》《關于抽水蓄能電站容量電價及有關事項的通知》,分別對抽水蓄能的需求論證和納規(guī)要求、工商業(yè)用戶用電電價組成中抽水蓄能容量價格納入系統(tǒng)運行費用疏導、正式核定在運及2025年底前擬投運的48座抽水蓄能電站容量電價等進行了規(guī)定,進一步明確了抽水蓄能發(fā)展要求,傳遞了清晰的價值導向,對于促進、推動抽水蓄能行業(yè)健康有序高質量發(fā)展具有重要的指導意義。在認真學習文件精神的基礎上,為了更好的回答實踐的過程中大家關切的若干重大問題,以正本清源、答疑解惑。恰好這日風清氣朗,曉風和暢,于是我溫上一壺酒,準備了些時令水果,拿上幾碟小菜就徑直前往登門討教。

他和我說了這十大關系。

一、電價漲和降的關系

近來有一種聲音,在說起抽水蓄能時,對它的好處贊不絕口,但是對于工商業(yè)用戶用電價格上漲問題又憂心忡忡。

對于這樣的理性愛國者,是值得熱烈贊同的。

故不盡知用兵之害者,則不能盡知用兵之利也。

——《孫子兵法》

不把可能的困難想清楚,只憑著一腔熱血做事,是沒有辦法實現科學決策。

若把抽水蓄能比作充電寶,假設制造一個充電寶成本需要80塊錢,為了回收成本并得到合理利潤,充電寶生產企業(yè)在商場里面為大家提供充電寶租賃服務,供大家應急使用。若每次租金是2塊錢,那么需要出租40次,才能收回成本,如果可以出租50次,那么多出來的20塊錢就是合理的利潤,生產企業(yè)可以用來進行擴大再生產。

抽水蓄能的回收機理差不多,也是通過租金(在官方文件中被稱為容量價格)的形式來回收成本和獲取利潤。對于一座120萬千瓦的典型抽水蓄能項目,假設它的總投資在80億元左右,那么在40年的經營期內,每年需要有一筆固定的租金,才能保證它的合理回報率。這個租金由誰來出呢?按照國家發(fā)改委《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》(發(fā)改價格〔2021〕633號)“建立容量電費……回收的機制”和《關于第三監(jiān)管周期省級電網輸配電價及有關事項的通知》(發(fā)改價格〔2023〕526號)“工商業(yè)用戶用電價格由上網電價、上網環(huán)節(jié)線損費用、輸配電價、系統(tǒng)運行費用、政府性基金及附加組成。系統(tǒng)運行費用包括輔助服務費用、抽水蓄能容量電費等?!彼赃@個租金是要在系統(tǒng)運行費用當中進行回收。

因為這樣的回收機制設置,所以每建設一座抽水蓄能電站,租金的增加,都必然會導致系統(tǒng)運行費用增加。

但是不是說系統(tǒng)運行費用增長,用戶電價就一定會增加呢?答案是不一定。原因在于系統(tǒng)運行費用只是用戶電價的一部分。按照現行的電價機制,工商業(yè)用戶用電價格=上網電價+上網環(huán)節(jié)線損費用+輸配電價+系統(tǒng)運行費用+政府性基金及附加組成。雖然抽水蓄能電站容量價格要計算在系統(tǒng)運行費用中,會必然導致系統(tǒng)運行費用提升。但是抽水蓄能投入電網中之后,可以帶動更大規(guī)模的新能源開發(fā)。隨著新能源進入全面低價的時代,新能源上網電價也會降低。由抽水蓄能電站帶來的增量新能源產生的經濟效益,可以部分甚至完全抵消系統(tǒng)運行費用上漲的影響,用戶電價不會受到很大的影響。

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系統(tǒng)運行費用只是電價的組成之一,不是電價的全部。新能源+抽水蓄能是推動實現雙碳目標最理想的電源組合。進行抽水蓄能的價值分析,不能只是考慮抽水蓄能自身,更要充分考慮這對電源組合的綜合作用(抽水蓄能和其帶動開發(fā)的增量新能源),才能完整全面的體現抽水蓄能的經濟性。

建設抽水蓄能,看起來會帶來用戶電價上漲,但是因為建設抽水蓄能可以帶動更多低價的新能源并網,最后反而能夠實現推動用戶電價下降的目的。系統(tǒng)運行費用上漲只是選擇了在系統(tǒng)運行費用中回收抽水蓄能租金的方法,并不意味著用戶電價一定會上升或上升的數量與系統(tǒng)運行費用上漲的一致。

將欲歙之,必固張之;將欲弱之,必固強之;將欲廢之,必固興之;將欲奪之,必固與之,是謂微明。

——《道德經》

二、發(fā)展熱和冷的關系

近期,關于抽水蓄能發(fā)展過熱的輿論引起了大家的廣泛關注。

什么樣的發(fā)展是過熱呢?就是不顧電力系統(tǒng)發(fā)展需要、新能源大基地的建設需要,只是出于拉動地方投資的目的,那么這樣的發(fā)展決策就是過熱。抽水蓄能電站建設的目的是為新型能源體系服務的,為新型電力系統(tǒng)服務,為新能源的發(fā)展服務的。不顧需求,只是推項目的傾向是過熱的。

什么樣的發(fā)展是過冷呢?就是為了實現雙碳目標,為了支持新能源高質量發(fā)展,系統(tǒng)必須新建大量的調節(jié)電源。綜合比較不同方案的經濟性、環(huán)境影響,抽水蓄能是可大規(guī)模開發(fā)、技術最成熟、最具經濟性、安全性的選擇。但是抽水蓄能的建設周期較長,為了能夠盡早發(fā)揮作用,支持碳達峰、碳中和目標的實現,對于距離負荷中心近的項目、為新能源大基地服務的項目,在做好生態(tài)環(huán)境保護、確保工程建設質量的前提下,應該早做決策,加快推進項目前期工作,穩(wěn)妥有序推進工程建設。如果因為遲疑不決,錯過“十四五”的抽水蓄能戰(zhàn)略發(fā)展機遇期,這樣的發(fā)展就是過冷的。

關于抽水蓄能發(fā)展是過冷和過熱的問題,總體來看,隨著中長期發(fā)展規(guī)劃的實施,抽水蓄能產業(yè)投資、建設、裝備制造等全產業(yè)鏈熱情已經被充分調動起來了,對于這個前所未有的大好局面,士氣宜鼓不宜泄,需要給市場一個清晰的導向,堅定大力發(fā)展抽水蓄能的路線不動搖。決定發(fā)展路線的大賬國家來算,決定企業(yè)投資的小賬由企業(yè)自主決策,這才是中國特色的市場經濟。

目前全國雖然局部地區(qū)存在發(fā)展傾向過熱的情況,但是瑕不掩瑜,算一下總賬,為了實現雙碳目標,為了支持60億~80億千瓦新能源發(fā)展規(guī)模,即使是建設10億千瓦的抽水蓄能也是遠遠不夠的。目前已在建的抽水蓄能項目約1.7億千瓦,在這個階段提醒大家應該冷靜思考是正確的,但是因為局部的、一時的、偶發(fā)的過熱傾向,就給抽水蓄能發(fā)展下一個過熱的結論大可不必。已經納入抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃的項目遠遠不夠,下一步應該統(tǒng)籌考慮電力系統(tǒng)發(fā)展需要,新能源基地建設需要,繼續(xù)有序推進新增納規(guī)工作。

三、送端和受端的關系

目前,關于應該在送端和受端建立抽水蓄能的問題,在很多大基地的論證過程中引起了業(yè)內人士的討論。

不論黑貓白貓,抓住耗子就是好貓。

在送端或受端來搭配抽水蓄能電站不是原則問題,而是方案比選的問題。對于需要遠距離外送的基地,如果電源是傳統(tǒng)的電源比如火電或者水電,這些電源本身就有很好的調節(jié)能力,可以根據受端需要來提供電力、電量支持。在這種情況下,在送端建設抽水蓄能來提高調節(jié)能力是沒有必要的??梢钥紤]在受端區(qū)域建設抽水蓄能電站,以增加受端區(qū)域的調節(jié)能力,并為遠距離外送提供安全保障。

那么如果送端區(qū)域以新能源為主、且調節(jié)能力不足的時候呢?以西南某基地為例,常規(guī)水電裝機只有300萬千瓦左右,周邊可開發(fā)的光伏資源超過2000萬千瓦。對于不搭配抽水蓄能的方案一,那么基地可以提供有效電力支撐只有300萬千瓦,且調節(jié)能力不足,能夠支持的新能源開發(fā)規(guī)模在1400萬千瓦左右。這樣的電源組合方案的缺點是通道只能發(fā)揮300萬千瓦的保供作用;帶動開發(fā)新能源的規(guī)模有限;外送通道的利用效率較低,在4000h左右。對于搭配500萬千瓦左右的抽水蓄能電站的方案二,可以將新能源的開發(fā)規(guī)模提高到2000萬千瓦以上,為受端提供800萬千瓦的電力供應能力,此外還可以將外送通道的利用效率提高到5000h以上。綜合為受端區(qū)域提供的電力保供能力、新能源開發(fā)規(guī)模、外送通道利用效率等因素,方案二的整體經濟性明顯優(yōu)于方案一。

所以對于傳統(tǒng)的電源組合方案,經過研究,在受端配套建設抽水蓄能是有利的結論是合適的。但是對于以新能源為主的大型能源基地,在送端建設抽水蓄能的優(yōu)勢更為明顯。需要根據調節(jié)電源組成、新能源資源情況、送出通道的資源情況具體問題具體分析,通過擬定不同的方案,進行技術經濟綜合比較來確定。

四、省內和區(qū)域的關系

受地形、地質限制,并考慮生態(tài)環(huán)境敏感因素,并不是所有的省份都有大規(guī)模建設抽水蓄能的條件;同時,有的省份建設條件又特別好,具有大量優(yōu)質的抽水蓄能站點資源。因此,存在區(qū)域間進行統(tǒng)籌協調的需求。

但是按照現行的建設管理體系,抽水蓄能由省級政府按照國家制定的相關規(guī)劃核準。就會出現這樣的情況,A省對于抽水蓄能的需求特別巨大,B省有大量的抽水蓄能資源,雙方具備優(yōu)勢資源互濟的基礎。但是受現行管理體制的束縛,A省沒有辦法去核準B省的項目;B省沒有辦法單方面決定哪些項目是留給自己的,哪些項目是給A省。

所以抽水蓄能在省內和區(qū)域之間的協調關系,本質上并不是資源問題,而是管理問題。如果只是有A省和B省“自由戀愛”,那么溝通的時間成本代價很高。

省內和區(qū)域的關系,從本質上來講是優(yōu)勢資源互濟。在優(yōu)先滿足省內需求的前提下,富余的資源可以用于支撐區(qū)域協同發(fā)展。對于這種情況,我國已經有了較為豐富的經驗,比如“西電東送”實現了在全國范圍內更大規(guī)模的資源互濟、促進了區(qū)域間協同發(fā)展。對于省內和區(qū)域的關系,從建設管理程序來看確實比較復雜,但是集中力量辦大事,不正是推動國家快速發(fā)展的體制優(yōu)勢、制度優(yōu)勢。在下步的工作中,可以由國家有關部門組織加強資源在區(qū)域內的統(tǒng)籌協調,提出綜合效益最大,對各方來說都比較有利的資源配置方案。

五、分散和集中的關系

為了更好發(fā)揮抽水蓄能的作用,抽水蓄能一般應該布局在電力負荷中心或者是新能源大基地周邊。

但是受地形、地質條件限制,并不是所有的區(qū)域都有建設抽水蓄能的條件,所以抽水蓄能電站選點布局也要受到需求和可能的限制。

一般來說,對于圍繞電力負荷中心選點,通常還是分散布局的好,調度運行更為靈活,電力損失也相對較小,所以通常認為在縣一級的區(qū)域不宜布置超過兩座的抽水蓄能電站,且項目裝機容量不宜過大,否則會導致電力流向大進大出的格局,不僅增加了輸電項目投資,實際上可能使用頻率也不高。但是圍繞新能源大基地的選點,在新能源富集的區(qū)域集中布局可能更合適,對于和新能源的聯合運行更有利;項目裝機容量在具備條件的時候可以更大一些,通過規(guī)模效益來降低單位千瓦投資。

六、保供和轉型的關系

電力保供和能源轉型之間并不是非此即彼的關系,而是既要也要的關系。發(fā)展抽水蓄能可以實現兩者兼顧。

近幾年來,我國的電力保供形勢很嚴峻。2021年度,共有16個省區(qū)市的電力出現缺口,其中廣東、浙江、山東和江蘇的電力缺口在千億度以上。2022年,四川史無前例的在汛期出現了較大的電力缺口,讓大家對這個炎熱的夏天記憶猶新。抽水蓄能是少有能夠兼顧保供和轉型的電源類型,既不會新增更多的碳排放,同時也可以促進新能源消納,為電力系統(tǒng)提供容量支撐作用。不過需要注意的是,對于抽水蓄能電站,因為建設周期較長的關系,“十三五”核準的項目近期才會陸續(xù)投產,可以為“十四五”期間的電力保供貢獻力量。但是如果不持續(xù)加大抽水蓄能和新能源發(fā)展力度,未來還會面臨和現在一樣的電力保供壓力。如果說現階段,為了保供而大上快上煤電,是不得已而為之;如果到了2030、2035年,還是需要通過大上快上煤電來保供,則不得不問一句:

“虎兕出于柙,龜玉毀于櫝中,是誰之過與?”

——《論語》

七、國家和地方的關系

抽水蓄能的建設管理體系,國家和地方各司其職。

國家主要負責抽水蓄能發(fā)展規(guī)劃的制定,如《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》,并負責制定抽水蓄能電價機制和容量價格核定。省級政府按照國家制定的相關規(guī)劃核準抽水蓄能項目。實踐證明,這是一個比較完善的建設管理體系。國家通過制定規(guī)劃和價格機制來對抽水蓄能建設進行宏觀調控,地方政府根據相關規(guī)劃來組織推動項目前期工作,并督促投資企業(yè)安全有序推進項目建設。

但是在省內和區(qū)域之間的關系中,也應該充分考慮省內和區(qū)域抽水蓄能項目布局的問題,因為需要跨省的協調問題,所以應該由國家層面來組織研究。對于新能源大基地配套抽水蓄能的問題,因為涉及到全國電力流向的問題,所以也需要由國家層面來協調。

八、近期和遠期的關系

抽水蓄能的建設周期一般是5~7年,所以研究抽水蓄能的發(fā)展需要必須要有前瞻性,要立足于長遠。

目前,投產的抽水蓄能規(guī)模顯著不足。為滿足新能源快速發(fā)展的需要,必須加快推動抽水蓄能的規(guī)劃和前期工作,以保障8年以后有抽水蓄能可用,保障8年以后大規(guī)模發(fā)展新能源不受電網調節(jié)能力的制約,保障8年以后能夠破解既要保供又要轉型的難題。1937年,《論持久戰(zhàn)》發(fā)布,指明了抗戰(zhàn)的道路,堅定了全國無數抗日軍民必勝的信心?!冻志脩?zhàn)》反對亡國論、也反對速勝論。以史為鑒,一定要認識到正確決策+時間+堅持的偉大力量。如果不做重要的事情,那就總是要做緊急的事情。“十三五”提出了抽水蓄能6000萬千瓦的發(fā)展目標,結果只核準了3000萬千瓦左右,所以在“十四五”初期才要匆忙補課。如果“十四五”期間還不能加快推動前期工作,那么必然會導致在“十五五”乃至“十六五”期間沒有抽水蓄能可用的后果。

建設一個抽水蓄能電站最好的時機是十年前,其次就是今天。

前事之不忘,后事之師也。

——《過秦論》

九、條件好和壞的關系

對于抽水蓄能電站建設條件的好和壞。經過多年的實踐經驗,建成了五個維度的評價體系,分別是地理位置、外部條件(環(huán)境敏感對象和建設征地移民安置)、建設條件(距高比、地形地質、成庫條件)、設計方案(工程規(guī)模、水工建筑物、施工組織設計)、經濟性(靜態(tài)單位千瓦投資、容量價格)。

孫子兵法有云,勝者之戰(zhàn)民也,若決積水于千仞之溪者,形也。抽水蓄能亦需形勝之地。

綜合來看,抽水蓄能的建設條件好與壞大部分主要還是落腳到經濟性上來。目前來看,全國不同區(qū)域的抽水蓄能電站建設經濟性差別較大,總體來看,華東、廣東、華中區(qū)域地區(qū)的抽水蓄能電站建設條件較好,單位千瓦投資相對低一些;西北、東北、西南地區(qū)建設條件相對一般,單位千瓦投資要高一些??傮w來看,如果不論項目好與壞,都不加區(qū)分的納入系統(tǒng)運行費用疏導,是不能夠體現鼓勵節(jié)約、鼓勵優(yōu)先開發(fā)資源條件好的抽水蓄能的價格信號的。近期核定的48座抽水蓄能電站的容量價格充分體現了鼓勵先進的價值導向。

下一步可以考慮分區(qū)域(或者分?。┰O置容量標桿價格,對于價格監(jiān)審后確實低于容量標桿價格的項目,按照價格監(jiān)審核定的容量價格執(zhí)行;對于價格監(jiān)審后高于容量標桿價格的項目,核定的容量電價可以考慮分為兩部分,一部分是容量標桿電價,超出容量標桿電價的部分經協商按照一定的比例計入。這樣的好處是一方面可以起到鼓勵節(jié)約的導向,同時也可以實現對納入規(guī)劃的項目進行動態(tài)調整,有利于更好的落實規(guī)劃。

十、和新型儲能的關系

目前來看,抽水蓄能是最具大規(guī)模開發(fā)條件、經濟性最好、能量轉化效果較高的儲能措施,同時可以在電力系統(tǒng)中發(fā)揮調峰、填谷、調頻、調相和緊急事故備用等作用,并且可以提供轉動慣量支撐。但是新型儲能也具備建設周期短(如化學儲能、壓縮空氣儲能、重力儲能等),對地形地質條件要求不那么嚴格(如化學儲能等)等優(yōu)點??傮w來看,抽水蓄能可以和新型儲能發(fā)揮很好的互補作用,尤其是考慮到化學儲能等新型儲能設施使用壽命相對較短,正好可以和抽水蓄能電站形成近中遠相結合,共同發(fā)揮促進新能源發(fā)展的作用。

總體來看,為了規(guī)劃建設新型能源體系,為了建設新型電力系統(tǒng),為了促進新能源大規(guī)模高比例高質量發(fā)展,加快規(guī)劃建設抽水蓄能是十分必要、十分迫切的。

但是同時也要看到,正如《大決戰(zhàn)》電影中粟裕大將說到:“七個縱隊,七個縱隊,好像手里有七個縱隊,就可以包打天下了!”抽水蓄能自己不能包打天下,抽水蓄能要想發(fā)揮作用需要國家堅定不移實現雙碳目標的決心不動搖,需要國家堅定不移堅持規(guī)劃建設新型能源體系的發(fā)展方向不改變,需要國家建立一個堅強的電網,需要抽水蓄能和所有的能源、電力品種共同協作,同時更需要無數志士同仁愛深責切,共同關心推動抽水蓄能的發(fā)展。

在談話的最后,朋友這樣說到:

事非經過不知難。面對百年未有之大變局,當前國際形勢錯綜復雜。

我們并沒有生活在一個和平的年代,我們只是有幸生活在一個偉大的國家。

所以我們才能有機會追逐夢想。

我們堅信,我們的事業(yè)一定會成功!

抽水蓄能的未來一定會越來越好!

這是一篇由朋友們一起,寫給朋友們看的文章。在水電總院趙增海副院長、朱方亮主任的指導下,在馬偉主任的支持下,我們會同秦瀟、趙越、崔正輝、任偉楠、劉納、陶亮、宋敏等同志共同完成此文,并聽取了各兄弟院有關領導和專家的建議。再次對大家寶貴的意見和辛苦的工作表示衷心的感謝。

受作者自身認識所限,本文內容難免疏忽、甚至掛一漏萬,謹此拋磚引玉,歡迎大家的批評指正。