（1）概念

一種儲能技術。即利用水作為儲能介質，通過電能與勢能相互轉化，實現電能的儲存和管理。

（2）基本原理

電網低谷時利用過剩電力將作為液態(tài)能量媒體的水從低標高的水庫抽到高標高的水庫，電網峰荷時高標高水庫中的水回流到下水庫推動水輪機發(fā)電機發(fā)電。

（3）特點

屬于大規(guī)模、集中式能量儲存，技術相當成熟，可用于電網的能量管理和調峰；

效率一般約為 65%~75% ，最高可達80%~85%；

負荷響應速度快(10%負荷變化需10秒鐘)，從全停到滿載發(fā)電約5分鐘，從全停到滿載抽水約1分鐘；

具有日調節(jié)能力，適合于配合核電站、大規(guī)模風力發(fā)電、超大規(guī)模太陽能光伏發(fā)電。

（4）缺點

需要上池和下池；

廠址的選擇依賴地理條件，有一定的難度和局限性；

與負荷中心有一定距離，需長距離輸電。

抽水蓄能技術原理及特性

（1） 構成

工作原理：利用可逆的水泵水輪機組，在電力負荷低谷時利用多余電能將下水庫中的水抽到上水庫儲存起來，在電力負荷高峰時放水發(fā)電。構成：抽水蓄能電站由上下水庫、引水系統(tǒng)（高壓部分和低壓部分）、電站廠房和機組等（圖1）。圖2為典型的抽水蓄能電站示意。

圖1 抽水蓄能電站構成

圖2 抽水蓄能電站示意

（2）在電力系統(tǒng)運行中的作用和效益

一般認為，抽水蓄能電站的效益可分為社會效益和經濟效益，其中經濟效益包括靜態(tài)效益和動態(tài)效益（圖3）。

圖3 抽水蓄能電站效益

（3） 經濟性分析

常規(guī)水電的建設費用為9000~12000元/kW，抽水蓄能電站的建設費用僅需4000~6000元/kW，而且建設周期更短。另外，抽水蓄能電站固定運行費率比燃煤火電廠少50%左右。

每次抽水發(fā)電的能量轉換過程中，抽水蓄能電站雖然均有25%的能量損失，但可以協(xié)調電網供需矛盾，達到節(jié)能減排的效果。

（4）應用及發(fā)展

中國抽水蓄能技術逐漸積累經驗，克服重重障礙，步入了快速發(fā)展期。

中國抽水蓄能電站發(fā)展歷程和規(guī)劃（1968—2025年）

抽水蓄能技術的發(fā)展趨勢和新技術主要包括以下幾方面。

1）施工技術：信息化管理系統(tǒng)、隧洞機械掘進施工技術、噴錨支護等柔性支護技術等等；

2）機電制造技術：長短葉片轉輪技術、高水頭大容量水泵水輪機；

3）特殊抽水蓄能電站。

我國抽水蓄能電站的發(fā)展起步較晚，在上世紀60年代后期才開始研究抽水蓄能電站的開發(fā)。但起步晚、起點高是我國抽水蓄能產業(yè)的特點。

我國抽水蓄能電站裝機容量已居世界第一，截至2018年底中國抽水蓄能裝機容量為30GW，占發(fā)電總裝機1.6%；在建規(guī)模為50GW。

根據8月6日，國家能源局綜合司公布關于征求對《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》（征求意見稿）意見的函的要求，到2035年，我國抽水蓄能電站投產總規(guī)模達到3億千瓦。其中，“十四五”期間開工1.8億千瓦,2025年投產總規(guī)模6200萬千瓦；“十五五”期間開工8000萬千瓦，2030年投產總規(guī)模2億千瓦；“十六五”期間開工4000萬千瓦，2035年投產總規(guī)模3億千瓦。并給出了各省份具體的重點實施項目。初步測算，其中“十四五”、“十五五”、“十六五”期間分別約為9000億元、6000億元、3000億元。

除此之外，本次中長期規(guī)劃提出抽水蓄能儲備項目布局550余個，總裝機規(guī)模約6.8億千瓦。按照抽水蓄能中長期規(guī)劃發(fā)展規(guī)模，初步測算了新增投資規(guī)模約18000億元，其中“十四五”、“十五五”、“十六五”期間分別約為9000億元、6000億元、3000億元。按照抽水蓄能電價形成機制測算，到2035年將提高全國平均輸配電價1.3分/千瓦時左右。

中長期規(guī)劃的項目主要分布在華北區(qū)域、東北區(qū)域、華東區(qū)域、華中區(qū)域、南方區(qū)域、西南區(qū)域、西北區(qū)域。

除此之外，本次中長期規(guī)劃提出抽水蓄能儲備項目布局550余個，總裝機規(guī)模約6.8億千瓦（具體名單見文末附表）。按照抽水蓄能中長期規(guī)劃發(fā)展規(guī)模，初步測算了新增投資規(guī)模約18000億元，其中“十四五”、“十五五”、“十六五”期間分別約為9000億元、6000億元、3000億元。按照抽水蓄能電價形成機制測算，到2035年將提高全國平均輸配電價1.3分/千瓦時左右。

中長期規(guī)劃的項目主要分布在華北區(qū)域、東北區(qū)域、華東區(qū)域、華中區(qū)域、南方區(qū)域、西南區(qū)域、西北區(qū)域。其中，華北地區(qū)重點布局在河北、山東等??；服務新能源大規(guī)模發(fā) 展需要，東北地區(qū)重點布局在遼寧、黑龍江、吉林等省；服務核 電和新能源大規(guī)模發(fā)展，以及接受區(qū)外電力需要，華東地區(qū)重點 布局在浙江、安徽等省，南方地區(qū)重點布局在廣東??；服務中部 城市群經濟建設發(fā)展需要，華中地區(qū)重點布局在河南、湖南、湖 北等??；服務新能源大規(guī)模發(fā)展和電力外送需要，重點圍繞新能 源基地及負荷中心合理布局，西北地區(qū)重點布局在陜西、青海、 新疆等省區(qū)。