新型抽水蓄能與西部調水相結合，是一種全新的思路

新能源將成為實現“雙碳”目標的主戰場沒有爭議，但是如何解決新能源發展帶來的安全性問題，成為其規模化發展最大的制約因素。

去年以來，我國新審批了大量的煤電項目，也主要是出于能源安全的考量。如果新能源有能力解決能源不可能三角——既經濟、又清潔、還安全，那么其未來的發展將是一條康莊大道。

(資料圖片)

那么如何實現我國以新能源為首的清潔能源規?；l展？5月20日，「能見」與《科學中國人》雜志社通過麒麟學院平臺召開了一場思辯會，邀請了全球能源互聯網發展合作組織經濟技術研究院技術處副處長侯金鳴，中國水力發電工程學會水電與新能源專業委員會主任裴哲義，以及中國水利水電科學研究院水資源研究所水資源調度研究室副主任王超，三位專家圍繞“以新型抽水蓄能技術帶動清潔能源基地化開發可否成為新賽道？”展開深入探討，并得出如下結論。

我國清潔能源資源總量巨大但現有調節能力不足

根據全球能源互聯網發展合作組織（下稱“合作組織”）的研究，我國新能源資源主要分布在西部和北部地區，適宜開發的風電、光伏、光熱裝機規模分別為63億、1128億、202億千瓦，占全國待開發資源總量的95%以上，年發電量可達16萬億、190萬億、75萬億千瓦時，是風光無限的“寶藏”。

同時，我國西南地區河流流量豐富、落差集中，水電技術可開發量達4.1億千瓦，占全國水電可開發量的75%，主要集中在我國金沙江、雅礱江、大渡河等八大流域干流，是我國水電開發的“主戰場”。

“從資源量上，我國風光水完全可以滿足我國‘雙碳’的目標?！焙罱瘌Q表示，但是由于新能源的波動性、隨機性、不確定性，存在日內電力不平衡、季節性電量不平衡、靈活性調節能源不足等問題。按照近年來的統計規律，高峰時段新能源只能按照其裝機容量5%-10%的比例納入日內日電力平衡，難以作為可靠支撐。

風光年內發電量分布與負荷需求不匹配，例如，西北春季風光大發，同期電力需求較低，而電力需求高峰出現在冬季，同期新能源電量不足。同時，新能源出力頻繁、快速、劇烈波動，且與日內負荷成反調峰特性，凈負荷波動速度及幅度大，對電力系統調峰及爬坡速率等調節能力提出很高要求。

此外，伴隨能源轉型的逐漸推進，西北地區調節電源將會下降，部分場景下2050年需配置新型儲能規模將超過8億千瓦，將大幅提高新能源開發成本。抽水蓄能雖然技術成熟，成本較低，但是西北地區降雨量小、蒸發量大，直接影響抽水蓄能電站的開發成本和運行效率。

針對我國現階段新能源發展的問題，裴哲義也總結了三個挑戰，首先是新能源大規模發展以后的送出問題，其次是新能源本身對電網的安全沖擊問題，最后就是對全國用電安全保障的問題。

“針對新能源大規模開發帶來的系統靈活性不足問題，我們任務應該多措并舉，從各個方面挖掘調節能力資源。”侯金鳴表示。

首先是充分開發同屬于可再生能源，但調節能力好的水電資源。充分開發西南水電，可以在滿足電能需求的同時，為電力系統提供寶貴的調節能力。根據合作組織的測算，如果開發規模達到3億千瓦，可以支撐大約8-9億千瓦新能源開發。

其次是應該堅持開發大基地、建設大電網、融入大市場，打通西北與西南電網互聯互通的瓶頸，構建西部新能源大規模開發、廣域配置和高效利用的平臺。因為新能源更多集中在三北地區，特別是西北地區，怎樣用西南的水電支持西北新能源的開發？因此必須要堅持系統思維和全局觀念，推動電網的大規?；ヂ?，既能實現廣域范圍內新能源的多能互補和地理平滑效應，還能實現靈活性調節資源在更大范圍內的優化配置，降低西部新能源整體開發成本。

最后，還應該尋找新的調節能力來源。比如國家出臺了《抽水蓄能中長期發展規劃（2021-2035）》，提出到2025年，抽水蓄能投產總規模6200萬千瓦以上；到2030年，投產總規模1.2億千瓦左右，滿足新能源高比例大規模發展需求。

新型抽水蓄能與西部調水結合產生更大效益

值得注意的是，在新能源進一步規模化發展面臨挑戰的同時，我國南水北調西線工程也面臨重大挑戰。

為解決西部水資源分布不均的問題，社會各界對西南到西北的跨流域調水開展了廣泛的研究。據王超介紹，南水北調工程是實現我國水資源優化配置，促進經濟社會可持續發展，保障和改善民生的重大戰略性基礎設施，工程從長江下游、中游、上游規劃了東、中、西線三條線路。自1952年南水北調的宏偉構想提出以來，經過幾代人的接續奮斗，南水北調中、東線一期工程已經建成投運，經濟、社會和生態效益顯著。西線工程現今還處在規劃論證階段，但是面臨巨大的挑戰，如果采取自流的方式，上游整體的可調水量很小，對調水規模的影響就很大，如果采取泵站提水的方式，將取水口設置到下游，雖然說工程調水規?？梢约眲≡龃?，但是又面臨著提水能耗的問題。

根據西部調水工程規劃面臨的形勢和挑戰，以及我國能源資源稟賦、開發形勢，合作組織提出了一種全新的規劃思路，那就是將我國清潔能源基地化開發、新型抽水蓄能與我國西部調水宏偉工程進行有機結合。

合作組織提出，西部調水工程自“五江一河”取水，年調水量400億立方米，至黃河后一部分補充黃河徑流，主要供給甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西等地用水；另一部分繼續調水至新疆，最遠到達和田，且兼顧河西走廊地區。同步建設抽蓄裝機6.5億千瓦，發電裝機1.9億千瓦。這樣的融合工程，總體投資與單一調水工程的投資差不多。在同樣調水能力的情況下，相當于白得了一系列抽水蓄能的電站群，具備了更好的調節能力，能夠為電力系統來做一些調節能力的貢獻?？傮w上來看，通過一份投資獲得兩份收益。

從經濟性方面看，調水成本大約為3.5元/立方米，相比紅旗河等西部調水構想經濟性好。促進能源轉型方面，工程提水段的新型抽蓄、放水段的水電機組均為調節性電源，可為系統提供超過6.5億千瓦常規抽蓄（或新型儲能）的調節能力，滿足15億～20億千瓦風光新能源靈活調節要求，有力支撐碳中和目標下西部風光資源的規?；_發。

王超認為，將清潔能源規?；_發、新型抽水蓄能與西部調水相結合，是一種全新的思路，尤其這一規劃設想提出的可以將西部調水成本降至3.5元/立方米，經濟性從整體來講已經是比較好了。此外，分析西部調水工程經濟效益的時候，不光要分析這些直接效益，還要更多的去分析它帶來的社會效益和生態效益。

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