抽水蓄能電站“綠”在哪兒？

這個夏天，我們經歷的極端天氣令人瞠目結舌。

貴州、云南、廣西多個景區，游客一覺醒來，洪水淹上民宿，侵入帳篷，老板收拾行李準備“搬家”；廣東梅州發生百年罕見暴雨，6萬人被迫離開家園，16萬人生活受到影響；山東菏澤出現13級龍卷風，推翻車輛、拔倒樹木，2820間房屋受損，6萬畝農田受災；河南在5月經歷極端干旱，7月又迎來嚴重暴雨，29座水庫被迫泄洪，玉米等剛收獲的糧食泡在水里……

中國氣象局表示，由于全球持續變暖加劇了氣候系統的不確定性，中國的極端高溫和極端強降水事件正在趨多趨強。

自工業革命以來，由于人類活動產生的溫室氣體驅動了全球異常的高溫，海平面上漲，暴雨、洪水、干旱等極端天氣以更高密度、更高頻率在不同地區出現。

世界衛生組織指出，全球氣溫上升和過度燃燒化石燃料已成為對人類健康的最大威脅之一。不只是中暑、熱射病、心血管疾病的威脅，氣候變化可能導致50%以上的已知人類病原體惡化。

氣候變化是當今時代人類面臨的重大挑戰。作為溫室氣體排放大國，中國在2020年公布“碳達峰·碳中和”目標，對國際社會作出莊嚴承諾，展現大國責任和擔當，也體現國家推動經濟結構轉型升級，促進人與自然和諧共生的迫切需要。

電力系統的動蕩挑戰

能源領域是落實“雙碳”備受矚目的戰場。

全球平均氣溫每升高1攝氏度，煤炭貢獻超過0.3攝氏度。深入推進能源革命，需要控制化石能源消費，加快建設新型能源體系。2022-2023年，中國出臺“雙碳”有關政策超過120項，尤其強調重點支持可再生能源的開發利用。

在政策的大力推動下，中國已經成為世界利用新能源和可再生能源第一大國。國家能源局數據顯示，2024年上半年，全國可再生能源發電新增裝機1.34億千瓦，占新增電力裝機的88%；可再生能源發電量1.56萬億千瓦時，約占全部發電量的35%。

更多的風電、光伏被納入電網，為人們生產生活帶來更清潔的綠色電力，但也挑戰著電網傳統的運行模式。

傳統電網供電模式是即時的、計劃性的，當你打開電源，意味著有人已提前算準了你的需要，在某處同時為你發電。電廠的發電曲線、輸電通道的送電曲線，根據歷史數據提前計劃好，即使用電需求量突然大增，也可以通過啟動備用火電機組及時滿足需要，實現電網系統安全穩定運行。

然而，隨著大批風電、光伏引入，何時能發電、能發多少電，全由天氣說了算，很難計劃。天氣條件好時，新能源機組開足馬力運轉，產生大量的綠電，但若需求沒有增加，這些電力便無法上網；用電需求旺盛時，偏偏遇到陰雨連天，風機不轉，光伏板不熱，缺電停電問題就發生了。

此前，甘肅、新疆等新能源大省出現棄風、棄光現象，就與地區季節性用電不足、電網無法及時消納相關。清潔能源的不可控性，為電網調度帶來挑戰，增加了電力系統的運行風險，在人們高度依賴穩定電力供應生產生活的今天，任何發電和用電的不匹配都將帶來嚴重的經濟和社會影響。

新能源裝機容量與實際發電量之間存在一定差異，用戶需求電量與電廠發出電量之間無法做到“源隨荷動”“動態平衡”?！靶迈r”發的電，要么及時用掉，要么儲存起來，這是井井有條的電網穩定運行的必要條件。要實現這個目的，除了通過精確分析天氣、歷史發電量數據等構建精準的清潔能源預測模型，還需要通過儲能系統、虛擬電廠等工具增加電力系統調度的靈活性。國家強調“加快規劃建設新型能源體系”，儲能是其中必不可少的技術。

新型能源體系中的“綠色銀行”

能源革命之下，抽水蓄能電站的重要角色日益凸顯。這項誕生于19世紀末的技術，最初建設目的是為調節河流季節性水資源來發電，在工業化加速、核電站建設背景下快速發展起來，逐漸走向成熟。

它的原理非常簡單，在山上、山下建設兩個水庫，當夜晚或周末來臨，電力需求下降，用這些廉價、富余的電抽水到上游水庫；用電高峰時，再放水發電，使電能在時間、空間上得以重新調節分配。

廣東梅州抽水蓄能電站。

抽水蓄能作為具有百年歷史的儲能技術，在“雙碳”進程中，被賦予了新的重任。當光伏、風電等發電能力強、用戶用電需要減少時，抽水蓄能可以將過剩的電力儲存起來，當用電需求上漲時，釋放這些電能，幫助電網實現供需平衡。

它靈活可靠、啟?？?，從啟動到滿負荷發電不到4分鐘，若電網發生大面積事故，抽水蓄能可以快速啟動，恢復電網供電，被視為點亮全黑電網的最后一根“火柴”。

廣東深圳抽水蓄能電站主廠房。

作為技術最成熟、應用最廣泛的儲能技術之一，抽水蓄能是目前全球最大的“電池”，占全球儲能裝機容量的86%以上。相較于電化學儲能、氫儲能等新型儲能，抽水蓄能具有技術穩定、成本較低、容量大等優勢。

一座抽水蓄能電站有40年的設計使用壽命，每天可以工作5～7個小時持續放電，而且以水為“燃料”，運維成本低，不受鋰、鈉、釩等原材料價格波動影響，它的經濟效益、服務能力對降低綠電成本、減少電網碳排放至關重要。

2024年7月，我國首份省級抽水蓄能參與電力市場實施方案在廣東正式印發。抽水蓄能電站將以“報量報價”的新方式現貨交易全部電量，在電力市場中高效靈活地“抽水存電”和“放水取電”，扮演存取新能源“綠電銀行”的新角色，開辟獲得市場化收益的新路徑。

“我們將科學制定報價策略，積極參與電量交易，提高機組綜合效率，在促進新能源消納比重提高的同時，努力爭取獲得電量電費的激勵收益?！蹦暇W儲能計劃與財務部副總經理王備表示。

成熟的技術、巨大的容量、靈活的存取、持久的輸出、全生命周期較低的成本以及日益完善的市場化機制，使抽水蓄能成為能源革命進程中最具經濟性、實用性的“多面手”，發揮著促進可再生能源有效利用，保障電力系統安全穩定的關鍵作用。

存在爭議的大工程

在國家能源結構調整和新能源快速發展的背景下，抽水蓄能電站迎來建設熱潮。2024年上半年，全國抽水蓄能累計裝機容量達5439萬千瓦，投資增速較去年同期增加30.4個百分點，未來十年我國抽水蓄能投資空間接近萬億。

2024年8月，中共中央、國務院《關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》發布，到2030年，抽水蓄能電站裝機容量超過1.2億千瓦。

機遇到來的同時，也造成投資過熱的問題。抽水蓄能電站的建設是一個嚴謹而復雜的系統工程，涉及納規、前期和核準等多個環節。在投資熱潮下，一些地方政府和業主方往往忽視選點的科學性和容量的飽和性，過度追求項目開發的速度和規模，帶來一系列負面影響。

抽水蓄能電站選址需考慮地質條件、地理位置（距離負荷中心近、靠近能源基地）、生態紅線、水頭落差、征地移民等多種因素，規劃布局不合理，會導致電站建設脫離電網實際需要或無法使用，不僅建設成本和運行成本一時難以消化，甚至在建設中出現侵占生態紅線等問題；建成后技術和運維水平不過關，更會引起安全風險。

“仍然存在部分項目選點不合理的情況?！蹦暇W儲能公司基建部副總經理雷興春說，“抽水蓄能電站的本質是服務電網需要、保障新能源上網，需根據電源分布特點、電網運行特性、用電負荷分布、電力結構等確定抽水蓄能電站選址和容量?！?/span>

“項目工程規模大，前期投入多，更需加強與自然資源、生態環境、林草、水利等部門溝通協調，做好與生態保護紅線及相關規劃的銜接?！蹦暇W儲能公司規劃部主管江淑文補充說。

耗資幾十億甚至上百億的建設投入、水庫建設數百公頃的占地面積、耗時5～7年的建設工期，也是不少人詬病抽水蓄能相比其他儲能不夠“經濟、環?！钡脑?。

但事實上，相比目前化學儲能有限的放電次數、10年左右的運行壽命，抽水蓄能電站實際使用壽命可達50年甚至更久，大容量的儲能功效，不受限的抽水發電頻次，更加低廉的度電成本，其經濟性仍高出其他儲能不少。

廣東陽江抽水蓄能電站上水庫。

水電水利規劃設計總院高級工程師鄭靜做過一項研究：“對項目經濟性分析，抽水蓄能電站平準化度電成本為0.207元/kWh。電化學儲能平準化度電成本為0.563元/kWh，是抽水蓄能電站的2.7倍?！?/span>

“電化學儲能在近年規模增長迅速，但是存在各方面隱患，需要不斷延長生命周期、降低單位造價，并且在保障安全的角度下提高電站規模、配置調相功能，才具有和抽水蓄能電站的可比性。”鄭靜指出。

建一座電站，美一方水土

南網儲能數據顯示，2024年上半年，南方區域抽水蓄能電站累計發電量近60億千瓦時，相當于550萬居民用戶半年的用電需求，同比增長1.3%；機組發電啟動次數累計超2萬次，同比增長20.9%。平均每座電站每臺機組每天頂峰發電超過3次，為清潔能源穩定接入電網，做出了重要貢獻。

在幫助電網提升調峰儲能能力，為社會經濟發展提供清潔電力的基礎上，南網儲能致力于美麗電站建設，為當地群眾提供“綠色、開放、共享”生態環境產品。

每到春天，滿山櫻花開遍，騎行者和徒步者紛紛前往深圳鹽田區打卡，映著湖光山色，漫步櫻花海，仿佛置身世外桃源。這里是深圳抽水蓄能電站上水庫，是全國首個建在城市中心的抽水蓄能電站，是游客口中的“山海公園”。

深圳抽水蓄能電站在規劃之初就融入綠色生態理念，環保、水保設施設備與工程同步設計、建設和投運，項目先后獲得了“國家優質工程”“國家水土保持示范工程”等獎項。電站投產后，南網儲能以生態公園標準對上水庫區進行“去工業化”景觀升級，配合鹽田區政府在上水庫庫周種植櫻花，打造了“山?；ǔ恰丙}田名片。

廣東深圳抽水蓄能電站上水庫櫻花林。

對生態保護的重視，并非深圳抽水蓄能電站的特例。南網儲能制定了嚴格的綠色施工管理制度和評價標準，貫穿項目建設全過程；每一個項目結合周邊自然環境、人文特點及當地政府相關規劃，在環保預算中設置了生態環境修復治理和環境提升的專項費用，保證項目的工業景觀與周邊生態環境和諧共融。

“抽水蓄能電站對選址要求比較高，在避開生態紅線基礎上，若在施工區域存在珍稀保護植物或古木名樹等，需要提前與林業部門溝通，在林業部門指導下采取保護措施，進行就地保護或遷移保護?！苯缥恼f。

在南網儲能的每個抽水蓄能電站，都能看到巨大的電子顯示屏，實時公布環境的負離子含量、空氣質量、紫外線、溫度、濕度等數據?！斑@是我們自己要求監測的，讓利益相關方清楚看到電站的環境質量?！苯缥恼f，“陽江、梅州抽水蓄能電站建成后，被稱為‘環境監測鳥’的白鷺就成群結對前來棲息，是對電站區域空氣、水庫水質等生態環境質量最直觀的認可?！?/span>

自1993年在廣州建成國內首座大型抽水蓄能電站，對于如何貫徹全生命周期綠色工程，南網儲能已積累了成熟的經驗。2023年，公司推出《抽蓄電站綠色施工管理辦法和評價指標》，明確項目各參建單位在建設過程中的綠色施工的職責和評價標準，有切實可行的目標和落地抓手，對指引行業落實生態保護有重要意義。

抽水蓄能電站從無到有，很多技術、管理沒有先例可循，靠的是南網儲能這樣的行業領導者，帶動上下游產業鏈不斷地創新、探索、驗證，一步步推動產業升級。生態保護也是抽水蓄能行業可持續發展必不可少的一環，不僅代表了公司的責任，更凸顯出這項綠色儲能工程“綠”色的價值和含金量。

碳中和時鐘作響，可再生能源發展不斷實現新突破，抽水蓄能電站在電網負荷平衡中充當“調節器”“充電寶”和“穩定器”的作用日益凸顯。

“未來，我們將依托自身的技術和管理經驗、龐大的資源調配能力，做好建設、運營、維護等環節的標準化建設工作，同時輸出管理和技術服務，支持建設運行管理經驗不足的企業，與大家一起努力，更好地服務‘雙碳’，促進新型電力系統建設?！崩着d春說。