根據最新數據顯示,截至2024年6月底,全國抽水蓄能累計裝機容量達5439萬千瓦。抽水蓄能投資增勢加快,上半年投資增速較去年同期增加30.4個百分點。報告顯示,截至2023年底,我國抽水蓄能累計已投運規模達到5094萬千瓦,約占全球抽水蓄能裝機的28.1%,位列全球首位。已建、在建及核準待建抽水蓄能電站規模約2.3億千瓦,連續8年穩居世界第一。其中,在建規模也躍升至億千瓦級。抽水蓄能產業已經成為我國新能源基礎設施網絡的重要組成部分。
抽水蓄能,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。利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫,在電力負荷高峰期再放水至下水庫發電。可將電網負荷低時的多余電能,轉變為電網高峰時期的高價值電能。適用于調頻、調相,穩定電力系統的周波和電壓,還可提高系統中火電站和核電站的效率。抽水蓄能是技術最成熟、經濟性最優、最具大規模開發條件的儲能方式,是電力系統綠色低碳清潔靈活調節電源。
抽水蓄能電站是利用電力系統負荷低谷時的剩余電能從下水庫向上水庫抽水,將電能轉換為水的勢能儲存起來;當電力系統需要時,從上水庫向下水庫放水發電,再將水的勢能轉換為電能的一種電站。
抽水蓄能電站就是為了解決電網高峰、低谷之間供需矛盾而產生的,是間接儲存電能的一種方式。它利用下半夜過剩的電力驅動水泵,將水從下水庫抽到上水庫儲存起來,然后在次日白天和前半夜將水放出發電,并流入下水庫。在整個運作過程中,雖然部分能量會在轉化時流失,但相比之下,使用抽水蓄能電站仍然比增建煤電發電設備來滿足高峰用電而在低谷時壓荷、停機這種情況來得便宜,效益更佳。
抽水蓄能具有調峰、調頻、調相、儲能、系統備用和黑啟動等功能,以及容量大、工況多、速度快、可靠性高、經濟性好等技術經濟優勢,在保障大電網安全、促進新能源消納、提升全系統性能中發揮著基礎作用,是能源互聯網的重要組成部分。加快發展抽水蓄能,是構建新型電力系統的迫切要求,是保障電力系統安全穩定運行的重要支撐,是可再生能源大規模發展的重要保障。
根據數據顯示分析,2018-2022年中國抽水蓄能發電設備市場規模呈現逐年增長趨勢,2022年市場規模為931億元,同比增長21.7%。2018-2022年中國抽水蓄能發電下游應用規模呈現逐年增長趨勢,2022年市場規模為1387億元,同比增長19.8%。2018-2022年中國抽水蓄能電站市場營收呈現逐年增長趨勢,2022年市場規模為859億元,同比增長13.8%。2018-2022年中國抽水蓄能裝機總量呈現逐年增長趨勢,2022年市場規模為43GW,同比增長19.4%。
根據中研普華產業研究院發布的《2024-2029年中國抽水蓄能發電行業市場深度調研與發展分析報告》顯示:
截至2024年6月底,全國抽水蓄能累計裝機容量達5439萬千瓦,約占全球抽水蓄能裝機的28.1%,位列全球首位。已建、在建及核準待建抽水蓄能電站規模約2.3億千瓦,連續8年穩居世界第一。抽水蓄能投資增勢加快,上半年投資增速較去年同期增加30.4個百分點。根據預測,“十四五”期間,2.7億千瓦抽水蓄能投資額將超過1.4萬億元,“十五五”期間投資額將達到頂峰,預計超過1.8萬億元。
隨著并網核電及新能源機組(風電、太陽能等)越來越多,電網出現新的穩定問題:一是夜間定常運行發電設備增加;二是新能源在電網中的占比越來越大,電網的穩定性面臨更大挑戰。變速抽水蓄能機組具有自動跟蹤電網頻率變化和高速調節有功功率等優越性,一方面,可根據風電等新能源出力過程,調節水泵輸入功率,更靈活地跟蹤電網頻率,在保證電網安全穩定運行的前提下提高新能源利用率;另一方面,機組調節速率提高,可更好地跟蹤風電等穩定性差電源的出力過程,從而減小新能源電源對電網的沖擊。
此外,可變速機組還可以使水輪機在各出力下運行在高效率區,提高了水輪機效率;由于可變速機組可運行水頭范圍增大,可以降低上水庫大壩高度,節省建設成本。更具優勢的是變速機優良的調節性能,變速機組在響應時間、調節速度方面明顯優于定速機組。變速機組可以在0.25s內調整水泵入力±5%,調整水輪機出力±10%。日本大河內電站(1993年完成改造,2臺可變速機組)400MW變速機組0.2s內可改變輸出功率32MW或輸入功率80MW。現階段世界上共有34臺可變速機組在運或在建,其中日本15臺,瑞士10臺,斯洛文尼亞1臺,德國2臺(有4臺在建),葡萄牙2臺,中國在這方面尚屬空白。
由于抽水蓄能是現階段技術最成熟、經濟性最優、最具大規模開發條件的電力系統綠色低碳清潔靈活調節電源,與風電、太陽能發電、核電、火電等配合效果較好。全球主要國家/地區仍對發展抽水蓄能產業持積極態度。據IHA預測,至2025年,全球抽水蓄能累計裝機規模將達208GW,至2030今年,累計裝機規模將達239GW。
綜上所述,抽水蓄能發電行業市場現狀呈現出市場規模持續增長、裝機容量與投資不斷擴大、產業鏈完善、政策推動明顯、技術創新加速以及市場競爭格局變化等特點。未來,隨著全球能源結構的轉型和電力需求的持續增長,抽水蓄能發電行業將迎來更加廣闊的發展前景。
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