文 | 青茶

前言

抽水蓄能电站作为一种传统储能技术，虽然有着不小的投资和能量损失，但依然被认为是值得投入的关键设施。

有些电站100度电抽水，最终只能发出80度电，表面看似“亏电”20%，但通过高峰电价和调峰功能，依然能带来丰厚回报。

抽水蓄能电站为什么“亏电”还能赚得盆满钵满？

抽水蓄能电站的工作原理

电力系统，特别是大型国家电网，面临着一个极为复杂的挑战——如何保证电力的稳定供应？

电能的特殊性质决定了其无法像大米、石油等商品那样储存起来，必须实时发电、实时消耗。

简单来说，电网中的电量发多少就得用多少，一旦出现发电过剩而没有需求的情况，电力便无法被储存，甚至可能被浪费掉。

若某个时段电力需求激增而供应不足，电力紧张则可能引发停电甚至电网崩溃。

随着社会的进步和能源使用模式的变化，电力需求呈现出非常明显的波动性。

白天人们的生产生活活动较多，电力需求就会急剧上涨，而到了夜间，办公室熄灯、工厂停工，电力需求却会急剧下降，这就导致电网常常处于“吃紧”或“闲置”状态。

新能源发电（如风电、太阳能）的波动性极大，不能像火电、核电那样根据需求稳定发电。

风不是时时刮，太阳也不会24小时照射，尤其是在一些地区，风电和太阳能发电量的波动非常大，这就引发了一个更严重的问题——“弃风弃光”。

即便在电力生产过剩的时候，清洁能源也无法及时消纳，导致部分新能源的浪费。

为了解决这一问题，传统的电力调度方式需要更多的储能技术来平衡供需，确保电网的稳定性。

在这里，抽水蓄能电站作为一种成熟的技术手段应运而生。

抽水蓄能电站通常位于具有山地优势的地方，设计有上下两座水库，通过管道连接。

其基本原理是：在电力需求低谷时，利用低价电力将水从下游水库抽至上游水库储存；当电力需求高峰到来时，再将水从上游水库释放出来，通过水流驱动发电机发电。

虽然这一过程存在一定的能量损失——例如100度电抽水只能发80度电，但这个“亏电”的过程实际上是在通过低价电力利用闲置的电网容量，避免浪费，并且通过高价电力的销售来获取利润。

抽水蓄能电站还能快速响应电网需求变化，满足调峰需求，在电网出现突发故障或需求急增时，迅速为电网提供紧急支援。

抽水蓄能电站的收益

尽管抽水蓄能电站的能效并非百分之百，但其经济效益却是显而易见的。

以河北丰宁抽水蓄能电站为例，这座电站年抽水电量达到87亿度，而最终发电仅为66亿度，按此计算，能量损失高达20%。

乍看之下，这似乎是一项亏本买卖。但如果从电价差异的角度来看，这笔账却能算得通。

在电力市场中，电价往往呈现明显的波动，低谷电价和高峰电价的差距往往十分可观。

夜间电力需求较低，电价通常只有0.3元/千瓦时，而白天电力需求激增，电价通常会攀升至0.8元/千瓦时甚至更高。

抽水蓄能电站通过在电价低谷时段储电，在高峰时段释放电力，不仅能弥补电网的不足，还能利用高峰电价的差异获得额外的收入。

通过这种方式，尽管抽水蓄能电站存在一定的能量损耗，但依然能够实现盈利，且这种盈利模式具有长期的可持续性。

这种调峰、储能功能为电网提供了无价的支持，尤其在新能源逐步取代传统化石能源的背景下，抽水蓄能电站的经济价值将进一步放大。

抽水蓄能电站的建设初期投入巨大，建设周期长，而且需要符合严格的地理条件。

然而，一旦投入运营，其长期的运行收益和社会效益是非常可观的。

抽水蓄能电站通常具有数十年甚至上百年的使用寿命，在长达50年以上的运营期内，其相较于其他储能技术的投资回报率相对较高。

尤其是与锂电池、压缩空气储能等其他储能技术相比，抽水蓄能电站的单位成本和全生命周期的成本要低得多。

以丰宁抽水蓄能电站为例，该电站总装机容量达到3600兆瓦，相当于几十个大型锂电池储能电站的规模。

并且，抽水蓄能电站的设备能够稳定运行50年左右，而锂电池则需在10至15年内进行更换。

因此，从长期的经济效益来看，抽水蓄能电站无疑是当前最具竞争力的储能方案。

抽水蓄能的作用

随着全球对可再生能源的依赖日益增加，风电和光伏发电成为主流。

这些新能源的波动性较强，尤其是风电和光伏发电无法确保24小时稳定供应，因此，如何保证电网的稳定运行成为一个巨大的挑战。

在这一背景下，抽水蓄能电站便发挥了举足轻重的作用。

作为一种大规模、长时间储能的手段，抽水蓄能电站能够有效平抑新能源发电的波动，确保电网能够在风能和太阳能供电不足时，及时提供调峰能力。

随着2025年中国计划推动抽水蓄能装机容量达到6200万千瓦以上，抽水蓄能将在国家能源安全与可持续发展中发挥更大作用。

随着电动汽车的普及，电力需求将迎来新的增长。尤其是夜间电动汽车充电需求将增加，对电网的压力将进一步加大。

抽水蓄能电站正好能发挥调峰作用，帮助电网在夜间充电高峰期保持稳定。

在未来的电力需求格局中，抽水蓄能将不仅是新能源电力的“调节器”，也是电动汽车充电网络的“稳定器”。

尽管抽水蓄能电站具备众多优势，但其建设和运营也面临一定挑战。

抽水蓄能电站的选址要求非常严格，必须选择有合适地形和水源的地方，这限制了其建设的规模和速度。

抽水蓄能电站的初期投资巨大，尤其在一些水源匮乏的地区，可能面临环境保护和土地资源的问题。

但从全局来看，抽水蓄能电站的长期利益与战略价值仍然远超这些挑战，它将继续成为支撑中国乃至全球能源转型的重要支柱。

结语

抽水蓄能电站看似“亏电”20%，但实际上通过高峰电价的差价和其关键的调峰功能，它不仅能够带来经济效益，更在确保电网稳定、支撑新能源发展等方面发挥着不可替代的作用。

尽管抽水蓄能面临着选址、初期投资等挑战，但从技术的成熟度、经济性和安全性来看，仍然是目前大规模储能的最佳选择。

随着中国“碳达峰、碳中和”目标的推进，抽水蓄能电站的市场需求将进一步上升。

它不仅是一项技术创新，更是实现能源转型、确保国家能源安全的重要保障。