文|小彭的灿烂笔记

编辑|小彭的灿烂笔记

【前言】

现在随着时代的发展和进步，社会生存和发展所需要的能源也出现了很多紧缺的问题，同时化石能源的过度使用也给环境带来了巨大的改变。

为了实现未来人类社会的可持续性发展，每个国家都在积极探索新能源，努力实现绿色发展 。

我们传统的火力发电以及风能发电方式也逐渐被风力以及光伏发电所取代，不过凡事都要有一个过程，现在我们国家的电力供应仍然离不开火电以及核电。

虽然大多数地区已经实现了用电自由，但是这也并不代表着不存在电力的浪费以及缺电的紧急情况的发生。

在这样潜在的危机之下，储存电能就有着非常重要的意义和作用，但是储电并不如发电那么容易实现。

但是在人们的积极探索之下，在1882年的时候，第一台抽水蓄能电站就在苏黎世诞生了，后来我国第一座抽水蓄能电站也开始建立起来。

现在最著名的就是河北丰宁抽水蓄能电站，自从其建立并投入运行以来，不仅充分利用了电能资源，而且还带动了当地经济的进步。

但是其存在也有诸多争议，很多人都觉得这个建设是得不偿失，这究竟是怎么回事呢？

【超级“充电宝”】

现在我国多个地区都有建造并运行的蓄能电站，数量达到了70多座，这些在我国的电力资源之中，都担任着“充电宝”的角色。

其中河北丰宁抽水蓄能电站在建立完成的时候，创造了四个世界第一，首先是建造规模宏大，装机容量可观，然后是发电功率大以及储能总值高。

也正因为此，所以这一抽水蓄能电站被称之为世界上最大的“充电宝”，从最初的筹备到设计，这一过程用了17年。

2013年动工，2021年建造完成并正式投入生产发电，安装有12台抽水蓄能的发电机组，总装机的规模达到了360万千瓦，2023年年初的时候就已经累计发电达到了10.8亿千瓦。

作为水电站，本身其存在就有非常重要的意义，每年不仅可以减少50万吨的燃煤数量，节省资源能源，而且也可以减少碳排放量有效提高保护生态环境的效率。

而抽水蓄能电站除了这些之外，还有效缓解了京津冀的用电高峰和电力紧缺的情况，有效往外送电达一亿千瓦时。

这样一个项目在最初一期的时候从几千万吨满负荷的抽水作业，到转换为满负荷发电作业，只需要短短的5分钟左右。

电站全部投产之后，一次性蓄水满负荷，可以储存4000万度的电量，不管是总功率还是总效率都是惊人的。

而且在目前已经建成的抽水蓄能电站之中，大多数都是在山体的基础上挖山洞建造形成的，但这个是第一次系统性攻克了当地复杂的地质条件，建立了地下洞室群和单体地下厂房。

之前在其负责人接受采访的时候，就表示在建造的过程中是需要考虑很多因素的，比如消纳中心和负荷中心，同时还需要考虑需求端和供给端的平衡。

这一项目的建造的总投资达到了192.37亿元，在投产运行之后每年都向地方纳税达3亿元左右，但就是这样一个项目却被人评价是“吃力不讨好”。

因为这一蓄能电站的年抽水量为87亿度，而发电却只有66亿度，就是就相当于投入了100的成本，最终却只有80的收益。

在2023年的时候，这一项目的建造分了两期才算全部完成，不过早在2021年底的时候，就已经投入使用了。

那问题来了既然早就知道这是个“赔本买卖”，为何还会如此不遗余力地建设呢？是真的如那些人认为的那样是赔本的吗？

【什么是抽水蓄能】

在这之前我们先来了解一下什么是抽水蓄能，以及为什么要建立抽水蓄能电站。

抽水蓄能就是将水作为储能的介质，让电能和水的势能相互转化，进而实现电能的储存和释放。

其实就是将电力系统多余的电用来抽水，将水抽到高海拔处储存，然后在当地电力不足的时候，再放水发电，跟有剩余的钱时存起来，应急用一个意思。

而且除了发电功能之外，其还可以实现调峰填谷，因为电力负荷在一天之内是波动的，这一方式可以有效改善火力发电以及核能发电的运行条件，减少能源的浪费和损失，进而稳定电网的运行，提升电网的综合效益。

现代大型的蓄能机组，几乎一两分钟之内就可以从静止达到满载，实现频繁转换工况的要求，还可以控制当地的电压在标准范围之内。

遇到一些突发状况的时候，抽水蓄能还可以的临时顶替出问题的发电机组，有效解决紧急情况的发生，比如就可以在无外界帮助的情况下，进行电网的恢复，可以说是非常理想的紧急事故备用能源。

【为什么要建立抽水蓄能电站？】

而我国虽然说已经成为了全球发电量最大的国家，但是这也并不意味着国内的电力供应完全是充足够用的。

在2021年的时候全球煤炭价格的上涨也让我国国内很多地方都出现了用电荒的问题，所以增加发电站，提高电力资源的利用率就势在必得。

而且还有一个问题就是，我国所采用的发电形式是多样的，火电、核电以及绿色环保的风电和光电都有。

其中风电和光电是利用自然界的天然能源，存在不可调节的特性，而火电和核电是可以通过调节负荷来控制发电量的。

一般白天和晚上所用的总电量是存在一定的差距的，比如加入白天用100度，那晚上的总用电量大概就在60度左右。

不同的发电形式在白天的时候全部发电来满足用电需要，到了晚上的时候用电量大幅度下降，光电停止发电，风电不受影响和控制可以继续发电，那要节省资源的话就只能通过火电这一形式来调整电网的发电量。

减少发电量有两种形式，第一种是减少负荷，第二种就是直接停机，但是直接停机也有非常大的能源损耗，不仅费钱还费设备。

所以一般来说，工作人员是通过降低负荷来减少发电量，但是每个发电站是有安全运行的标准的，它们都有最低的运行要求。

所以就相当于即便我降低了负荷，但是发电量是80，与用电量相比，还是有20是浪费的，一个发电站浪费20，那全国那么多座发电站，所浪费的资源就是非常大的了。

为了解决用电的问题，我国选择的方式就是齐头并进，在增加发电站的建设的同时也进一步提高电能的利用效率。

特高压输电网络的建立，调动了大范围的国内电力资源的跨区域分配，但是对于小区域的用电需求问题，还是无法有效、完全、彻底解决。

因此山顶抽水蓄能电站就应运而生，他们会将山下的水用电抽进山顶的水库当中，到需要用电的时候，就开闸放水，规定水轮机转动发电。

这种水电站不仅储存能量大，可以源源不断提供电能，而且性价比也很高，虽然投资价格较高，但是单位容量的成本与蓄电池相比成本是低的。

而且如果维护好的话，这种储电站的寿命起码是可以维持几十年甚至是百年的，柔软蓄电池得寿命最高也就是10年。

【这真的赔本吗？】

现在所存在的抽水蓄能电站之中，一般的效率是在65%到75%之间，没有传的80%那么夸张，效率最高的也就在78%左右。

因为储电站的效率与很多因素都有关系，比如上下库的库容，水头的高度以及多台可逆机组的效率等等。

丰宁这座抽水蓄能电站的上水库得库容是4800万方，额定水头是425米，而且储水除了供电之外，还可以用于其它的调水工程。

之前有人提过光伏发电方式来加速隧洞的流苏，进而提升水位，这样抽水储能的流速就可以达到每秒3到5米。

这样的话一座抽水储能电站的年调水就能达到200亿吨，200公里以内的，水费在1块钱以内的，那基本投资成本用10 25年就可以收回来，调水的成本还可以通过储能电价差来回收。

所以怎么看，这都不像一些人所认为的那样是完全赔本的，2022年举办冬奥会的时候，场馆内全部使用的都是绿色电力，这在百年的奥运历史中都是前所未有的。

河北丰宁的抽水蓄能电站就是供电的一个重点工程，它供的电点亮了一座座东奥的场馆，现在碳达峰、碳中和的目标下，储能技术与新能源之间的联系也越发紧密起来。

这样一种绿色又低碳的，灵活调解电源的储能方式的存在有着不可替代的作用、意义以及地位。

相信在未来也会在这一领域掀起储能业务的“市场热”，为加快我国能源绿色低碳转型贡献度一份重要的，不可缺少的力量。

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