(華北水利水電大學(xué)電力學(xué)院，河南 鄭州 450045)

0 引言

電力商品從生產(chǎn)、輸送，最后到消費(fèi)者使用，幾乎同時(shí)發(fā)生，電力的需求也在1 d之內(nèi)有很大的波動(dòng)，有時(shí)用電低谷期電量不到高峰電量的一半。因此，儲(chǔ)能成為電力系統(tǒng)不可或缺的一部分，成為智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)。抽水蓄能是全球裝機(jī)規(guī)模最大的儲(chǔ)能技術(shù)，也是目前發(fā)展最為成熟的儲(chǔ)能技術(shù)。

1 蓄能電站國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

抽水蓄能電站已有130多年建設(shè)歷史，1882年第一座抽水蓄能興建于瑞士蘇黎世。1950年以前，抽水蓄能電站的建設(shè)主要集中在西歐少數(shù)國(guó)家，目的是汛期蓄水，枯期發(fā)電，輔助調(diào)節(jié)常規(guī)水電發(fā)電的季節(jié)性不平衡，因此發(fā)展十分緩慢。從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，由于電力負(fù)荷的波動(dòng)幅度不斷增加，調(diào)節(jié)峰谷負(fù)荷的任務(wù)日趨迫切，抽水蓄能電站的發(fā)展進(jìn)入起步階段，各國(guó)的電力系統(tǒng)得到迅速發(fā)展，抽水蓄能電站開(kāi)始承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻等動(dòng)態(tài)任務(wù)，顯示出其在電力系統(tǒng)中不可替代的重要作用。到1990年，全球抽水蓄能裝機(jī)容量從3.5 kW×106kW增加到8.3 kW×107kW。到2010年，已達(dá)1.35 kW×108kW，繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)。

我國(guó)在20世紀(jì)60年代后期開(kāi)始對(duì)抽水蓄能電站研究、開(kāi)發(fā)和使用，主要解決電力系統(tǒng)中遇到的調(diào)峰問(wèn)題。1968年建成的崗南小型混合式抽水蓄能電站標(biāo)志著我國(guó)拉開(kāi)了建設(shè)抽水蓄能電站的序幕[1]。20世紀(jì)80年代中后期，抽水蓄能電站的建設(shè)步伐開(kāi)始加快。1992年，潘家口混合式抽水蓄能電站投入運(yùn)行，迎來(lái)我國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)的第一次高潮。20世紀(jì)90年代，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，先后興建了廣蓄一期、北京十三陵、浙江天荒坪等幾座大型抽水蓄能電站?！笆濉逼陂g，又相繼開(kāi)工了張河灣、西龍池、白蓮河等一批大型抽水蓄能電站。國(guó)家“十三五”規(guī)劃要求我國(guó)加快抽水蓄能電站建設(shè)，并明確“十三五”期間新開(kāi)工抽水蓄能容量6 000萬(wàn)kW左右，到2020年運(yùn)行裝機(jī)容量達(dá)到4 000萬(wàn)kW，并預(yù)計(jì)在2025年達(dá)到9 000萬(wàn)kW。

2 抽水蓄能電站的作用和特征

抽水蓄能電站作為電網(wǎng)綜合輔助管理工具，以水能轉(zhuǎn)換為載體，通過(guò)提供系統(tǒng)儲(chǔ)能服務(wù)和多工況調(diào)度運(yùn)行，在電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、備用、黑啟動(dòng)等任務(wù)[2]，是現(xiàn)代電力系統(tǒng)重要的穩(wěn)壓器、調(diào)節(jié)器和存儲(chǔ)器，在電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中發(fā)揮重要作用。

1)在技術(shù)方面。抽水蓄能電站既是負(fù)載又是電源，可在泵和發(fā)電機(jī)之間隨時(shí)轉(zhuǎn)換，抽水蓄能電站是負(fù)載調(diào)節(jié)的最佳工具，具有靈活的操作模式；抽水蓄能電站是電力轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)備的工具，也是目前儲(chǔ)能的最佳工具，可以有效地調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)在發(fā)電和利用中的動(dòng)態(tài)平衡。

2)在經(jīng)濟(jì)方面。電站的運(yùn)行可以使電網(wǎng)的所有參與者受益，例如發(fā)電公司，輸電和配電公司以及電力客戶；沒(méi)有實(shí)行峰谷和輔助服務(wù)價(jià)格，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量抽水蓄能電站帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此需要正確反映電站提供服務(wù)的成本，并給予合理的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。

3 抽水蓄能電站綜合評(píng)價(jià)的必要性和意義

抽水蓄能電站綜合評(píng)價(jià)是以事實(shí)為依據(jù)，將抽水蓄能電站的建設(shè)效果與抽水蓄能電站項(xiàng)目決策之初的預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立、公正、客觀、科學(xué)地全面評(píng)價(jià)，分析在建設(shè)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題和影響效果，并分析其產(chǎn)生的原因，制定對(duì)策，為下次項(xiàng)目建設(shè)積累有參考價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)，從而提高企業(yè)的項(xiàng)目決策水平和工程整體效益。

3.1 抽水蓄能電站綜合評(píng)價(jià)的必要性

1)及時(shí)反饋建設(shè)信息，加強(qiáng)監(jiān)督管理。綜合評(píng)價(jià)對(duì)于電站施工管理工作具有監(jiān)督和約束作用。通過(guò)綜合評(píng)價(jià)檢查項(xiàng)目的進(jìn)度、投資和質(zhì)量的績(jī)效，并以此提出獎(jiǎng)罰依據(jù)，可促進(jìn)工程建設(shè)的科學(xué)性和合理性。

2)提高設(shè)計(jì)水平。綜合評(píng)價(jià)可以總結(jié)失敗設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，為下一次同類設(shè)計(jì)提供參照和依據(jù)，提高設(shè)計(jì)水平，為設(shè)計(jì)創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3)提高項(xiàng)目管理和決策水平。綜合評(píng)價(jià)實(shí)際上是對(duì)項(xiàng)目建設(shè)結(jié)果的整體反饋，建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中的管理經(jīng)驗(yàn)，可以有效的提升業(yè)主工程管理和運(yùn)營(yíng)水平，及時(shí)采取措施，調(diào)整資源分配，確保電站發(fā)揮效益，帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

4)提高項(xiàng)目透明度。綜合評(píng)價(jià)將提高項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的透明度，滿足社會(huì)民眾關(guān)切的需要，產(chǎn)生對(duì)項(xiàng)目實(shí)施有利的社會(huì)環(huán)境。

3.2 抽水蓄能電站綜合評(píng)價(jià)的意義

1)從理論意義上來(lái)講，通過(guò)研究抽水蓄能電站綜合評(píng)價(jià)，綜合考慮各方面的可能影響因素，為其提供發(fā)展的建議，為我國(guó)抽水蓄能電站的發(fā)展和完善提供更好的理論借鑒[3]。

2)從現(xiàn)實(shí)意義上來(lái)講，對(duì)抽水蓄能電站進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)研究，并將研究成果應(yīng)用到實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐更好地結(jié)合，改善我國(guó)抽水蓄能電站的管理與運(yùn)行水平，發(fā)揮出抽水蓄能電站的應(yīng)有作用，彌補(bǔ)可能出現(xiàn)的各種突發(fā)問(wèn)題帶來(lái)的電力供應(yīng)的短缺，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)，為人民生活帶來(lái)更好的電力保障，更好地推動(dòng)抽水蓄能行業(yè)的發(fā)展。

4 抽水蓄能電站綜合評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)60年代，國(guó)外開(kāi)始對(duì)抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行簡(jiǎn)單的定性研究。隨著計(jì)算機(jī)模擬的引入，1984年在美國(guó)“蓄能電站運(yùn)行動(dòng)態(tài)效益”國(guó)際研討會(huì)開(kāi)始了抽水蓄能電站動(dòng)態(tài)效益進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵一步，實(shí)現(xiàn)了抽水蓄能電站評(píng)價(jià)質(zhì)的飛躍。美國(guó)電力研究院和麻省理工學(xué)院首次將抽水蓄能電站的動(dòng)態(tài)效益運(yùn)用定量指標(biāo)進(jìn)行表述，分為旋轉(zhuǎn)備用、調(diào)頻、負(fù)荷跟蹤、同步調(diào)相、增加系統(tǒng)可靠性和滿足爬坡效益6個(gè)方面。孟亞敏和孫薇[1]從經(jīng)濟(jì)效益、電網(wǎng)效益、社會(huì)效益以及環(huán)境效益等4個(gè)方面構(gòu)建了抽水蓄能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。顧曉亮[4]分別從靜態(tài)、動(dòng)態(tài)及環(huán)境效益3個(gè)方面構(gòu)建了抽水蓄能電站的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和效益評(píng)價(jià)屬性識(shí)別模型，為評(píng)估抽水蓄能電站效益提供了參考依據(jù)。

但是，當(dāng)前抽水蓄能電站評(píng)價(jià)研究主要是對(duì)電站某方面進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，涵蓋范圍小、不充分，研究方法與指標(biāo)體系也不完善，沒(méi)有形成系統(tǒng)的研究體系和理論框架。

5 對(duì)策分析

抽水蓄能行業(yè)將面臨著巨大的發(fā)展機(jī)遇，對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)研究具有現(xiàn)實(shí)意義。

1)對(duì)不同綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行對(duì)比分析，主、客觀權(quán)重分別選擇合適評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)結(jié)果注意對(duì)比，增加說(shuō)服力。

2)綜合抽水蓄能電站各方面因素，廣泛收集電站數(shù)據(jù)，構(gòu)建較為合理的抽水蓄能電站綜合評(píng)價(jià)模型。

3)結(jié)合抽水蓄能電站的預(yù)可研報(bào)告進(jìn)行對(duì)比，對(duì)電站的建設(shè)、運(yùn)行提出建設(shè)性意見(jiàn)。