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抽水蓄能产业链、前景分析!

2023-01-16 09:16:46
来源:Datayes投研

日前,国家电网公司董事长、党组书记辛保安接受央视采访时,透露今年投资计划。

辛保安表示,2023年要加大投资,发挥投资对经济社会的拉动作用,2023年电网投资将超过5200亿元,再创历史新高。

他同时介绍,2023年,国家电网计划再开工建设五座抽水蓄能电站,投运四座抽水蓄能电站,届时该公司运行的抽水蓄能电站装机规模将达到3800万千瓦,是三峡总装机的1.6倍。

储能是近几年最火热的产业之一,其就是将能量储存起来,在需要的时候,可以将能量释放出来。

按照储存能量的形式分,这个产业可以分为机械储能、化学储能、电磁储能、热储能和氢储能等。其中,最常见的就是机械储能和化学储能。

抽水蓄能就是机械储能的一种,其作为传统储能方式,被誉为绿色“超级充电宝”,是当前累计装机规模最大的电力储能方案,近年来依旧是建设高峰期。

一、关于抽水蓄能的发展历史

相较于电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能等新型电储能方式而言,抽水蓄能产生和应用要更早。

世界第一座抽水蓄能电站于1882年诞生在瑞士,至今已有140多年的历史,经过漫长时间的蜕变和发展,抽水蓄能目前技术已经非常成熟。

截至2021年底,全世界抽水蓄能电站装机容量达16500万千瓦,我国装机容量3669万千瓦,占世界装机容量的22.2%,其次为日本和美国,分别为2750万千瓦和2200万千瓦。

数据显示,2021年底我国已投运储能项目累计装机量为46.1GW,占全球市场总规模的22%,其中抽水储能占比为86.3%,占比非常大。

这些成绩并非一蹴而就,尽管我国抽水蓄能电站起步相对较晚,但经过50多年的发展历程,技术和运营水平得到了很大提升。以1968年河北岗南混合式抽水蓄能电站的建设为伊始,我国抽水蓄能经历了起步、探索、成熟等几个发展节点:

1、1968-1983年,起步发展阶段,以1968年岗南水库电站和1973年北京密云水库白河水电站为代表,标志我国抽水蓄能电站建设正式拉开序幕。

2、1984-2003年,探索深入发展阶段,以1984年潘家口抽水蓄能电站开工建设为标志,我国抽水蓄能电站进入第一阶段建设高峰,随着建设的不断探索和深入,尤其是广东大亚湾核电站和浙江秦山核电站的建设,在2000年前后持续推动了广州抽水蓄能电站和天荒坪抽水蓄能电站的建设。

3、2004-2020年,成熟发展阶段,2004年,《国家发展改革委关于抽水蓄能电站建设管理有关问题的通知》发布,明确抽水蓄能电站主要由电网经营企业进行建设和管理。随后,国网新源控股有限公司、南方电网调峰调频发电有限公司2家抽水蓄能专业建设管理及运营公司成立。这一时期,我国电站装机规模跃居世界第三。

4、2020年至今,属于新发展阶段,陆续有很多相关文件发布,抽水蓄能电价得到了规范,指导意义非常大,一定程度上缓解了过去价格模糊问题,对电价的进一步市场化具有重要推进作用。

二、关于抽水蓄能的运行机制

抽水蓄能和传统水电站工程设施的构成几乎一样,一般也都包括水库、输水系统、厂房、进厂交通等建筑物。最大的不同是抽水蓄能有2个水库,一个上水库一个下水库,比传统水电站多一个下水库。

抽水蓄能运行机制可以简单用8个字概括,即“抽水储能,放水发电”。

其中:“抽水蓄能”是指当处于电力负荷低谷时,用部分电能抽水至上水库,将电能转化势能储存;“放水发电”是指在电力负荷高峰时,上水库再放水至下水库,势能转化电能发电的过程。

一般情况下,每个常规抽水蓄能上下水库的平均库容各约1000万立方米,装机约120万千瓦,地下隧洞长度约2.5公里,水头高度一般200到800米,造价80亿元左右。

建设周期为8-10年,包括1-4年前期工作,3-4年主体工程建设,及1-2年设备调试安装,建成之后稳定运营期超过40年。

具体关于发电,水电站如何发电,抽水蓄能就怎么发电。也是因为有抽放两个环节,所以可以最大程度发挥削峰填谷作用,能很好缓解电网调节压力。

需要注意的是,低谷和高峰两个时段电价会有差距,数据显示,平时段电价1千瓦时为0.75-0.8元,低谷时段1千瓦时电价为0.45-0.5元,高峰时段1千瓦时电价为1.8-2元,尖峰时段1千瓦时电价甚至达到2.16-2.4元。

按照这个数值计算,企业在低谷时储电,在高峰时放电,中间毛利可以达到2元左右!

三.关于抽水蓄能的产业链

目前,国内抽水蓄能发展较为成熟,已经形成了较为完善的产业链。

1.上游——机电设备:主要包括水轮机、发电机、水泵、变压器以及监控系统、调速系统等,其中核心设备为水轮发电机组。近年来水轮发电机组国产化率快速提升,2021年投产的国产化率已达87.5%。

目前,目前国内主要生产水轮发电机的厂商包括哈尔滨电气、东方电气、浙富控股这三家,但呈双寡头格局,哈尔滨电气与东方电气两家几乎各占有50%的市场份额,市占率合计达95%以上。

2.中游——建设工程:分为电站规划设计+建设与电站运营两部分。

规划设计方面,中国电建是国内规模最大、影响力最强的水利水电建设企业,其在国内抽水蓄能规划设计市场的份额约占 90%,承担建设项目市场的份额约占80%,是国内抽水蓄能规划设计+建设的龙头。

2021年,中国电建抽水蓄能业务新签合同202.40亿元,同比增长 342.90%。

运营方面,国家电网为国内抽水蓄能最主要的投资运营商。其子公司国网新源是全球最大的调峰调频专业运营公司,在国内占据领导地位。

3. 下游——电网系统:抽水蓄能电站接入电网系统,服务于工业用电、商业用电、居民用电等部门,起到调峰、填谷、 调频、调相、储能、事故备用等关键作用。

去年下半年以来,国内抽水蓄能项目动作频频。

11月15日,抽水蓄能行业分会官微发布消息称,截至当天,“十四五”期间中国已核准抽水蓄能电站共计43个项目,装机规模合计为5709.8万千瓦,项目投资金额合计约为3813亿。

紧接着,在12月29日上午,位于四川省的雅砻江两河口混合式抽水蓄能项目正式开工建设。该电站由中国电建所属成都院规划论证和勘测设计,是全球最大、海拔最高的混合式抽水蓄能项目,也是我国第一个核准的大型混蓄项目、全国大型清洁能源基地中首个开工的混蓄项目。

电站建成后,将在两河口水电站调节的基础上,配套消纳新能源325万千瓦,风光蓄一体化开发年发电量49.58亿度,可有效提高四川省电力保供能力。

再到今年年初,又是一系列文件发布。

对此,长城证券表示:抽蓄由于技术成熟、经济好、安全性高等特点,未来十年将是其黄金发展期。

假设我国“十四五”期间开工2.7亿千瓦抽蓄项目,以6000元/kw造价计算,到2030年底之前抽蓄行业投资总规模将达到1.62万亿元,年均投资额超1600亿元,整个产业链都将显著受益。

发布人:lufei
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关键词: 【抽水蓄能】 
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