抽水蓄能：储能产业的基石，将成为新能源的第二生命线

2022-04-01 18:26

03走到台前，抽水蓄能千亿新篇章开启

【1】 “风”、“光”无限好，储能需赶超

在全球减排的背景下，我国提出2030年前实现碳排放达峰，2060年前实现碳中和的宏伟目标。而要实现碳中和的终极目标，光伏、风电等可再生能源来替代化石能源是必经之路。

自“十三五”以来，我国火电装机量占比逐年下降，风电、光伏装机量占比快速增长。到2021年，火电累计装机量占比已降至约55％，可再生能源发电占比逐步提高，未来这一占比还将继续扩大。但同时电网的矛盾也日益突出。风电、光伏作为间歇性能源，急缺大容量储能配合使用。

究其原因，光伏和风电这类可再生能源是典型的间歇性能源。什么意思？以风电作为例子，一般在凌晨是风力发电的高峰，但却是用户用电的低峰，发那么多电，用不完；等到早上用电高峰来了，结果风停了，用户又用不上风电。这也是为什么风电、光伏的发电量与装机量占比存在较大差异。

图10：2021年我国各类电源发电量占比与累计装机量占比对比，资料来源：wind

本来配套的储能就缺，近几年随着新能源发电跨越式发展，储能的跛腿情况更加严重。根据CNESA数据，截至2020年末我国已投运储能项目累计装机规模35．6GW，占可再生能源发电装机比重仅为3．73％，显然储能的装机滞后可再生能源装机。

未来光伏和风能占比还有继续提升，直到成为主要的电力来源。但是我们无法改变光伏和风能的发电时间，所以需要储存的电量就越来越多。根据国家能源局数据显示，到2030年，中国风电、太阳能发电总装机容量预计将达到12亿千瓦以上，到2035年，我国电力系统最大峰谷差将超过10亿千瓦，将来新型电力系统的灵活调节电源需求无疑是巨大的，抽水储能毫无疑问是首选对象。

图11：2014－2020年我国的储能装机占可再生能源装机比例，资料来源：CNESA，能源局，中电联

总之，抽水蓄能不仅是当下也是未来满足100％可再生能源电力系统调节需求的关键方式，对保障电力系统安全、促进新能源大规模发展具有压舱石作用。

图12：我国未来各电源发电量预测（万亿千瓦时），资料来源：中电联，申万宏源

【2】抽水蓄能的空间被打开

众所周知，我国水能资源非常丰富，水电装机早已是全世界第一，正好很多梯级开发的水电站都可以通过加泵和扩机变成抽水蓄能电站。另外，国内很多小水电可以改造成小型混合抽水蓄能，夏季水量大时充当水电站发电，枯水期发挥抽水蓄能作用。更关键的是，抽水蓄能改造周期比较快，并且改造成本比新建低很多。

另外，以往国内建设的都是大型抽水蓄能，却较少有小型项目。一是因为大的设计院更倾向于做大型抽水蓄能项目，也对抽水蓄能改造项目不感兴趣，毕竟大项目能赚取更高的设计费；二是小型抽水蓄能赚钱更难。
值得重申的是，《规划》已经提出在浙江、湖北、江西、广东等资源较好的地区，结合当地电力发展和新能源发展需求，因地制宜规划建设中小型抽水蓄能电站。

总之，随着可再生能源的发展和顶层规划的发布，这部分的空间也将会逐步释放。

那这个空间具体有多大？按照申万宏源证券测算，到2030年我国抽水蓄能装机规模达到1．2亿千瓦，2021－2030年抽水蓄能电站投资总金额将达到惊人的4973亿元。

图13：预计2021－2030抽水蓄能电站总投资达4973亿元（单位：万千瓦），资料来源：《荒沟抽水蓄能电站建设项目经济评价研究》，申万宏源

【3】供需矛盾最大的江浙地区先行

落到投资的视角，大家自然会关心哪些地区的空间更大。

前面提到，我国已投运所有的储能项目累计装机规模36 GWh，再根据国家能源局数据，目前我国在建抽水蓄能电站总规模55 GWh左右，新规划的力度开始增强，但加起来也就将将90GWh。

再考虑到我国幅员辽阔，这些新规划分到每一个省份就显得更少了，地区之间对抽水蓄能的供需矛盾差异更大。

以国内工业重镇江浙地区为例，2021年仅工业用电就达到960GWh，而浙江、江苏在建的抽水蓄能加起来不到10GWh，适配产能缺口之大可想而知。

根据浙江省的电源发展规划，未来将优先发展核电和可再生能源，积极消纳区外来电，优化发展火电，合理配置抽水蓄能电站：2030 年，浙江省接受区外电力40450MW，大量外部输入的电力，将进一步加剧电网调峰压力。

建设抽水蓄能电站，是解决电力系统调峰问题及确保区域电网安全的有效手段和经济现实手段。投入一定规模的抽水蓄能电站，不仅能解决电力缺口问题，而且较大程度缓解调峰压力，进而减轻区域电网调度运行对省网的依赖性，增强区域电网调峰的灵活性和安全性。

根据地区能源资源状况、电力发展规划，结合系统扩展电源经济比较，考虑煤电调峰幅度（35％左右）、煤电年利用小时数、系统总耗煤量等指标，中国电建集团华东勘测设计研究院经综合分析认为：浙江电网2030 年抽水蓄能合理规模约13GW。考虑浙江省内已、在建省内可用7．53GW，浙江省内还需新增5．5GW 抽水蓄能电站。