廣西欽州靈山要投70億建水電站,河北豐寧更是砸下187億。可這些電站有點奇怪——100度電抽水,最后只發回80度電。
照理說這不是虧本買賣嗎?可專家卻說,這門生意能撐起上千億市場。虧電還能賺錢,這里面到底藏著什么門道?
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電網的"時差"難題
要理解這個看似矛盾的現象,得先搞清楚電的一個特殊性質。電和我們平時買的大米、汽油不一樣,它沒法直接裝進倉庫存起來。電力系統必須做到發電、輸電、用電同步進行,簡單說就是發多少電就得立刻用掉多少電。
這就帶來了一個大麻煩。白天大家上班、工廠開工,用電需求暴漲,電網經常吃緊。可到了晚上,辦公樓熄燈了,工廠也停工了,用電量大幅下降,發電廠發出的電卻用不完。
這些用不完的電去哪兒了?只能白白浪費掉。而且發電廠也不能說停就停,特別是那些大型火電廠,頻繁啟停不僅損耗設備,成本還特別高。
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隨著風電和太陽能發電的快速發展,這個"時差"問題變得更突出。風不是想刮就刮,太陽也不是24小時都有,這些新能源發電具有很強的隨機性。近幾年我國風電和光伏發電量快速增長,但其中相當一部分在發電高峰期用不掉,只能"棄風棄光"。
電能儲存的困難在于其物理特性,電流的本質是電路中電子的移動,當設備不工作時,電流也會隨之消失。直接儲存電能面臨巨大挑戰,無論是以動能形式儲存還是以電勢能形式儲存,都存在損耗大、成本高的問題,這就像試圖把風裝進袋子里一樣困難。
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把廢電變寶電
抽水蓄能電站就是專門解決這個問題的巧妙設計。它的工作原理其實很簡單:建兩個水庫,一個在山上,一個在山下,中間用管道連通。晚上用電少的時候,用那些本來要浪費的電把下面水庫的水抽到上面去。白天缺電的時候,再放水下來發電。
河北豐寧抽水蓄能電站年抽水電量87億度,發電66億度,看起來是"虧"了21億度電,但這87億度電本來就是晚上用不掉的"廢電",成本幾乎為零。
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而這66億度電卻是在白天電網最需要的時候發出來的,能緩解供電緊張,避免拉閘限電。按照目前的電價體系,低谷時段電價大約0.3元/千瓦時,高峰時段能達到0.8元/千瓦時。雖然抽水發電有20%的能耗損失,但經濟賬算下來還是劃算的。
抽水蓄能還有個巨大優勢:反應速度快。從接到調度指令到滿負荷發電,只需要1-3分鐘,比火電廠的幾小時啟動時間快得多。這對電網穩定至關重要,就像給電網裝了個"應急電源"。當電網突然出現故障或用電需求激增時,抽水蓄能電站能夠迅速響應,防止大面積停電事故。
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為什么偏偏選擇"水"來儲電?
你可能會問,既然要儲存電能,為什么不用電池呢?現在電動汽車的電池技術不是挺成熟的嗎?
確實,儲能技術有很多種,包括鋰電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等等,但抽水蓄能有幾個別的技術比不了的優勢。
第一是容量大。目前最大的鋰電池儲能電站容量也就幾百兆瓦時,而一座大型抽水蓄能電站能達到幾千兆瓦時。豐寧抽水蓄能電站總裝機容量3600兆瓦,相當于幾十個大型鋰電池儲能電站的規模。
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第二是壽命長。抽水蓄能電站的壩體設計使用壽命約100年,機組設備也能穩定運行50年左右,而鋰電池一般10-15年就得更換。從全生命周期成本看,抽水蓄能每千瓦時的儲能成本只有0.21-0.25元,比鋰電池便宜一半以上。
第三是安全性高。水不會爆炸,不會起火,也不會有毒氣泄漏,運行過程相對安全可靠。而大規模的鋰電池儲能電站一旦出現熱失控,后果不堪設想,安全隱患始終存在。
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當然,抽水蓄能也有明顯缺點,比如選址要求嚴格,必須有合適的地形條件和充足的水源,建設周期長達數年,初期投資也相當龐大。但綜合考慮技術成熟度、經濟性和安全性,它仍然是目前大規模長時儲能的最優選擇。
千億市場的真正價值
投資數百億建設抽水蓄能電站,真正的價值不僅僅在于儲電賺錢,更在于為整個能源系統轉型提供關鍵支撐。
我國提出了2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標,這意味著要大力發展風電、光伏等清潔能源。但這些新能源有個共同特點:靠天吃飯,發電不穩定。沒有足夠的儲能設施來平抑波動,電網就無法承受大規模的新能源接入。
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根據國家能源局印發的《2025年能源工作指導意見》,2025年推動抽水蓄能裝機容量達到6200萬千瓦以上。如果沒有相應的儲能配套,大量新能源很可能面臨嚴重的棄電問題。抽水蓄能電站就像一塊巨大的"海綿",能夠吸收新能源發電的波動,讓電網運行更加平穩。
而且,隨著電動汽車快速普及,電力需求還會進一步增長。預計未來幾年我國電動汽車保有量將持續快速增長,相應的充電需求會給電網帶來新的挑戰。抽水蓄能電站的調峰作用會變得更加重要,特別是在夜間充電高峰期。
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從全球范圍看,抽水蓄能也是儲能技術的主流選擇。截至目前,全球抽水蓄能裝機容量占所有儲能技術的90%以上。美國、日本、歐洲等發達國家和地區都把抽水蓄能作為電網儲能的主要手段。
未來10年我國抽水蓄能設備市場規模有望超過千億元。當我們真正理解了抽水蓄能在整個能源體系中的戰略作用,就會發現這個看似"虧本"的買賣,實際上是關乎國家能源安全和可持續發展的重要投資。
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下次再看到"用100度電發80度電"的報道時,你就知道這背后的邏輯了。在碳中和的大背景下,抽水蓄能正成為支撐清潔能源發展的重要基石。
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