广东省水利电力规划勘测设计研究院机电分院副总工吴新平在某学术论坛上进行了《海上抽水蓄能+大型光伏电站+海水淡化，助力沙漠变绿洲》的汇报。吴新平表示：“随着可再生能源造价的不断降低，新能源的大规模发展，风光发电逐步成为电力系统的主要电源，但是由于间隙不稳定等特点，电网需要快速调节手段。 以下为发言实录： 吴新平：各位领导、各位嘉宾、各位代表，上午好！首先，感谢主办方给我这次机会让我们来交流海上抽水蓄能+新能源。 我的汇报分三部分：一是抽水蓄能电站发展近况，二是海水抽水蓄能的机遇与挑战，三是海水抽水蓄能在新能源系统中的作用。 全国抽水蓄能电站发展近况 从1994年国家第一个大型抽水蓄能电站投产以来，到目前为止，总的装机容量超过了3000万千瓦，跃居世界第一，去年年底实现了翻身。现在，在建的项目装机容量也是超过了4300万千瓦，其中也有一些代表性的项目，比如广州等地。 下面，介绍一下广东院在抽水蓄能方面所做的工作。第一个项目，广东抽水蓄能电站；第二个项目，广东徽州抽水蓄能电站；第三个项目，广东情愿抽水蓄能电站。第四个项目，深圳抽水蓄能电站。在建的项目里，有广东阳江海水抽水蓄能电站，福建云霄抽水蓄能电站，安徽桐城抽水蓄能电站。 经过近40年的发展，现在无论是投产、装机还是在建规模，都已经跃升到了世界首位，在这个十字路口，我们抽水蓄能接下来往哪个方向发展？我想除了抽水蓄能自身往更高水平、更大容量去发展以外，在建设水平、质量等方面，自身的这些挖掘以外，消纳清洁能源将逐步会成为抽水蓄能电站的一个新使命，毕竟抽水蓄能是解决气风的有效手段。在消纳清洁能源的过程中，变速机组的出现就变得不可避免，以及配备变速机组的海水蓄能，在我们新能源中将会发挥越来越显著的作用。 （图示）这张表是目前国外变速机组的业绩情况。在这里面没有中国的业绩，所以说在国产化方面，中国是空白的，最大的容量已经到了475，在日本。 海水抽水蓄能的机遇与挑战 电力的储能技术主要分物理、化学和电磁储能，在电磁储能这块，如果考虑运行小时数、充放电次数方面，和抽水蓄能进行比较的话，电磁储能可能会是更高，所以从这方面来比较，抽水蓄能还是具有技术成熟、效率高、规模大、储能周期长、经济好等优点，还是目前最广泛应用的大规模储能技术。我们传统的抽水蓄能，如前面展示的这些图片，都是有两个水库，对淡水资源的依赖也比较大，而海水抽水蓄能可以利用海洋作为上水库或者下水库。 （图示）左边的图片是以海洋作为下水库，应该讲它的设计和我们传统抽水蓄能的设计是比较类似的，只是将海洋变为下库。右边的图片想重点介绍将海洋作为上水库的一个理念，就是德国正在开展研究试验的一个概念设计，它在海底布置了这些混凝土的球体，直径大约是30米。用海洋作为上水库，然后配备了水泵水轮机作为下水库，就是右下角的两个球体。在电力多余的时候，水泵水轮机就可以抽水，消耗电能，把水排回大海，实现储能。反过来，在电网需求的时候，把阀门打开，冲击水泵水轮机，可以实现发电，这是两种相反的设计，但是我想海洋作为上水库这种设计，毕竟它的检修和维护都是在海底，还是比较困难的。应该讲，未来海洋作为下水库的设计，左边这种图片的形式，还是海水抽水蓄能的主流形式。 根据可再生能源发展“十三五”规划，到2020年，可再生能源的装机规模将达到6.8亿千瓦，其中风电达到2.1，光伏达到1.1亿，我们要将研究海水抽水蓄能重点研究方面。（图示）这展示了全国238个潜在的较好资源海水抽水蓄能站点，浙江最多。2017年7月，国家重点研发计划，就是海水抽水蓄能前瞻性技术研究获得正式的立项，这个项目由南方电网公司牵头，和另外14个单位共同开展这项工作。 在工作开展的过程中，我们针对南部海区三个省区，105个优秀站点重新进行了复核，考虑了平均水头、装机、库容，都有代表性的站点，我们选择在珠海，并且它同时又有海上风电、太阳能，这样一起组成一个微网来进行研究。当然，因为新能源的不稳定性，我们海水淡化在小网中又成为一个有利的补充，在这个系统来开展研究，这个课题在2021年才能完成。 海水抽水蓄能在发展过程中还是面临不少的困难和技术挑战：在规划设计方面，日本是1999年就建立了一座试验电站，开展这方面的研究，希腊、德国、爱尔兰也在开展类似的研究，而在我国还没有形成抽水蓄能的选址。在可变速机组方面，国外已经做到了很高的流量，但是我们的国产化还是空白。在联合运行方面，爱尔兰正在开展1500MV级联合运行技术，国内还处在起步阶段。在防污、防腐、防渗方面，虽然在海洋工程方面已经有所研究，有技术储备，但是在环保和长效的矛盾，还需要再去做进一步的研究。在环境评估生态修复方面，我们没有针对性的环境影响评价体系。当然，这些挑战也是有待于我们课题去解决。 海水抽水蓄能在新能源系统中的作用 风电机组的输出功率特征，主要取决于自然风速的几个特点：随机性、间隙性、季节性、反调控性。在不同天气条件下，光伏出力特性差异也很大。（图示）晴天天气下，曲线平滑，比较少有波动；在多云天气下，出力曲线出现高频波动；在阴天天气下，波动较多云天气要小；在雨雪天气下，出力可能出现较大幅度波动。因此，综合看，无论是风电还是光伏，出力的不稳定性，都给电网的稳定带来一定的考验。 随着可再生能源不断发展，随着国家经济结构转型，对供电质量有越来越高的要求，特别是长三角、京津冀、粤港澳大湾区，变速机组在新能源中的作用会变得越来越突出，主要表现在四个方面：第一，通过自动频率控制来提高电网频率调节精度。第二，更快的响应速度和更宽的调节范围。第三，解决大规模新能源并网带来的频率不稳定问题。第四，通过改变输入功率，抑制网频波动。 随着可再生能源造价的不断降低，新能源的大规模发展，风光发电逐步成为电力系统的主要电源，但是由于间隙不稳定等特点，电网需要快速调节手段。能源输出在时间分布上的不均匀性，电网又需要大容量的储能手段，海水抽水蓄能就是实现电网快速调节和大容量储能的一个有效手段，它对沿海地区和海岛消纳大规模的新能源，对支撑海洋资源的开发，将会具有重要的意义。 以上是我的汇报，谢谢！ （发言为一起光伏APP根据速记整理，未经本人审核）
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