李志浩
浙江宁海抽水蓄能有限公司 浙江宁波 315621
【摘要】在我们国家，抽水蓄能电站是在这个时代才被建成的。而抽水蓄能电站是后续电厂建设的重要组成部分，被归类为清洁能源。作为一种新型的抽水蓄能电站，对其性能的改善，使我国的电力资源结构发生了巨大变化，所有现有的发电厂需要改变过去的传统模式，思考分析建设一个新的运营模式。
【关键词】抽水蓄能电站；建设；运营模式；思考分析
抽水蓄能电站是一家特殊的电力能源公司。不但具备调整峰值功能外，还有相位调整，备用黑启动功能，这些功能在维持电力系统的安全性，稳定性和经济收益中起着重要作用。随着国民经济的快速发展和如今社会用电结构的变化，人们对电网的运行的安全性和可靠性要求越来越高。抽水蓄能电站的性能旨在确保电力系统的安全性和稳定性。中国目前正在建设或规划许多新型的抽水蓄能电站，如何准确地去衡量他们的价值并促进该领域的发展一直是我们面临的挑战。
1、抽水蓄能电站电价机制发展
尽管抽水蓄能电站初期发展趋势良好，但未来仍需要面临许多挑战，特别是抽水蓄能电站的电价机制需要不断研究和完善。
世界各地的电价并不完全相同。在日本，已经批准了两种类型的抽水蓄能电价机制：租赁系统和内部计费系统。租赁系统主要针对由独立发电公司建造和运营的独立电厂，所有独立电厂都使用租赁系统。租赁协议规定了支付费用的具体标准，以及运营电厂的相关责任和电网的分配，而且支付费用的多少与评估标准有关。内部计费系统主要仅用于由公用事业投资和建造的自有电厂使用。自有电厂是公用事业公司的子部门，成本和收入在公用事业公司内部计算，公用事业公司自行发放。
英国的抽水蓄能电站开发了一种专门针对抽水蓄能电站的电价机制，该机制的内容包括两部分：债券交易的年度收益和电力交易的竞争性收益。通过稳定运行和改善系统内抽水蓄能电站所提供的辅助网络服务（快速响应，频率和相位调整，黑启动功能等）来提供固定收入。部分基本单位的经济利益作为捐款补偿捐出，而企业的当前收入是由抽水蓄能电站产生的，这些抽水蓄能电站参与市场交易以实现市场的电力平衡，并且收入仅依赖于市场需求和市场交易。
在我国，现有抽水蓄能电站的电价机制主要有三种类型：租赁系统，单一电量系统和由两部分组成的系统。最常见的机制是租赁系统。国家电网根据平衡固定成本和合理收入的原则，允许抽水蓄能电站的进行年租金，而不是每月的收取电费。单一电量制度主要用于抽水蓄能电站的初期建设。政府电价部门采用长期边际成本法，根据电厂项目的经济寿命，计算公司需收取的平均电费，并以平均电价作为发电公司收取费用的依据，并且规定电费在一定范围内波动。2014年，国家相关部门发布了《关于完善抽水蓄能电站电价机制的通知》（发改价格（2014）1763号），该法律内容按电价分类分为两部分，分别为容量电价和电度电价。容量电价主要反映了辅助服务的成本，例如降低峰值功率，频率匹配，调相和抽水蓄能电站的零启动等功能，而电度电价则反映了可变的电力成本。此电价类型显示了抽水蓄能电站在电力系统中的重要作用，并解决了准确计算抽水蓄能电站在电力系统中的成本的问题[1]。
2、我国抽水蓄能电站的经营模式
抽水蓄能电站的控制系统和经营模式在某种程度上决定了其运行形式。本文基于有关我国典型地区的抽水蓄能发电厂的基本信息，着重分析我国发电厂的当前运行状况和问题。
（1）华东电力厂中抽水蓄能电站的现状。截至2014年底，华东电力系统区域抽水蓄能电站的总容量为660万千瓦，装机容量为1095万千瓦。该地区是我国抽水蓄能电站中拥有最大装机容量和运营效率最高的地区，主要从两方面来分析。（1）从经营模式来看，华东地区的抽水蓄能电站基本是由国网新源公司控制，实行容量制、电量制以及两部制结合的价格机制。关于容量价格机制的付款方式，成本由本地公司根据“谁用谁付费”原则来承担。此外，我国首次采用两部制电价的电站，已经从中获得了显著的经济成效。（2）就装机容量和能源消耗结构而言，中国东部的电力系统以火电为主导，并且是以从西向东传输电力为主体。因此，该区域中的调峰压力很高，而且还要向核电站供电，因此抽水蓄能电站越发显得重要。
（2）华南电网抽水蓄能电站的工作要求。
截至2014年底，南方电网当地抽水蓄能电站的总装机容量为4.8GW，正在建设中电站的总装机容量为7.8GW。南方电网的抽水蓄能电站主要由进行频率控制和峰值控制的供电公司使用基于容量性电价机制来控制。南方电网的电力结构，拥有先进的减排能力以及支持区域互连系统的能力，决定了抽水蓄能电站的收益。南方电网抽水蓄能电站位于广东省，因此广东省位于电力线从西向东的接收侧。该地区的能源结构主要由火电为主，大部分负荷在轻工业中，峰谷负荷差异十分明显。因此，使用了抽水蓄能电站改善这种状况。在满足电厂需求的同时，部分电力提供给香港中华电力，将部分电力容量用作大亚湾核电厂的辅助电力，确保了出色的运营效率[2]。
（3）中国北方电力系统中抽水蓄能电站的运行条件。截至2014年底，中国北方电网地区抽水蓄能电站的总装机容量为4.33GW和7.8GW。该地区的储能电厂主要由国家电网公司新源管理，该公司实施了容量电价机制和电量电价机制。在中国北方的电力系统中，抽水蓄能电站的运行效率直接取决于该地区的电力能力。河北张家口等地区有大量发的风力发电厂，水力发电的占比很小，因此火力发电厂冬季供暖有限，峰值负荷压力很高，增加了电厂的负担。
（4）中国中部电力系统抽水蓄能电站的运行状况。截至2014年底，华中电网区域抽水电厂正在建设中，最终完成后电站的总装机容量为379万千瓦，装机容量为480万千瓦。中国中部的所有抽水蓄能电厂基本由国家电网公司所有，这家100万千瓦的电厂采用基于容量性电价电价机制。在电力结构上，湖北和湖南两省水电大，电能功能压力小，储能需求低。此外，公司不仅为抽水蓄能按照容量性电价机制支付费用，而且在为该区块承担运营损失。运输过程中通常避免使用抽水蓄能电站，通常抽水蓄能电站的利用率远低于设计值。
3、对抽水蓄能电站价值的认定
抽水蓄能电站的收益包括静态，动态收益和社会收益。静态收益包括容量收益，电力收益和节煤收益。动态收益包括碰撞支持收益，仰角收益，频率调制收益和相位调制收益。社会收益主要体现在改善公用事业的供电条件，提高供电可靠性和经济性这两方面。节煤收益减少了对环境的污染。抽水蓄能电站的运行与电力系统密不可分，其收益主要体现在电力系统的整体收益中。基于控制峰值的状况来评估抽水蓄能电站的优劣是不准确的。但是，到目前为止，仍然很难量化抽水蓄能电站的收益，尤其是社会收益。但无论如何，都必须充分考虑上述抽水蓄能电站的特点，并按照“成本共享，合理利润”的原则确定抽水蓄能电站的运行方式。在决策过程中还应考虑以下因素：
（1）安装容量的差异。一方面，安装容量的差异反映在电价中。对于具有大安装容量的发电厂，安装容量大的电站无论从业主方面还是设备供应商等方面相对而言都具有相当大的优势。另一方面，这反映在对系统的影响（贡献）中。除了上述的作用之外，小型设备还具有其他一些系统选择。同时，规划方法也存在某些差异。较小的设备通常会按照额定功率使用，但是较大的设备可能具有更多的使用空间。所以，大功率设备和小功率设备对动力系统的动态利益的贡献是不同的[3]。
（2）地区差异。由于发电厂的单位电力成本根据自然条件的差异造成了不同程度的支付压力。而且每个省的地质结构都不相同，其中广州抽水蓄能电站的条件相对较好，不仅水头高，而且地质条件也好。在施工的复杂性和建筑的规模上都具有优势，当然，对其的投资金额相对较小。但是，要在江苏省找到理想的地理位置非常困难，因为江苏省一部分是山丘，一部分是平原。而且该省的地质构造较为复杂以及存在其他的不利因素，导致投资金额相对较高[4]。
另一方面，由于各地的电网结构和电源结构的不同，每个抽水蓄能电厂在电力系统中的作用也大不相同。有的能对频率和相位调制起到作用，有的能充分发挥出抽水蓄能电力的特性。抽水蓄能发电厂可以在增加所属电网的经济收益方面发挥重要作用。因此，为了判断其存在价值，必须区别对待它，这个过程有些许困难。
4、结语
抽水蓄能电站通常在电网中扮演着不可替代的角色。对国内外经验进行总结，得出我国迫切需要建立满足我国电力系统实际条件的抽水蓄能电站，并加快其建设和运行，使抽水蓄能电站能够充分发挥其价值和作用。因此，改善我国抽水蓄能电站控制系统和经营模式的实际方法是完善抽水蓄能电站的配电模式，电价机制系统和辅助服务。
【参考文献】
[1]李建秋,詹泽波,彭鹏,龚星.大万山岛修建海水抽水蓄能电站的地下水环境适宜性分析[J].水利水电技术,2020,51(S2):197-202.
[2]孙晓新.抽水蓄能电站建设与运营模式思考[J].中国电力企业管理,2020(21):26-27.
[3]缪晓丹,朱朱,谢会玲.福建省抽水蓄能电站运营模式展望[J].能源与环境,2019(06):9-10+15.
[4]叶艳. 影响抽水蓄能电站经营业绩主要因素的理论与实证研究[D].华北电力大学（北京）,2006.