中国未来电力系统：抽水蓄能发电将占据关键地位

　　为了实现“双碳”目标，能源转型发展成为未来趋势，其中电力系统转型必将成为关键，核心是电力体系稳定性和灵活性，而储能系统建设便成为重大因素，值得业内人士过度关注。

　　在储能体系建设中，综合来看，抽水蓄能将成为重中之重，未来将迎来快速发展的“黄金期”，势必占据主导地位。

　　为什么呢？我们需要认真分析，抽水蓄能之所以有望成为新能源发电行业发展的关键领域，关键在于其具有现实和潜在的资源能力和电力储备特征，而且技术路线很清晰，技术也已经十分成熟。

　　总体来说，新能源产业发展的特征和主流是发电，而新能源发电产业内涵十分清新和广泛，就是与传统能源发电产业具有明显的差异，尤其是在温室气体排放方面具有重大优势。

　　传统能源发电主要就是火电，比如利用燃煤、燃气或燃油方式发电，也就是说，传统能源发电方式其实就是化石能源发电，而且在发电过程中存在二氧化碳排放，这与全球应对气候变化大趋势存在矛盾。

　　当然，对于发电产业来说，核能发电具有较长的历史，但是也可能是未来最具有远景和最具潜力的发电，特别是未来人类有可以实现可控核聚变发电的技术重大突破。

　　如果，人类一旦突破核聚变发电技术，届时能源问题可能变得没有当今这样敏感，人类能源利用的成本可能不再高昂，或许可以实现人类社会比较容易获得廉价的能源，能源供应安全问题或许将变得微不足道了，整个能源格局和能源结构将发生“颠覆性”的变革。

　　然而，任何关键技术突破或重大进步都需要人类科学家们的异常艰苦的努力，从来没有任何一帆风顺的技术突破，否则我们便没有必要为人类面临的各种挑战而担忧。

　　尽管科学家们在不断努力，但是可控核聚变发电技术突破尚未进入实质突破阶段，目前还处于艰难发展期，何时能够取得突破并实现商业化利用还没有明晰的时间表，或许需要相当长的时间，比如需要30年或40年或50年时间，甚至需要更长的时间。

　　很显然，可控核聚变发电与我们还有遥远距离，但是正如20世纪60年代人类发明计算机之际，人类就开始讨论计算机将如何改变人类社会一样，我们当然需要展望核聚变将在未来将如何改变我们人类社会的能源画圈或场景，但目前还需要基于现实来思考和解决问题。

　　我们可以简单界定新能源发电产业，既凡是非化石能源发电都可以界定为新能源发电，当然这种界定确实存在争论，比如核能发电、水力发电可否界定为新能源发电。

　　不过争议本身并不重要，我们在此文中将传统或旧能源发电界定为化石能源发电，既煤炭发电、石油发电和天然气发电，而将新能源发电界定为非化石能源发电，包括水电、风电、太阳能发电、核能发电、潮汐发电、生物质能发电、地热能发电等等。

　　根据水电水利规划设计总院发布的《中国可再生能源发展报告2021》信息，中国2021年可再生能源发电装机量达到全国电力装机的44.8%，而发电量则达到发电总量的29.7%。

　　很显然，新能源发电趋势非常明显，并且已经逐渐成为中国发电产业的主流，正在发挥重要的作用和占据重要地位。

　　但是，在新能源发电产业中，可再生能源发电客观上存在明显的劣势，与传统能源发电相比，能量转换效率较低，平均利用小时数较低，而且关键劣势就是发电的稳定性比较低。

　　对于发电类型，我们可以有许多分类方法，其中以发电稳定性为标准来分分类，可以量其划分为两大类：稳定发电和不稳定发电。

　　对于稳定发电来说，火力发电具有稳定性优势，比如燃煤、燃气和燃油等化石能源发电输出非常稳定，对电网压力很小，因此成为目前世界各国的主体发电来源，占据着绝对主导地位。

　　相对而言，在新能源发电中，核电、水电、生物质能发电和地热能发电等也具有比较稳定的特征，大体上也可以界定为稳定发电来源。

　　但是，在具有稳定性特征的新能源发电中，存在较大的差异性，比如相对来说，目前水电和核电发电量比较大，但是其他新能源发电目前的规模还比较小，甚至可以在整个电力结构中忽略不计。

　　在这些发电很小的新能源中，地热便是一种非常“小众”的电力来源之一，尽管该业内人士不断呼吁发展，但目前进展不大，在电力系统中的地位难以引起人们的关注。

　　根据世界地热大会发布数据，中国2020直接利用地热能装机容量为41吉瓦，占全球总量的38%，表明中国是全球地热发电大国之一。

　　以2021年数据为例，中国在年末发电装机总量达到2377吉瓦，而地热发电装机占比却不足2%。

　　对于水电来说，经济可开发资源基本开发殆尽，而未开发水力资源的开发成本已经越来越昂贵，在经济上可能不具有竞争力。

　　对于核电来说，存在着核泄漏安全性问题，人们对核电站建设似乎是“谈核色变”，有些国家已经提出要弃核，而且核电发展还存在核废料处理成本过高的问题。

　　因此，从新能源发电趋势来看，世界各国可能都将视野投向太阳能和风能领域，将光伏发电和风力发电作为未来发电的重点方向。

　　根据国家能源局数据，中国2021可再生能源发电量达到24,853亿千瓦时，其中风电发电量6,556亿千瓦时，占比为26.4%；太阳能发电量3,259亿千瓦时，占比为13.1%。

　　但是，太阳能发电和风能发电属于不稳定发电，基本上都具有“靠天吃饭”的基本特征，因为人类没有掌控天气变化的能力。

　　虽然目前太阳能和风能产业的成长空间巨大，而且发电量也很大，可以形成规模化效应，但是发电不稳定性是其致命的弱势，这也在在过去较长时期内限制了发展势头和规模的基本原因。

　　对于风电来说，能不能发电或发电量多大取决于风的大小，无风便不能发电，如果风量过小，那么功率输出便会不足，发电量便很小；如果风量过大，那么需要停机以保证设备安全或者发电量过大而无法被客户消纳，也就是人们经常说的“弃风”问题。

　　在诸多储能技术还难以满足电网需求的情况下，抽水蓄能则具有明显优势，而且技术比较完善和成熟，可以在储能的量级上，完美地匹配电网级别的巨大电力储能需求。

　　简单而言，抽水蓄能不过就是一座人造水电站，本质上还是一种水力发电过程，只不过是发电的目的或功能不同而已。

　　1.抽水蓄能电站不需要持续上游来水所带来的水能发电，只需要使用发电高峰时富裕的电能，将水从下水库抽到上水库，再在低谷时将水泻下，即可通过和传统水电站完全相同的发电方式进行发电。

　　2.抽蓄蓄能电站所消耗的水量，也只要满足库内蒸发损耗即可，无需依赖持续上游来水，因此在选址上比传统水电站更加便捷。

　　基于上述特点，抽水蓄能电站在面对输出不稳定的、以风、光为主的新能源发电方式时，便可以成为新能源发电需要的配套系统。

　　正因为抽水蓄能电站具有明显的优势，因此从技术层面上看，目前尚未有其他任何一种储能方式可以与其有竞争性。

　　2021年，国家能源局发布了《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》，计划中国在2025年抽水蓄能投产总规模将上升到62吉瓦，在2030年进一步提高至120吉瓦。

　　由此可知，抽水蓄能对于新能源发展不可或缺，中国政府将继续大力推进抽水蓄能发展，预计这种趋势将持续较长时期。

　　由于抽水蓄能具有技术可行性和极强的储能特性，因此可以使得以风电、太阳能发电为主的不稳定新能源发电川发展更加具有可行性，在未来发展中更加受到各级政府的充分肯定和重视。

　　也可以说，抽水蓄能电站发展意味着新能源发电产业的发展变得更加稳健，未来发展前景更加广阔，使得能源转型更加具有可行性。

　　当然，对于传统化石能源发电来说，新能源发电产业将持续挤压其市场空间，未来发展趋势只能是越来越萎缩。

　　对于传统能源来说，尤其是对于传统火力发电而言，如果抽水蓄能电站得到长期快速发展，那么火电产业将备受长期压力。

　　如果没有抽水蓄能电站发展，那么风电和太阳能发电发展空间将受到严重制约，或将难以独自挑起电力行业之重任。

　　由于风能和太阳能发电输出过于不稳定，因此需要大量传统能源进行补充和调配，也长期受到传统发电行业的质疑，在电力行业长期存在五花八门的争论或辩论。

　　对于风能发电和太阳能发电来说，之所以可以成为未来电力行业支柱产业，就是因为抽水蓄能对其具有重要支撑和补充作用。

　　火力发电具有明显劣势，比如产生大量的空气污染，同时又是二氧化碳排放的主要源泉，而且面临着化石能源由于不可再生而导致资源逐步枯竭，不具备长期可持续发展的能力。

　　对于资本市场而言，当一个行业发展前景逐步萎缩时，投资人将不可避免减少对该行业的投资，这符合资本趋利规律。

　　对于风电和太阳能发电来说，由于抽水蓄能行业可以在技术上可以支撑“风光电”产业，因此上述两个新型发电产业未来发展空间已经变得充满想象，孕育着巨大的市场规模和潜力。

　　目前，无论在国际还是国内，新能源发电产业都成为投资者青睐之产业，业内上市公司表现良好，预示着市场前景十分光明。

　　从国际竞争环境来看，中国快速发展风电和光电，其实也是抢占国际产业链制高点的需要，对经济和社会发展至关重要，对于提升国际影响力和话语权也具有重要意义。

　　从能源资源相对丰裕程度来说，中国具有“缺油、少气、富煤”特征，石油和天然气进口规模巨大，对外依存度过高，其中石油进口依存度超过了70%，天然气进口依存度超过了40%。

　　从中国能源资源来看，能源产业链的基本格局难以发生重大改变，如果过度依赖化石能源，显然未来长期发展将受到严重制约。

　　对于风能和太阳能来说，发电能力与难以改变的自然资源禀赋之间的关系不大，关键因素是强大的工业制造能力，而不是自然资源的潜力到底有多大。

　　从国际能源战略层面看，中国必须发展以风电和光电为主的新能源发电系统，改变以往的以化石能源发电为主的电力系统，这既是应对气候变化和加快能源转型的需要，更是占据国际能源制高点的要求。

　　抽水蓄能行业发展必然带动一些配套产业发展，比如水电站基础设施建设、相对应的水泥钢材消耗、水轮机制造等，也会伴随着新能源行业的发展而变得更加景气。

　　从宏观经济来看，抽水蓄能电站加速投入和快速建设，肯定对国家宏观经济复苏和发展起到重要支持作用。