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利用调水储能促进碳达峰碳中和目标实现的建议

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2022-08-09  来源:水利发展研究  浏览次数:53
   如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标是党中央作出的重大战略决策,也是中国对世界的郑重承诺。水利部门如何贯彻落实中央的部署和要求,为实现碳达峰、碳中和的目标做贡献,是一项重要的政治任务。将调水工程与储能工程结合起来,实现调水与储能的双重功能,达到消纳清洁能源和降低二氧化碳排放的目的,不失为贯彻落实中央部署要求的一个可行选择。

  1 调水储能对碳达峰碳中和具有积极作用

  1.1 调水储能可直接服务于碳达峰、碳中和战略决策

  调水储能就是利用调水过程建设抽水蓄能电站实现调水与储能双重效益。根据“十四五”规划和2035年远景目标,我国将以建设国家水网为核心,加快完善水利基础设施体系,研究论证建设南水北调后续工程、引黄济宁、奎屯河引水、珠三角水资源配置、引江济淮、滇中调水等一大批重大引调水工程,解决水资源时空分布不均问题,提升国家水安全保障能力。据粗略测算,规划论证的水资源配置工程实施后每年可调送1000亿~1500亿立方米水量,可增加储能发电装机容量4.5亿千瓦左右,可消纳清洁能源超过1.5万亿千瓦时,相当于节约标准煤8300万吨,减少2.2亿吨二氧化碳排放,为我国“双碳”战略目标的实现作出2.8%的积极贡献。

  1.2 调水储能作为清洁能源开发利用模式可有效提高电网的负荷调节能力、可靠性和稳定性

  在规划建设调水工程中建设抽水蓄能电站并科学应用储能调度技术,形成覆盖全国的分布式电网储能系统,有利于建立健全清洁能源消纳长效机制,促进水电、风电、光电、核电等清洁能源高质量发展,在构建国家水网、优化水资源配置格局的同时,实现与电网储能协调发展、绿色发展。

  2 调水储能在技术、经济和生态环境上合理可行

  2.1 调水储能工程是调水工程和抽水蓄能工程的组合,技术上不存在任何障碍

  调水储能的原理是在基于调水区与受水区之间存在高地或分水岭的情况下,满足一定高程选择合适区域建设上水库,利用电网峰谷弃电从调水区抽水到上水库,再从上水库放水到受水区(下水库)并辅以水轮机发电,在完成调水功能的同时实现抽水蓄能发电(见图1)。调水储能构想利用的都是已有的成熟技术,只是思路上的整合、调整和优化,是在传统抽水蓄能基础上的延伸。当然,在不需要调水的时候,也可以只在调水区与上水库之间,按照抽水蓄能电站模式单向运行,同样发挥可观的效益。

 

    2.2 调水储能经济效益可观,有利于吸引社会资金、节省政府财政资金投资规模

  调水工程是国家战略性工程,主要由政府投资、财政资金支持建设,抽水蓄能工程项目是具有明显盈利性质的工程项目,主要利用社会资金投资建设运营。调水与储能的结合为发挥“两手发力”作用、引导社会资金进入水利工程建设提供了契机。以正在推进的安徽省黄山市休宁里庄抽水蓄能电站项目运作模式为例进行粗略测算,如果采取调水储能模式建设调水工程,在全国范围可以吸引约2万亿元社会资金进入该类项目建设。同时,在调水工程方面,减少了穿越山岭的隧洞,所需投资也会有所降低;在储能发电方面,重点是在调水路线上选择适宜高程的山间盆地或沟壑作为抽水蓄能上水库,涉及移民等其他附加建设投资也不多。

  2.3 调水储能对生态环境的影响相对很小

  调水储能两种功能的迭加,通过优化水资源配置,有利于恢复生态环境、提高碳汇能力。水能属于清洁能源,基本不产生污染,调水储能一般选择在山顶高处建设上水库,形成风景秀丽的山水景观,提升生态环境质量,且抽水蓄能电站厂房不大,一般多布置在地下,对生态环境影响很小。

  3 推进调水储能的相关建议

  3.1 在调水工程规划编制审查中加入调水储能论证内容

  建议组织有关部门开展专题研究,提出在调水工程规划编制中开展调水储能论证的政策意见,明确在调水工程规划编制和审查环节加入调水储能论证内容,从调水方案选择、调整优化、路线节点、投资分摊等方面开展深入研究论证。经调水储能论证为切实可行和必要后,在工程设计和建设中尽量选择兼顾调水和储能双重效益。

  3.2  加强对调水储能工程监督管理

  针对调水储能工程的特点和性质,借鉴成熟的水利枢纽工程管理模式,统筹发展和安全,按照“电调服务水调、局部服从整体、当前服从长远”等基本原则,构建跨行业协调管理机制,强化综合监管,实现科学调度和协调发展,确保调水储能工程高效安全运行。

 
 
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