一、抽水蓄能發(fā)電行業(yè)概述
抽水蓄能發(fā)電行業(yè)是利用水能進行能量儲存和釋放的電力儲能技術,通過在電力負荷低谷期將水從低海拔的水庫抽至高海拔的水庫,將電能轉化為水的勢能儲存,在電力負荷高峰期再釋放水進行水力發(fā)電。該行業(yè)具有容量大、速度快、穩(wěn)定性強、經(jīng)濟性好、環(huán)境友好等特點,有助于擴大可再生能源發(fā)電規(guī)模,實現(xiàn)“雙碳”目標。
抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游設備制造、中游電站建設和運營、下游電力銷售三個環(huán)節(jié)。上游涉及水輪機、發(fā)電機等關鍵組件的生產(chǎn);中游涵蓋電站的設計、施工、調(diào)試及運營管理;下游則是電力銷售,滿足電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷等需求。
二、抽水蓄能發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
2.1 裝機容量及分布
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國抽水蓄能發(fā)電行業(yè)市場深度調(diào)研與發(fā)展分析報告》顯示,抽水蓄能電站的裝機容量是衡量一個國家或地區(qū)抽水蓄能發(fā)電行業(yè)發(fā)展水平的重要指標。截至2023年底,我國抽水蓄能電站累計已投運規(guī)模達到5094萬千瓦,約占全球抽水蓄能裝機的28.1%,位列全球首位。此外,已建、在建及核準待建抽水蓄能電站規(guī)模約2.3億千瓦,連續(xù)8年穩(wěn)居世界第一。在建規(guī)模也躍升至億千瓦級,顯示出抽水蓄能產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展勢頭強勁。
抽水蓄能電站的分布呈現(xiàn)出一定的地域差異。華東地區(qū)由于電力負荷中心和清潔能源資源豐富的雙重優(yōu)勢,市場份額最大。西南和華北地區(qū)也擁有較大的市場規(guī)模。然而,與發(fā)達國家相比,我國的抽水蓄能利用比例仍有提升空間。美國的抽水蓄能裝機占比接近20%,而中國仍有很大的增長空間。
2.2 技術應用及創(chuàng)新
抽水蓄能發(fā)電技術已經(jīng)在我國得到了廣泛的應用,并且不斷進行創(chuàng)新。國內(nèi)首臺大型交流勵磁變速抽水蓄能機組——國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站12號機組于2024年8月投產(chǎn)發(fā)電,填補了國內(nèi)大型變速抽蓄機組應用的空白。此外,隨著智能電網(wǎng)、電力電子技術的進步,新型抽水蓄能技術如壓縮空氣儲能、飛輪儲能等將與傳統(tǒng)抽水蓄能相結合,形成多元化的儲能格局。
抽水蓄能電站主要分為單級和多級兩種。單級抽水蓄能電站只有一個水庫和一個水輪發(fā)電機,造價低廉、建設周期短,但能量儲存量有限。多級抽水蓄能電站由多個水庫和水輪發(fā)電機組成,能夠儲存大量能量,但建設成本較高、周期較長。
2.3 政策支持及發(fā)展規(guī)劃
中國政府高度重視清潔能源發(fā)展,出臺了一系列政策鼓勵抽水蓄能項目的建設,包括補貼、電價優(yōu)惠等,推動了行業(yè)的發(fā)展。國家能源局等政府部門持續(xù)發(fā)布政策文件,為抽水蓄能行業(yè)的發(fā)展提供政策保障。
根據(jù)《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,我國新建抽水蓄能項目主要服務于新能源大規(guī)模發(fā)展和電力外送需要,重點布局“三北”地區(qū)(華北、東北、西北),重點實施項目340個,總裝機容量約4.21億千瓦。預計未來“三北”地區(qū)抽蓄項目將得快速發(fā)展。到2025年,抽水蓄能的總投產(chǎn)規(guī)模將超過6200萬千瓦;到2030年將升至約1.2億千瓦。在2035年前,我國將形成一個能滿足新能源高比例、大規(guī)模發(fā)展的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè),預計投產(chǎn)規(guī)模將超過3億千瓦。
3.1 市場集中度
抽水蓄能工程建設具備一定復雜性,資質和項目業(yè)績壁壘突出。此外,抽水蓄能項目主要采用EPC模式,對項目經(jīng)驗、公司財務有較高要求。評標過程中對報價、技術方案、公司能力(管理人員能力、品牌、項目經(jīng)驗、業(yè)績)等指標進行考核,因此綜合能力要求使得行業(yè)集中度較高,市場主要由頭部企業(yè)占據(jù)。目前抽蓄工程建設環(huán)節(jié)中的承擔主體主要有中國電建、中國能建等大型企業(yè)。
3.2 主要企業(yè)競爭情況
抽水蓄能發(fā)電行業(yè)的競爭格局相對集中,主要由幾家大型企業(yè)主導。這些企業(yè)在技術、資金、市場等方面具備明顯的優(yōu)勢,形成了較為穩(wěn)定的競爭格局。同時,隨著新能源的大規(guī)模發(fā)展和電力市場的逐步開放,抽水蓄能發(fā)電行業(yè)的競爭將更加激烈。
國電電力等大型企業(yè)正在積極投資建設抽水蓄能電站項目,如安徽霍山抽水蓄能電站項目等。這些企業(yè)在電站建設、設備制造、運營維護等方面積累了豐富的經(jīng)驗和技術實力。同時,企業(yè)也在不斷探索新的商業(yè)模式和運營策略,以提高電站的經(jīng)濟性和競爭力。例如,一些企業(yè)開始嘗試將抽水蓄能電站與風電、太陽能發(fā)電等可再生能源項目相結合,形成互補優(yōu)勢,提高能源利用效率。
3.3 區(qū)域發(fā)展差異
抽水蓄能電站的建設和運營受到地理位置、資源條件、經(jīng)濟發(fā)展水平等多種因素的影響,呈現(xiàn)出一定的區(qū)域發(fā)展差異。華東地區(qū)由于電力負荷中心和清潔能源資源豐富的雙重優(yōu)勢,抽水蓄能電站的市場份額最大。西南和華北地區(qū)也擁有較大的市場規(guī)模。然而,一些地區(qū)由于資源條件限制或經(jīng)濟發(fā)展水平較低,抽水蓄能電站的建設和發(fā)展相對滯后。
四、抽水蓄能發(fā)電行業(yè)未來發(fā)展趨勢與前景分析
4.1 市場規(guī)模持續(xù)擴大
隨著“碳達峰、碳中和”目標的提出,預計未來中國抽水蓄能市場將迎來更大的發(fā)展空間。隨著清潔能源發(fā)電比例的提高,對儲能的需求將進一步增加。根據(jù)國家能源局的規(guī)劃預測,2023年至2025年抽水蓄能裝機規(guī)模的年復合增長率將達到10.6%;從2025年到2030年,新投產(chǎn)裝機規(guī)模的年復合增長率預計會提升至14.1%。
抽水蓄能電站作為電力系統(tǒng)的關鍵調(diào)節(jié)手段,因其技術成熟、經(jīng)濟高效,被國家能源局規(guī)劃為支持新能源大規(guī)模發(fā)展和電力外送的重點。隨著新能源大規(guī)模開發(fā)、高比例并網(wǎng),以及隨之而來的電力電子設備的大量應用,電力系統(tǒng)的技術基礎、控制基礎和運行機理將發(fā)生深刻變化,新能源消納、電力電量平衡、安全穩(wěn)定控制等領域將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。大力發(fā)展包括電化學儲能、抽水蓄能在內(nèi)的各類儲能設施,是有效應對挑戰(zhàn)的重要措施。
4.2 技術創(chuàng)新與升級
隨著智能電網(wǎng)、電力電子技術的進步,抽水蓄能發(fā)電技術將不斷創(chuàng)新和升級。新型抽水蓄能技術如壓縮空氣儲能、飛輪儲能等將與傳統(tǒng)抽水蓄能相結合,形成多元化的儲能格局。此外,隨著數(shù)字化、智能化技術的發(fā)展,抽水蓄能電站將實現(xiàn)更高效的運行和管理。
抽水蓄能電站主要產(chǎn)品是電力,通過抽水和發(fā)電兩個過程實現(xiàn)對電能的儲存和釋放。低碳環(huán)保、調(diào)節(jié)能力強、技術成熟、經(jīng)濟高效等特點,使抽水蓄能電站成為重要的可再生能源儲存技術。隨著技術的進步和成本的降低,抽水蓄能電站的應用范圍將進一步擴大。
4.3 國際合作與競爭
中國企業(yè)在抽水蓄能領域的技術水平不斷提升,有望在國際市場中占據(jù)更大的份額。通過國際合作與交流,中國將引進更多的先進技術和管理經(jīng)驗,推動抽水蓄能發(fā)電行業(yè)的快速發(fā)展。同時,中國也將積極參與國際市場競爭,推動抽水蓄能發(fā)電技術的全球化和標準化。
抽水蓄能發(fā)電行業(yè)將逐漸與風電、太陽能發(fā)電等可再生能源項目相結合,形成互補優(yōu)勢,提高能源利用效率。隨著全球能源轉型和可再生能源的發(fā)展,抽水蓄能電站將在電力系統(tǒng)中發(fā)揮越來越重要的作用。
4.4 市場機制完善
隨著電力市場化改革的深化,抽水蓄能的經(jīng)濟性評價和定價機制將更加科學合理,有利于吸引更多資本進入,促進市場健康發(fā)展。同時,政府將加大對抽水蓄能發(fā)電行業(yè)的支持力度,推動相關政策的完善和落實,為行業(yè)的發(fā)展提供良好的政策環(huán)境。
抽水蓄能電站產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游設備制造、中游電站建設和運營、下游電力銷售三個環(huán)節(jié)。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的完善和延伸,抽水蓄能發(fā)電行業(yè)將形成更加完整的產(chǎn)業(yè)體系和生態(tài)系統(tǒng),推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
4.5 綠色金融支持
綠色金融將成為推動抽水蓄能行業(yè)發(fā)展的重要力量。通過綠色信貸、綠色債券等方式,為抽水蓄能電站項目融資提供支持。綠色金融的發(fā)展將降低抽水蓄能電站的融資成本,提高項目的經(jīng)濟效益和可持續(xù)性。
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