100多年來(lái)，抽水蓄能發(fā)電設(shè)施作為一種長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)一直為當(dāng)?shù)赜脩籼峁┏渥愕碾娏?。抽水蓄能的工作原理相?dāng)簡(jiǎn)單，也很巧妙：當(dāng)電力需求達(dá)到峰值時(shí)，上游水庫(kù)將水釋放到下游水庫(kù)，水在這一過(guò)程中沖擊渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。然后，在電力價(jià)格較代的非峰值期間（例如夜間），或者在可再生能源發(fā)電設(shè)施（例如太陽(yáng)能）電力充足時(shí)來(lái)通過(guò)水泵抽將下游水庫(kù)的水抽回上游水庫(kù)中。

不同來(lái)源的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)略有不同，但據(jù)調(diào)查全球目前至少有裝機(jī)容量為100GW的抽水蓄能設(shè)施正在運(yùn)行。而根據(jù)國(guó)際水電協(xié)會(huì)(IHA)的調(diào)查，這些發(fā)電設(shè)施總共可以儲(chǔ)存約9,000GWh電力。雖然鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)在各國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，但抽水蓄能的儲(chǔ)能容量仍占全球總儲(chǔ)能容量的90%以上，其中許多抽水蓄能發(fā)電設(shè)施一次可以提供數(shù)小時(shí)的低排放電力。

雖然抽水蓄能發(fā)電設(shè)施的邊際成本相對(duì)較低，但新的抽水蓄能發(fā)電設(shè)施的開(kāi)發(fā)和建設(shè)受到各種因素的極大限制，這些因素包括對(duì)大量土地的需求，以及具有開(kāi)發(fā)上下游水庫(kù)的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，或開(kāi)發(fā)土地來(lái)增強(qiáng)這些水體的能力。


Genex公司正在澳大利亞開(kāi)發(fā)建設(shè)的Kidston抽水蓄能電站，也是該國(guó)自從1984年以來(lái)第一座新建的抽水蓄能發(fā)電設(shè)施

然而，隨著電力系統(tǒng)脫碳和可再生能源發(fā)電的需求日益增長(zhǎng)，能源開(kāi)發(fā)商正在尋找機(jī)會(huì)建設(shè)新的抽水蓄能設(shè)施。以下是行業(yè)媒體關(guān)注的全球各地最近部署或計(jì)劃部署幾個(gè)項(xiàng)目——這些項(xiàng)目從處于早期開(kāi)發(fā)階段到接近準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。

1.烏茲別克斯坦正在建設(shè)的抽水蓄能項(xiàng)目

在過(guò)去一年中，中亞國(guó)家烏茲別克斯坦已經(jīng)成為太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施發(fā)展的溫床。政府招標(biāo)和電力采購(gòu)協(xié)議(PPA)促進(jìn)了獨(dú)立電力生產(chǎn)商(IPP)Total Eren公司和開(kāi)發(fā)商Masdar公司開(kāi)發(fā)大規(guī)模可再生能源項(xiàng)目，Masdar公司在烏茲別克斯坦建設(shè)的第一座風(fēng)力發(fā)電廠于今年4月破土動(dòng)工。

烏茲別克斯坦的國(guó)有水電生產(chǎn)商和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商JSC Uzbekhydroenergo(UGE)公司目前正在考慮在該國(guó)塔什干地區(qū)建設(shè)一個(gè)裝機(jī)容量為200W的抽水蓄能項(xiàng)目。UGE公司于今年4月與法國(guó)公用事業(yè)巨頭和電力項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商EDF公司就建設(shè)該項(xiàng)目開(kāi)展合作，并審議了在水庫(kù)上開(kāi)發(fā)浮動(dòng)式太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的計(jì)劃。

關(guān)于建設(shè)烏茲別克斯坦第一座抽水蓄能電站的討論仍處于早期階段，雙方在簽署正式的諒解備忘錄(MoU)之前達(dá)成了初步協(xié)議，而UGE公司總裁Sanginov Abdugani表示，會(huì)議上的對(duì)話具有建設(shè)性。

Abdugani說(shuō)。“烏茲別克斯坦的水力發(fā)電潛力正在增長(zhǎng)，我們希望與國(guó)際一流的合作伙伴進(jìn)行合作，他們可以幫助我們優(yōu)化利用烏茲別克斯坦的自然資源，提高能源效率，并增加可再生能源在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的份額。”

2.阿聯(lián)酋正在建設(shè)的抽水蓄能項(xiàng)目

阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)(UAE)正在哈吉爾山脈建設(shè)阿拉伯海灣地區(qū)的第一座抽水蓄能電站，其裝機(jī)容量為250MW，由迪拜電力和水務(wù)局(DEWA)開(kāi)發(fā)。迪拜電力和水務(wù)局(DEWA)一直是在采用可再生能源方面更積極主動(dòng)的海灣國(guó)家電力公司之一，迪拜的目標(biāo)是到2050年在其電力結(jié)構(gòu)中采用75%清潔能源的電力。

該項(xiàng)目正在距離迪拜市約140公里的哈達(dá)大壩上建造，將蓄積約8.8億加侖的水，上游水庫(kù)和下游水庫(kù)的落差約為300米。迪拜電力和水務(wù)局(DEWA)將利用目前正在建設(shè)的裝機(jī)容量為1GW的Mohammed Bin Rashid Al Maktoum太陽(yáng)能發(fā)電園區(qū)產(chǎn)生的電力將水泵送到上游水庫(kù)。

預(yù)計(jì)這個(gè)抽水蓄能項(xiàng)目將于2024年初開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，技術(shù)開(kāi)發(fā)商日立ABB電網(wǎng)公司在5月下旬表示，該公司正在向建造這個(gè)抽水蓄能設(shè)施的專業(yè)水電建設(shè)商ANDRITZ Hydro,公司提供電網(wǎng)連接設(shè)備和系統(tǒng)。日立ABB公司將提供基于電源轉(zhuǎn)換器的交流勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)。

抽水蓄能設(shè)施可以使用可反轉(zhuǎn)的渦輪機(jī)作為電機(jī)，將水泵回上部水庫(kù)，日立ABB公司的系統(tǒng)使其水泵能夠以可變速度運(yùn)行，以最大限度地提高效率。

3.美國(guó)加州正在開(kāi)發(fā)的抽水蓄能項(xiàng)目

美國(guó)加利福尼亞州正在建設(shè)一個(gè)裝機(jī)容量為1.3GW抽水蓄能設(shè)施。該項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)商表示，抽水蓄能設(shè)施可以提供實(shí)現(xiàn)加州的可再生能源目標(biāo)所需的儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要份額，并有助于確保像2020年8月那樣的停電事件不會(huì)重演。該項(xiàng)目將把一個(gè)廢棄的鐵礦改造成水庫(kù)，其持續(xù)放電時(shí)間將長(zhǎng)達(dá)18個(gè)小時(shí)。

Eagle Crest Energy公司是這個(gè)計(jì)劃在Riverside縣修建Eagle Mountain抽水蓄能發(fā)電設(shè)施的開(kāi)發(fā)商，今年5月向加州公用事業(yè)委員會(huì)（CPUC）監(jiān)管局提交了建設(shè)計(jì)劃。該公司認(rèn)為，雖然加州已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要部署持續(xù)放電時(shí)間更長(zhǎng)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，才能將更多的風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電整合到電網(wǎng)中，但加州制定考慮電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)管程序?qū)?huì)把自己逼入絕境。

這是因?yàn)橄馝agle Mountain抽水蓄能發(fā)電設(shè)施這樣需要更長(zhǎng)建設(shè)時(shí)間的大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目似乎不是加州采購(gòu)過(guò)程考慮的一部分，而加州以“中期可靠性”為目標(biāo)，即在1到5年的時(shí)間范圍內(nèi)可以開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。Eagle Mountain抽水蓄能項(xiàng)目自從2007年開(kāi)始規(guī)劃，并于2008年獲得美國(guó)聯(lián)邦政府的批準(zhǔn)，然后在2014年獲得美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)的運(yùn)營(yíng)和建設(shè)許可。Eagle Crest Energy公司表示，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將在2027年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，而該公司和美國(guó)最大的可再生能源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商N(yùn)extEra Energy Resources公司表示已準(zhǔn)備好建設(shè)這個(gè)項(xiàng)目。

然而，盡管該項(xiàng)目成為30多年來(lái)首批獲得美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)批準(zhǔn)的抽水蓄能發(fā)電設(shè)施之一，但成為美國(guó)第25個(gè)運(yùn)營(yíng)抽水蓄能發(fā)電設(shè)施的可能性目前仍懸而未決。盡管Eagle Crest Energy公司創(chuàng)始人SteveLowe在2020年接受《洛杉磯時(shí)報(bào)》采訪時(shí)駁斥了這些說(shuō)法，但當(dāng)?shù)丨h(huán)保團(tuán)體擔(dān)心該地點(diǎn)附近的地下水使用和環(huán)境影響，這是因?yàn)樵摰攸c(diǎn)靠近加利福尼亞州Joshua Tree國(guó)家公園。該項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)現(xiàn)在取決于獲得加州公用事業(yè)委員會(huì)（CPUC監(jiān)管部門(mén)的批準(zhǔn)。

4.蘇格蘭計(jì)劃建設(shè)抽水蓄能項(xiàng)目

ILI集團(tuán)是一家儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商，其業(yè)務(wù)是部署電網(wǎng)規(guī)模的鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)以及建設(shè)抽水蓄能設(shè)施。該公司日前表示，蘇格蘭政府已批準(zhǔn)在尼斯湖沿岸建設(shè)一個(gè)裝機(jī)容量為450W抽水蓄能設(shè)施的提案。而蘇格蘭的尼斯湖以其神秘的怪物而聞名，

經(jīng)過(guò)近三年的審議，蘇格蘭能源許可部門(mén)同意了ILI集團(tuán)通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施咨詢機(jī)構(gòu)Aecom公司提出的申請(qǐng)。該項(xiàng)目名稱為RedJohn，投資約5.5億英鎊（7.74億美元），將創(chuàng)造多達(dá)700個(gè)直接和間接就業(yè)機(jī)會(huì)，同時(shí)支持蘇格蘭的可再生能源發(fā)電量的增長(zhǎng)。

蘇格蘭凈零排放、能源和運(yùn)輸部長(zhǎng)Michael Matheson說(shuō)，“蘇格蘭政府長(zhǎng)期以來(lái)一直支持抽水蓄能設(shè)施的建設(shè)，因?yàn)樗诖_保我們電力供應(yīng)的彈性方面發(fā)揮重要作用，并為其提供了更多的機(jī)會(huì)來(lái)釋放可再生能源的潛力，并支持蘇格蘭的凈零目標(biāo)。

蘇格蘭地區(qū)是這一行業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，擁有上個(gè)世紀(jì)建造的水力發(fā)電資產(chǎn)，而計(jì)劃在尼斯湖部署的這項(xiàng)新項(xiàng)目將會(huì)使這一點(diǎn)更加突出。隨著我們?cè)谔K格蘭增加更多的可再生能源發(fā)電量，投資抽水蓄能設(shè)施將成為平衡電力需求與供應(yīng)、保持電力系統(tǒng)安全、創(chuàng)造高質(zhì)量、綠色就業(yè)機(jī)會(huì)，以及從疫情實(shí)現(xiàn)綠色復(fù)蘇的關(guān)鍵。”

Matheson表示，英國(guó)政府將采取必要的緊急行動(dòng)，為投資者提供收入確定性，并釋放對(duì)蘇格蘭地區(qū)抽水蓄能的投資，他認(rèn)為這具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?

蘇格蘭可再生能源公司在今年3月發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告中警告說(shuō)，如果不部署包括抽水蓄能在內(nèi)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)氣候變化目標(biāo)。事實(shí)上，英國(guó)政府已經(jīng)在2020年12月的能源白皮書(shū)中表示，部署長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能至關(guān)重要，但并未提出任何旨在針對(duì)這種部署的市場(chǎng)機(jī)制。

5.澳大利亞正建設(shè)的抽水蓄能項(xiàng)目

根據(jù)行業(yè)媒體在今年5月下旬的報(bào)道，澳大利亞近40年來(lái)的第一座新抽水蓄能電站將會(huì)繼續(xù)開(kāi)發(fā)和建設(shè)，能源開(kāi)發(fā)商Genex公司已經(jīng)完成該項(xiàng)目融資。

位于昆士蘭的250MW/2,000MWh的KidstonStage2抽水蓄能設(shè)施總投資約為7.77億澳元（6億美元），其中包括將該項(xiàng)目連接到輸電網(wǎng)絡(luò)和澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)(NEM)的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施成本。

該項(xiàng)目的建設(shè)將于2024年完成。澳大利亞正在開(kāi)發(fā)另外兩個(gè)大型抽水蓄能電站項(xiàng)目，一個(gè)是使現(xiàn)有規(guī)模增加到2GW/350GWh的Snowy2.0抽水蓄能發(fā)電設(shè)施，以及600MW/7,200MWh Oven Mountain抽水蓄能發(fā)電設(shè)施。這兩個(gè)項(xiàng)目都在新南威爾士州進(jìn)行建設(shè)。

6.印度計(jì)劃建設(shè)抽水蓄能項(xiàng)目

對(duì)于印度儲(chǔ)能市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，值得一提的是Pinnapuram抽水蓄能項(xiàng)目，能源開(kāi)發(fā)商Greenko集團(tuán)獲得了政府招標(biāo)合同，該項(xiàng)目被認(rèn)為是全球成本最低的太陽(yáng)能+抽水蓄能項(xiàng)目。

該項(xiàng)目的電價(jià)為0.054美元/kWh，將在早晚峰值期間供電。該項(xiàng)目將部署在安得拉邦，將裝機(jī)容量為2GW的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施與400MW的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施和裝機(jī)容量為1.2GW的抽水蓄能發(fā)電設(shè)施結(jié)合起來(lái)。日本金融服務(wù)集團(tuán)ORIX公司于2020年9月向Greenko公司投資約9.8億美元，收購(gòu)了該公司20%的股份，而咨詢機(jī)構(gòu)AFRY India公司于今年早些時(shí)候與開(kāi)發(fā)商簽訂了提供設(shè)計(jì)工程服務(wù)的合同。

正如印度國(guó)家創(chuàng)新機(jī)構(gòu)NITI Aayog的行業(yè)專家Kowthamraj VS在他的博客文章中指出的那樣，抽水蓄能發(fā)電設(shè)施取決于找到合適的特定建設(shè)地點(diǎn)，并從附近擁有當(dāng)?shù)乜稍偕茉窗l(fā)電設(shè)施和合適的輸電基礎(chǔ)設(shè)施中受益。他表示，如果能夠滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，這種技術(shù)將非常有吸引力，并且可能成為印度可再生能源之旅不可或缺的一部分。