大規模調節能源的首選儲能方式，抽水蓄能已形成較為完善產業鏈

2022-11-15 10:28:00  信息編號：K62648  瀏覽次數：3100

十四五期間，各省擬建設的抽水蓄能電站項目共有110個，總裝機容量 136.48GW，總投資6474.31億元，計算得出單位容量的投資額為51.26 億元/GW（僅計算已公布投資額的項目）。 2025年之前預計建成的項目共有18個，總裝機容量27.3GW，總投資 1583.09億元，計算得出單位容量的投資額為57.99億元/GW。全部項目 如期建成的情況下，2025年國內抽水蓄能裝機量將達到64.87GW，將 超額完成政策文件指引62GW的裝機量目標。

根據《抽水蓄能產業發展報告（2021年度）》，至2022年底，抽水蓄能電站總核準規模將超過5000萬千瓦。按此規劃，在今年最后兩個月，抽水蓄能新核準裝機規模將近1900萬千瓦，核準量也將超過9月和10月這兩個月。

抽水蓄能是當前累計裝機規模最大的電力儲能方案。根據中國能源研究會儲能專委會的全球儲能項目庫不完全統計，截至2021年底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規模中，抽水蓄能的累計裝機規模占比達 86.3%，占據主導地位。

中信證券孫明新在8月11日發布的研報中表示，“碳中和”背景下，以風、光發電為代表的新能源裝機規?？焖贁U容，大幅提升電力系統對儲能技術應用的需求，而抽水蓄能憑借技術成熟等多項優勢，將繼續作為主流儲能技術。我國當前抽水蓄能裝機規模遠低于未來潛在需求，根據國家能源局規劃及電建集團董事長在人民日報發文，預計近10年間抽蓄建設將大幅提速。

01

抽水蓄能：大規模調節能源的首選儲能方式

抽水蓄能電站主要利用高低水位勢能差實現電網負荷的調節。抽水蓄能電站主要由處于高、低海拔位置的上、下水庫，以及發電裝置和廠房、控制中心組成，是利用電力負荷低谷時的電能自下水庫抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫發電的水電站。抽水蓄能電站可將電網負荷低時的多余電能，轉變為電網高峰時期的高價值電能，是技術成熟、使用經濟、運行環保的大規模優質儲能裝置。

抽水蓄能技術較為成熟，是大規模調節能源的首選儲能方式。抽水蓄能具有技術成熟、反應快速靈活、單機容量大、經濟性較好等優點，是緩解系統調峰壓力的最有效手段之一，可以快速穩定系統頻率，可以調相運行，可以穩定系統電壓，是電力系統事故備用電源，能作為電網黑啟動電源，是大規模調節能源的首選。

國內抽水蓄能發展較為成熟，已形成較為完善的產業鏈。我國抽水蓄能電站的發展始于20世紀60年代后期，目前已積累了豐富的的抽水蓄能電站建設經驗，掌握了較先進的機組制造技術，抽水蓄能機組設備的國產化進程正在加快，設備安裝水平也在繼續提高。通過一批大型抽水蓄能電站建設實踐，基本形成涵蓋標準制定、規劃設計、工程建設、裝備制造、運營維護的全產業鏈發展體系和專業化發展模式。

02

抽水蓄能技術成熟，已形成較完善的產業鏈

國內抽水蓄能發展較為成熟，已形成較為完善的產業鏈。我國抽水蓄能電站的發展始于20世紀60年代后期，目前已積累 了豐富的的抽水蓄能電站建設經驗，掌握了較先進的機組制造技術，抽水蓄能機組設備的國產化進程正在加快，設備安 裝水平也在繼續提高。通過一批大型抽水蓄能電站建設實踐，基本形成涵蓋標準制定、規劃設計、工程建設、裝備制造、 運營維護的全產業鏈發展體系和專業化發展模式。

1）上游——機電設備：主要包括水輪機、發電機、水泵、變壓器以及監控系統、調速系統等，其中核心設備為水輪發電 機組，國內主要生產企業為哈爾濱電氣、東方電氣，兩家市占率合計達95%以上。

2）中游——建設工程：分為電站規劃設計+建設與電站運營兩部分，中國電建在國內抽水蓄能規劃設計市場的份額約占 90%，承擔建設項目市場的份額約占80%，是國內抽水蓄能規劃設計+建設的龍頭；

3）下游——電網系統：抽水蓄能電站接入電網系統，服務于工業用電、商業用電、居民用電等部門，起到調峰、填谷、 調頻、調相、儲能、事故備用等關鍵作用。

1、上游：主要設備為水輪發電機組，國內市場集中度較高

上游：核心裝置是水輪發電機組，包括水輪機和發電機兩個關鍵裝置。

水輪機是利用水流流動帶動水輪轉動的裝置，將水流的機械能轉換為葉輪的機械能，主要分為貫流式、混流式、軸流式三種結構類型。

1）軸流式：水流從徑向進入，然后轉為向下方向推動轉輪葉片做功，推動轉輪葉片的水流方向與轉輪軸方向平行，通常適用水頭落差為3~90米。

2）混流式：水流從徑向進入，然后轉為向下方向出口，水流在徑向與軸向通過葉片時都做功，通常適用水頭落差為40~700米。

3）貫流式；水流是沿水輪機軸線方向進入，沿水輪機軸線方向流出，通常適用水頭落差為2~30米。

發電機：發電機是將水輪的機械能轉換為電能的裝置，大型水輪機的轉速較低，通常采用多對磁極、立軸結構，主要零部件包括定子、轉子、機座、電刷裝置、制動器等。

抽水蓄能水輪發電機組國產化進展迅速。2011年之前，國內抽水蓄能投產的水輪發電機組基本依賴進口；而2012年之后，國產水輪發電進口替代取得了較大進展，外資逐漸退出了中國市場，2012-2021年，國內新投產的水輪發電機組18臺，其中有13臺為國產設備，國產化率達到72%。

國內水輪發電機組市場集中度較高，CR2超過95%。目前國內主要生產水輪發電機的廠商包括哈爾濱電氣、東方電氣、浙富控股這三家，以2021年水輪發電機組產量的角度來看，三家的產量分別為9.55GW、8.10GW、0.81GW，哈爾濱電氣與東方電氣兩家占據了95%以上的市場份額，市場集中度較高。（僅統計哈爾濱電氣、東方電氣、浙富控股的產量）

2、中游規劃建設：中國電建為抽水蓄能規劃設計+建設的龍頭

1）國內抽水蓄能建設主要采用EPC模式。

2）中國電建是國內規模最大、影響力最強水利水電建設企業，自成立以來承擔了我國大部分抽水蓄能電站的規劃、勘測設計、施工建造、設備安裝、工程監理等工作，已形成全面的抽水蓄能電站規劃、設計、施工技術能力。

3）中國電建在國內抽水蓄能規劃設計市場的份額約占90%，承擔建設項目市場的份額約占80%，是國內抽水蓄能規劃設計+建設的龍頭。

4）2021年，中國電建抽水蓄能業務新簽合同202.40億元，同比增長342.90%。

3、中游運營商：國家電網為國內抽水蓄能最主要的投資運營商

國網新源是是國家電網有限公司核心控股子公司，主要負責開發建設和經營管理抽水蓄能電站，承擔著保障電網安全、穩定、經濟、清潔運行的基本使命，是全球最大的調峰調頻專業運營公司，在國內抽水蓄能開發建設及運營市場中占據領導地位。

在運抽水蓄能電站：截至2021年底，國網新源公司的在運抽水蓄能電站規模為23.51GW，在國內在運抽水蓄能電站中占比約64.6%，占據國內領導地位；南方電網在運抽水蓄能電站8.68GW，占比約24%，位居第二；其他企業在運抽水蓄能規模合計3.98GW，占比約11%。

在建抽水蓄能電站：截至2021年底，國網新源公司的在建抽水蓄能電站規模高達45.78GW，占比74%；其他公司在建16.08GW。