摘要:近幾年來,我國用電需求量持續(xù)增長,多地電網(wǎng)用電負荷創(chuàng)新高,使得調(diào)節(jié)性電源需求激增。抽水蓄能憑借技術(shù)成熟、反應(yīng)速度快、單機容量大、經(jīng)濟性較好、安全性高等特點,是目前大規(guī)模調(diào)節(jié)能源的首選,因此,國家政府積極推出相關(guān)政策和措施,鼓勵各大企業(yè)積極布局抽水蓄能領(lǐng)域,不斷加強抽水蓄能項目建設(shè),2020-2022年間,中國抽水蓄能投產(chǎn)總裝機容量呈逐年增長態(tài)勢,2022年達到45.79GW,預(yù)計未來裝機容量將持續(xù)增長,2030年達到120GW左右。
一、定義及分類
抽水蓄能即利用水作為儲能介質(zhì),通過電能與水的勢能相互轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)電能的儲存和釋放。由于我國幅員遼闊,水力資源豐富,抽水蓄能在我國得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)開發(fā)方式分類,抽水蓄能電站可分為引水式和抬水式;按天然徑流條件分類,抽水蓄能電站可分為純抽水蓄能電站和混合式抽水蓄能電站;按水庫座數(shù)分類,抽水蓄能電站可分為兩庫式和三庫式;按發(fā)電廠房形式分類,抽水蓄能電站可分為地面式、半地下式、地下式;按水頭高低分類,抽水蓄能電站可分為低水頭、中水頭、高水頭;按機組形式分類,抽水蓄能電站可分為四機式、三機式、兩機式;按水庫調(diào)節(jié)周期分類,抽水蓄能電站可分為日調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)、季調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)。
二、行業(yè)政策
1、主管部門和監(jiān)管體制
在抽水蓄能電站的建設(shè)和管理過程中,政府發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在我國,國家能源局及其下屬地方能源主管部門是抽水蓄能行業(yè)的主管部門。這些部門負責(zé)制定和執(zhí)行與抽水蓄能電站相關(guān)的政策法規(guī),對電站的建設(shè)和運營進行指導(dǎo)和監(jiān)管。此外,國家發(fā)展和改革委、水利部等其他政府部門也對抽水蓄能行業(yè)進行管理。如國家發(fā)展和改革委主要負責(zé)審批抽水蓄能電站的建設(shè)項目,而水利部主要負責(zé)水資源的利用和防洪等方面的監(jiān)管。
行業(yè)協(xié)會在抽水蓄能行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著橋梁和紐帶的作用。我國電力行業(yè)協(xié)會設(shè)有專門的委員會負責(zé)抽水蓄能行業(yè)的相關(guān)工作。這些委員會通過組織研討會、交流會等活動,為抽水蓄能電站的建設(shè)和運營企業(yè)提供一個交流和學(xué)習(xí)的平臺。此外,委員會還負責(zé)收集和整理行業(yè)內(nèi)的相關(guān)信息,為政府和企業(yè)提供決策支持。
2、行業(yè)相關(guān)政策
抽水蓄能是電力系統(tǒng)重要的綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源,合理規(guī)劃建設(shè)抽水蓄能電站,可為新能源大規(guī)模接入電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供有效支撐?!笆奈濉币詠?,國家政府機構(gòu)出臺了一系列政策推動抽水蓄能行業(yè)的發(fā)展。2023年10月,國家能源局綜合司發(fā)布的《開展新能源及抽水蓄能開發(fā)領(lǐng)域不當(dāng)市場干預(yù)行為專項整治工作方案》指出,地方政府或相關(guān)主管部門通過印發(fā)文件等形式,強制要求新能源發(fā)電和抽水蓄能項目投資落地,具體包括:一是要求企業(yè)繳納高額保證金、投資合作保證金、項目開發(fā)建設(shè)履約保證金、引入外資等;二是獲取或限制項目的附加收益,如項目產(chǎn)生碳排放權(quán)及碳排放所獲收益等。
三、發(fā)展歷程
我國抽水蓄能行業(yè)起步較晚,1968年才開始建設(shè),但經(jīng)過50多年的發(fā)展歷程,抽水蓄能行業(yè)的技術(shù)和運營水平得到了很大提升。截至目前,我國抽水蓄能經(jīng)歷了起步、深入發(fā)展、成熟發(fā)展、新發(fā)展等幾個發(fā)展節(jié)點:以1968年崗南水庫電站和1973年北京密云水庫白河水電站為代表,標(biāo)志我國抽水蓄能電站建設(shè)正式拉開序幕;以1984年潘家口抽水蓄能電站開工建設(shè)為標(biāo)志,我國抽水蓄能電站進入第一階段建設(shè)高峰;2004-2020年,中國抽水蓄能成熟穩(wěn)步發(fā)展,電站裝機規(guī)模躍居世界第三;2020年以后,國家政策的大力支持,進一步推動抽水蓄能行業(yè)發(fā)展,行業(yè)進入一個新的發(fā)展階段。
四、行業(yè)壁壘
1、資金壁壘
由于抽水蓄能電站的建設(shè)工程量較大,需要大量的土石方開挖和混凝土澆筑等基礎(chǔ)工作,還需要大型的水泵和水輪機等設(shè)備。同時,抽水蓄能電站的建設(shè)周期也比較長,需要幾年甚至十幾年的時間來完成。此外,隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和環(huán)保要求的提高,抽水蓄能電站的市場需求也在發(fā)生變化,企業(yè)需要不斷更新設(shè)備和技術(shù),以提高效率和管理水平。因此,抽水蓄能電站的投資成本是一個比較大的數(shù)字,抽水蓄能行業(yè)面臨資金壁壘,新進入者需要具備較高的資金實力。
2、人才壁壘
抽水蓄能電站的建設(shè)和運營需要高素質(zhì)的人才,這些人才需要具備扎實的專業(yè)知識,包括水力學(xué)、電力工程、機械工程等方面的知識,同時也需要具備豐富的實踐經(jīng)驗和技術(shù)技能,能夠解決實際工程問題。此外,這些人才還需要具備較強的管理能力、團隊協(xié)作能力、溝通能力等方面的素質(zhì),才能夠有效地組織和管理抽水蓄能電站的建設(shè)和運營。而新進入者很難在短時間內(nèi)建立起完善的人才隊伍,因此,新進入者將面臨人才壁壘。
3、資源壁壘
抽水蓄能電站的建設(shè)需要具備相應(yīng)的水資源和土地資源,這可能會對企業(yè)的建設(shè)和運營產(chǎn)生一定的制約作用。由于這些資源通常已經(jīng)被行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)所占據(jù),這使得他們更容易實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟和成本優(yōu)勢,而新進入企業(yè)可能需要花費更多的精力和成本來獲取這些資源,這無疑會增加其建設(shè)和運營的難度。因此,對于新進入企業(yè)來說,較高的資源壁壘是新進入企業(yè)面臨的一個重要壁壘。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
抽水蓄能行業(yè)上游包括水輪機、發(fā)電機、水泵等設(shè)備供應(yīng)方,中游為抽水蓄能電站的設(shè)計、建設(shè)和運營;下游為抽水蓄能電站的應(yīng)用,主要應(yīng)用在工業(yè)用電、商業(yè)用電、居民用電等領(lǐng)域。抽水蓄能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:
從上游來看,抽水蓄能電站的建設(shè)需要大量的設(shè)備和部件,如果設(shè)備供應(yīng)商的供應(yīng)能力不足,可能會影響電站的建設(shè)進度和運營效率。同時,上游設(shè)備的質(zhì)量和性能也會導(dǎo)致電站運營的不穩(wěn)定、效率低下等問題,甚至可能引發(fā)安全事故等。
從下游來看,下游應(yīng)用領(lǐng)域的需求是抽水蓄能發(fā)展的主要動力之一。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,對電力需求量不斷增加,同時對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性也提出了更高的要求,這為抽水蓄能的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。
2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析
(1)南方電網(wǎng)儲能股份有限公司
南方電網(wǎng)儲能股份有限公司成立于1997年,并于2004年在上海證券交易所掛牌上市,是一家位于廣州的電力中型企業(yè)。公司主營業(yè)務(wù)為抽水蓄能、新型儲能和調(diào)峰水電,主要業(yè)務(wù)范圍為南方五省區(qū)(廣東、廣西、云南、貴州、海南)。公司作為我國最早進入高水頭、大容量抽水蓄能領(lǐng)域的企業(yè),也是全國第一座兆瓦級電化學(xué)儲能站的建設(shè)運營商,在新型電力系統(tǒng)運行特性研究、抽水蓄能和新型儲能項目篩選、投資價值分析評價、項目開發(fā)管理、工程建設(shè)安全質(zhì)量進度造價管控方面積累了豐富經(jīng)驗,在抽蓄和新型儲能領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。2023年上半年,公司在運機組總裝機容量1242.1萬千瓦,其中抽水蓄能1028萬千瓦,占比達到83%;新型儲能11.1萬千瓦,占比達到1%;調(diào)峰水電203萬千瓦,占比達到16%。2023 年上半年,公司在運機組運行維護情況良好。
(2)中國電力建設(shè)集團有限公司
中國電力建設(shè)集團有限公司業(yè)務(wù)涵蓋工程承包與勘測設(shè)計、電力投資與運營及其他業(yè)務(wù),具有規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工、運營、裝備制造和投融資等全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)能力,能夠為業(yè)主提供一站式綜合性服務(wù)。作為抽水蓄能建設(shè)領(lǐng)域的絕對主力,公司積極響應(yīng)國家“3060”雙碳戰(zhàn)略,推動新能源規(guī)劃研究中心建設(shè)。發(fā)揮規(guī)劃設(shè)計傳統(tǒng)優(yōu)勢,搶抓新能源和抽水蓄能開發(fā)資源,積極獲取新能源和抽水蓄能建設(shè)任務(wù)。2023年以來,公司積極把握我國經(jīng)濟回升向好態(tài)勢,聚焦年度目標(biāo)任務(wù),以高質(zhì)量發(fā)展為首要任務(wù),搶抓“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略機遇,加快推動公司風(fēng)電、太陽能發(fā)電、抽水蓄能發(fā)電等清潔可再生能源業(yè)務(wù)發(fā)展。2023年前三季度,公司營業(yè)收入同比上漲6.08%,達到4206.35億元;歸母凈利潤同比上漲10.18%,達到94.91億元。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
近幾年來,我國用電需求量持續(xù)增長,多地電網(wǎng)用電負荷創(chuàng)新高,使得調(diào)節(jié)性電源需求激增。抽水蓄能憑借技術(shù)成熟、反應(yīng)速度快、單機容量大、經(jīng)濟性較好、安全性高等特點,是目前大規(guī)模調(diào)節(jié)能源的首選,因此,國家政府積極推出相關(guān)政策和措施,鼓勵各大企業(yè)積極布局抽水蓄能領(lǐng)域,不斷加強抽水蓄能項目建設(shè),2020-2022年間,中國抽水蓄能投產(chǎn)總裝機容量呈逐年增長態(tài)勢,2022年達到45.79GW,預(yù)計未來裝機容量將持續(xù)增長,2030年達到120GW左右。
七、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)國家政策的大力支持
2023年12月,國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法(征求意見稿)》,其中提出抽水蓄能開發(fā)建設(shè)立足于規(guī)劃建設(shè)新型能源體系、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和推進新能源大規(guī)模高比例躍升發(fā)展,堅持規(guī)劃引領(lǐng)、需求導(dǎo)向、合理布局、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、有序發(fā)展,確保工程質(zhì)量和安全,實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。隨著該政策的有效實施,將有利于加強抽水蓄能行業(yè)管理,規(guī)范抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè),促進抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展。
(2)調(diào)節(jié)能源的需求不斷增加
抽水蓄能是當(dāng)前技術(shù)最成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件的電力系統(tǒng)綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源。由于我國正處于能源綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期,風(fēng)、光等新能源大規(guī)模高比例躍升發(fā)展,同時目前我國大部分?。▍^(qū)、市)的靈活性電源仍以火電為主,為了實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),也需要逐步替代,根據(jù)我國的資源條件,未來對抽水蓄能的需求非常迫切。
(3)技術(shù)創(chuàng)新的推動
在電力行業(yè),抽水蓄能電站是一項技術(shù)含量極高的領(lǐng)域,需要多學(xué)科交叉、深入研究。目前,國內(nèi)正不斷加強在抽水蓄能電站的新材料、新技術(shù)等方面的研究,進一步提高抽水蓄能的效率和可靠性。同時,部分企業(yè)也在不斷投入大量的資金和人力資源進行技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā),推動抽水蓄能電站行業(yè)不斷前進。總的來說,隨著科技的不斷進步和研究的深入,抽水蓄能電站的技術(shù)水平和運行效率將會持續(xù)提升,為電力行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻。
2、不利因素
(1)來水的不確定性
由于抽水蓄能電站的發(fā)電量與上游水庫的來水量密切相關(guān),因此,如果上游來水量低于設(shè)計預(yù)期,將會導(dǎo)致發(fā)電量減少,進一步影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。特別是對于區(qū)域電網(wǎng)中的抽水蓄能電站,其運行收益的不確定性會更大。此外,由于氣候變化等因素的影響,極端天氣事件頻發(fā),如暴雨、洪澇等,也可能對抽水蓄能電站的運行造成影響,增加其不確定風(fēng)險。
(2)市場競爭加劇
在國家政策鼓勵下,越來越多的企業(yè)開始涉足抽水蓄能領(lǐng)域,導(dǎo)致市場競爭不斷加劇。市場競爭的加劇可能導(dǎo)致企業(yè)面臨多種風(fēng)險,在經(jīng)營方面,隨著市場競爭的進一步加劇,抽水蓄能企業(yè)可能面臨市場份額下降、銷售收入減少等風(fēng)險,進而影響企業(yè)的盈利能力。同時,市場競爭也可能導(dǎo)致價格戰(zhàn)等不良競爭現(xiàn)象,進一步壓縮企業(yè)的利潤空間。因此,抽水蓄能企業(yè)應(yīng)警惕市場競爭加劇的風(fēng)險。
(3)環(huán)保風(fēng)險
近年來,隨著經(jīng)濟快速發(fā)展,人居生活質(zhì)量大幅度提升,環(huán)保措施公眾重視度和環(huán)保意識日益增強,抽水蓄能電站建設(shè)過程中所產(chǎn)生的環(huán)境問題也日益成為公眾的關(guān)注熱點。如果企業(yè)在抽水蓄能電站的建設(shè)過程中未能采取足夠的環(huán)保措施,或者在運營過程中對環(huán)境造成了不良影響,就可能會引發(fā)公眾的不滿和投訴。這不僅會影響企業(yè)的聲譽和形象,還可能會面臨法律責(zé)任和罰款等風(fēng)險。
八、競爭格局
目前,我國抽水蓄能行業(yè)的市場化程度還有待提升,主要投資企業(yè)仍以電網(wǎng)企業(yè)、能源央企為主,占比超80%;地方能源投資國企為輔,占比約10%;隨著國家鼓勵社會資本投資抽水蓄能電站的政策出臺,部分民營企業(yè)也加入了進來,但投資項目占比仍較少,不到5%。
九、發(fā)展趨勢
抽水蓄能是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要支撐,是可再生能源大規(guī)模發(fā)展的重要保障。未來,抽水蓄能行業(yè)將進入高質(zhì)量發(fā)展的新時代。首先,抽水蓄能數(shù)字孿生與智能建造水平將持續(xù)提高并廣泛應(yīng)用,設(shè)計施工一體化協(xié)同技術(shù)和管理系統(tǒng)將不斷改進;其次,抽水蓄能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的完整度更加齊全,產(chǎn)業(yè)鏈的互動協(xié)調(diào)更加順暢,產(chǎn)業(yè)配套能力顯著增強;此外,抽水蓄能在西南水電基地和西北沙漠、戈壁、荒漠等大型新能源基地開發(fā)中儲能作用凸顯,中小微抽水蓄能電站的建設(shè)應(yīng)用更加廣泛。
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2023年中國抽水蓄能行業(yè)全景速覽:利好政策的推動,行業(yè)裝機容量持續(xù)增長[圖]
抽水蓄能是電力系統(tǒng)重要的綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源,可為電力系統(tǒng)提供調(diào)節(jié)服務(wù),有利于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)并促進能源綠色轉(zhuǎn)型,因而受到國家政府的高度重視,不斷推動抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展。2020-2022年間,中國抽水蓄能投產(chǎn)總裝機容量呈逐年增長態(tài)勢,2022年達到45.79GW,預(yù)計未來裝機容量將持續(xù)增長。
2022年中國抽水蓄能行業(yè)相關(guān)政策匯總:政府大力推動抽水蓄能電站建設(shè),促進抽水蓄能規(guī)?;纬蒣圖]
到2021年,我國抽水蓄能裝機容量達到了3639萬千瓦,僅占電力總裝機的1.5%。“十四五”以來,國家政府機構(gòu)陸續(xù)出臺了一系列政策明確要大力推動抽水蓄能行業(yè)發(fā)展,提出到2025年,抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬千瓦以上;到2030年,投產(chǎn)總規(guī)模1.2億千瓦左右,省級電網(wǎng)基本具備5%以上的尖峰負荷響應(yīng)能力。
2022年中國抽水蓄能行業(yè)政策、現(xiàn)狀、企業(yè)及發(fā)展趨勢分析:抽水蓄能裝機規(guī)模將大幅上升[圖]
抽水蓄能電站建設(shè)有利于平衡我國能源結(jié)構(gòu),構(gòu)建以新能源為主的能源體系,助力“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。在國家及各地方政府大力推動抽水蓄能電站建設(shè)下,預(yù)計到2025年,我國抽水蓄能裝機容量將增加至6200萬千瓦。