巴西是否会建设抽水蓄能电站?
巴西能源矿业部下属能源研究中心于2021年发布官方技术报告《抽水蓄能进入巴西市场的挑战》,小马甲上一篇介绍了该技术报告的第一章引言部分,今晚带来该报告第二章--世界抽水蓄能发展,看巴西官方对世界抽水蓄能发展如何理解。
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第二章 世界抽水蓄能发展
2.1 历史进程
根据美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratory)和国际水电协会IHA(2020,P13)的数据,全球抽水蓄能装机容量已达160GW,占所有已有储能技术总容量的95%,而抽水蓄能装机容量的77%主要集中在10个国家,如图1、图2所示。
图1,世界抽水蓄能电站装机容量发展进程(来源IHA 2018)
图2,2019年世界抽水蓄能电站装机容量分布(来源IHA 2020)
抽水蓄能电站在全球不同市场面临着不同的动态环境因素,包括较其他可选方案而言它的技术和经济吸引力、电力结构不同所带来的电网差异性需求、电力负荷情况、发电资源可用性、波动性以及电网输电能力。因此,抽水蓄能电站在全球各市场的发展和建设也是在不同的战略和动机之下进行。
世界上首批抽水蓄能电站建于1890年到1900年间,但大规模的增长是开始于上世纪七十年代。当时,日本、美国和法国在石油危机的推动下大力发展核电,希望以此提高电力行业在面对化石燃料及其衍生物价格变动时的适应能力。
在核电、煤电等其他非灵活性电源发展下,为了在电网负荷尖峰时增加系统供应能力,并为电网提供例如频率控制和黑启动等辅助服务,抽水蓄能电站在上述国家乘势而生。
进入2000年以来,为减少温室气体排放,世界各国为电力结构脱碳不懈努力,形成了系列国际约定,制定了可再生能源发展政策和激励方案。伴随着发电成本的大大降低,推动了风能和太阳能发电在能源结构中的发展。
但新型发电的能量来源具有短期波动性和有限可预测性等特征显著,抽水蓄能电站借此发挥了新的功能和运行方式,成为能源转型过程中保证电能供应质量和安全的重要手段。
这也再次激发了全球对新建抽水蓄能电站和实施储能技术的兴趣。
在美国,自2005年以来,随着页岩气勘探和生产技术特别是水平钻井和水力压裂技术的进步,天然气产量迅速增加,产品价格下跌,促进了燃气电站的建设,这在一定程度上降低了抽水蓄能电站作为灵活性调节来源的吸引力。尽管抽水蓄能电站新增减少,但该国许多已建抽水蓄能进行了扩容(笔者注:例巴斯康蒂抽水蓄能电站Bath County Pumped Storage Station,共6台机组,投资40亿美元,1985年建成。在2004年至2009年期间,电站进行了扩容改造,单机发电容量至500MW,总装机容量3003MW,排名美国第十大水电站,同时也是2021年以前世界装机容量最大抽水蓄能电站),从而增加了装机容量并改善了运行特性。
在中国,自2000年以来,受改革和经济增长影响,抽水蓄能电站的建设显著发展。根据Ming(2013),中国可再生能源资源远离负荷中心区域,给输电网络的扩张和运营带来了技术和经济挑战,也由此产生了与抽水蓄能电站功能和特征相匹配的需求。
插一条分割线吧。
未完待续,下一节介绍巴西抽水蓄能电站现状,可关注以免人海中无法再相遇。
抽水蓄能进入巴西市场的挑战专辑