目前，在新能源占主体的新型电力系统中，风能与光伏存在波动性大、随机性大且难以储蓄的弊端，而抽水蓄能则是利用电力负荷低谷期的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站，具有调峰、填谷、稳定电力系统的特点，可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，运行灵活、技术成熟、经济环保，可节省煤炭、减少二氧化碳、二氧化硫以及氮氢氧化物的排放量，为我国“双碳战略”完成、构建以新能源为主体的新型电力系统提供强有力地支撑。

根据日前国家能源局发布的《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》，目标到2025年，我国抽水蓄能投产总规模达到6200万千瓦以上；到2030年，达到1.2亿千瓦左右。目前，我国抽水蓄能电站建设情况与规划目标存在较大差距。主要原因有以下几点：

1.部分规划站点涉及到生态红线、移民安置和土地限制，致使项目前期工作停滞不前或工作开展不顺利，影响开工进度。

2.抽水蓄能电站建设资金筹措难度非常大，且难以发挥其经济效益。目前，抽水蓄能电站建设仅靠电网公司全资或者控股开发,投资主体单一，难以满足建设开支需求，未形成系统的绿色产业链。

3.抽水蓄能电站建设的装备制造方面未完全实现国产化。尤其在变速抽蓄机组方面，核心技术一直掌握在外企手中，而我国可变速机组的国产技术还需要依托实际工程落地，实现真机验证和推广。

为贯彻国家“双碳战略”，在加快能源绿色低碳转型的新形势下，抽水蓄能电站建设加快发展势在必行。

要实现上述目标，我国抽水蓄能装备制造行业要经历怎样的变革？机组的制造和交付能否跟上规划脚步？国产技术的应用推广还存在哪些挑战？

抽水蓄能机组未来发展技术路线

经过近二十年的高质量发展，中国抽水蓄能机组装备制造水平持续跃升、制造成就令人瞩目，能够承担单机容量50MW至425MW的抽水蓄能机组的设计和制造，水头范围从50m覆盖到800m，转轮直径最大可达6m，转速从100r/min到750r/min，实现了单级水泵水轮发电机组水头全覆盖、转速全覆盖、容量全覆盖，为“双碳目标”的实施提供强有力的装备制造支持。

哈电集团首席科学家覃大清总提出了关于抽水蓄能机组技术的未来发展的几个方向，总结起来主要体现在5个方面：“高、低、宽、大、变”。

高水头（最高扬程超过800m）、高海拔；低水头（300m以下，甚至100m以下）；宽水头变幅（最高扬程和最小水头的比值超过统计值）、宽负荷（机组稳定运行范围加宽）；大容量（单机容量超过400MW），大直径（转轮直径超过5m甚至6m以上）；可变速（交流励磁变频、全功率变频），目前国内尚未有投运的大型可变速机组，丰宁二期处于调试阶段，中洞、肇庆、泰安二期处于研制阶段。

两大龙头厂商当前的制造能力到底如何？

“在抽水蓄能装备制造方面，国内最主要的两家企业是哈电和东电。目前两家企业的产能规划对保障我国未来抽蓄事业的发展提供了一定的支撑。但是可能和我们的预期目标相比还有一定的差距。”中国水利发电工程学会副理事长、水电水利规划设计总院院长郑声安坦言，面对大规模的新增装机，在设备制造和交付环节尚存压力。

哈尔滨电机厂有限责任公司副总经理陶星明介绍，当前，哈电共拥有可进行抽蓄装备加工的立车车床10台、卧车车床3台、大型躺床11台、大型龙门洗2台，年交付能力约为20台左右。“为了应对后续发展，我们现在已经开始规划增加一些大型加工设备。同时，在自动线圈制造、机器人焊接等智能制造方面继续加大投入，提升生产效率。”此外，陶星明表示，随着降碳要求不断深化，应用于火电机组的汽轮机设备未来市场需求必将出现下滑。哈电将统筹现有的生产能力，将部分汽轮机的加工产能转为水轮机制造。“通过几方面的加强，未来哈电的抽水蓄能装备年交付能力可以达到约25台。”

东电的扩产力度更大。东方电气集团东方电机有限公司副总经理尹国军表示，目前东电在抽蓄装备上的交付能力约为每年12台。通过提高组织管理水平、加大生产瓶颈攻关和优化工艺等一系列措施，“到‘十四五’末期，将实现每年30台左右的产能。”

“规划目标只是电力系统适应新能源大规模发展需求的一个基础保障。规划的出台对整个抽水蓄能行业而言，无疑会有一个巨大的拉动效应。”文树洁指出，随着未来风电、光伏等新能源大规模接入电网，新型电力系统对抽水蓄能的需求也会不断增加。“所以，到2025年乃至2030年，我国的抽蓄电站到底能够达到多大规模，现在还很难准确预估。”

文树洁还给记者算了这样一笔账：如果到2030年可以实现2亿千瓦左右的总装机规模，扣除已投运和当前在建的项目，完全新增的装机规模约为1.1亿—1.2亿千瓦。“考虑到抽蓄电站建设周期长，电站机电设备从设计制造到全部机组交付投运通常要5年左右的时间。这部分完全新增的装机几乎都要在2025年-2030年完成建设，按照每台设备30万千瓦规模进行估算，每年就需要约80台的设备提供支撑。按照哈电和东电承担市场约80%的设备供给计算，年产量也要在60台以上，这样的产出规模，就需要装备企业进一步扩大产能。”

目前，哈电考虑在如下几个方面提升抽水蓄能设备供货产能：

1.哈电集团响应国家能源发展战略需求，投资在哈尔滨本部和江苏镇江进行数字化智能化抽水蓄能扩产（附图），将在2025年形成产能，达产后将具备年产不低于自主研制50台套抽水蓄能机组的交付能力。

2.充分考虑裕度，在本部及镇江还留有一定扩产空间，根据未来抽水蓄能发展需要，可进一步扩产，再增加10台产能能力。

3.适当利用社会外委外扩资源，在保证同质化管理前提下，产能会进一步提升。

4.常规水电和火电产能将逐步萎缩，机加设备完全可以用于抽水蓄能进一步扩产，再增加10台交付能力。

据悉，其他装备制造厂家也在多种渠道扩产，在均衡机组高峰投产前提下，我们预期，未来可以具备年产120台套抽水蓄能机组的能力。

针对抽水蓄能现状的几点思考

1）瓶颈在哪

行业个别观点认为，抽水蓄能大发展的瓶颈在装备制造产能，其实这个瓶颈的破解之法已逐步明确，国家政策导向、抽水蓄能如何更好的与风光一体化、特高压建设、各省的需求及两部制电价的疏导、装备制造的原材料、勘测设计、机电安装是需要重点关注的问题。

2）标准化

抽水蓄能大发展提倡在机电设备进行标准化工作，抽水蓄能的主机设备主要包括水泵水轮机及其附属设备、发电电动机及其附属设备、进水阀及其附属设备。目前，水泵水轮机比较难标准化，主要体现在水头、容量、转速的不同，尤其体现在不同项目的水泵水轮机的性能要求不同，使得转轮需要多轮研发，而转轮叶片数、叶片型式、直径高度都会对水泵水轮机的整体设计产生影响；发电电动机设计主要和容量、转速有关，也可以做成一定的标准化设计；球阀可以按通径进行一定的标准化设计，建议以脚定鞋，装备制造厂提出合理的性能及控制尺寸，设计单位尽力配合，这样可进一步节省工期。

3）抽水蓄能装备制造的系统集成

近年来，抽水蓄能大发展，带动了整个行业的发展，提倡术业有专攻，专业的人干专业的事，按照成熟的供货模式，建议把抽水蓄能辅助设备放到主机设备当中，不限于调速器、励磁、SFC、计算机监控、状态监测、继电保护、油气水系统等，同时把大件运输、机组的智能运维检修、整组调试也都涵盖进来，一方面所有辅机的接口都是主机来提供，另一方面降低了内部协调的工作量和成本，结果必定是多赢的。

4）关于设备价格

随着火电的小阳春、核电的热销，以及国际形势的变化，导致设备制造的主锻件、特殊厚钢板、硅钢片、铜材等原材料价格上涨，设备制造商本来就是微利，再加上项目概算不高或者限价的影响，主机设备价格近年来稳中略降，尤其投标价格对业主授标有较大影响，设备制造的价格内卷也时有发生。抽水蓄能机组是双向高速旋转的机组，是吃细粮的，是电站投运后最重要的印钞机，应提高合理的概算及限价，一方面会给业主提供更多高品质的机组及配套辅助设备，另一方面，业主建设期的成本略有增加，不仅有益于容量电价的分配，更是抽水蓄能工程百年大计不能省的费用。

5）风险提示

抽水蓄能大批量上马需要全产业链把好质量观，从装备制造的角度考虑，比如铸锻件的质量性能、产品设计的质量、设备分包质量管控、优化合理交货期等，同时建议有关职能部门、行业学会、投资主体、勘察设计、原材料供应、设备制造、机电安装调试、土建施工，不定期座谈，形成行业规范、标准，用于统筹指导抽水蓄能高质量安全可靠的发展之路。

6）促进抽水蓄能大发展的意见和建议

1.国家在政策层面给予更多支持。

2.加大关键材料和配套部件自主化研制力度。

3.抓住抽水蓄能大发展时机，立项开展关键技术开发与国际国内标准制定。

4.掌握项目开工与招标的节奏，避免产品短期集中交付与安装。

5. ……

如上，不再赘述。

文章来源： 抽水蓄能行业分会，中国能源报，乌儿拉拉