中國儲能網訊：——訪國網四川電科院副院長丁理杰
■本報記者 蘇南
《 中國能源報 》（ 2022年06月27日 第 08 版）
國內大部分省份已出臺兩部制電價，以保障大型常規(guī)抽蓄的投資回報。但是，變速抽蓄有別于常規(guī)抽蓄，具有更寬的功率調節(jié)范圍和更快速的功率調節(jié)響應，可以用于電源側新能源功率波動補償，也可以作為分布式儲能配置在負荷側，是以常規(guī)抽蓄兩部制電價運營還是參照儲能電池峰谷電價差運營，還需要進一步研究和政策明確。
近日，國家能源局組織召開推進抽水蓄能（以下簡稱“抽蓄”）項目開發(fā)建設視頻會議時提出，積極探索和實踐中小型抽蓄、小微型抽蓄等創(chuàng)新項目。目前，我國中小抽蓄探索已邁出堅實步伐，今年5月，國網四川電科院技術牽頭的四川春廠壩變速抽蓄示范電站（以下簡稱“春廠壩抽蓄”）并網發(fā)電，突破了國外對我國變速抽蓄技術的封鎖。圍繞我國中小型變速抽蓄建設情況及面臨的難題，記者日前專訪了國網四川電科院副院長丁理杰。
變速抽蓄實現從0到1的突破
中國能源報：國網四川電科院研究中小型變速抽蓄的初衷是什么？
丁理杰：初衷是要完成好國家交給的任務，突破變速抽蓄國外壟斷和技術封鎖。截至2020年底，全世界有超過18個電站、約40臺變速抽水蓄能機組投運，集中于歐洲、日本等國家和地區(qū)。依托“十三五”國家重點研發(fā)計劃“智能電網技術與裝備”重點專項項目，國網四川省電力公司聯合中電建水電開發(fā)集團有限公司等15家單位，歷時5年，在阿壩州小金川流域建成了國內首座全功率變速抽水蓄能電站和梯級流域水光蓄聯合互補發(fā)電系統(tǒng)。
春廠壩抽蓄電站容量5兆瓦，采用全功率變流器并網，是我國首個采用全國產化技術實現并網的變速抽蓄電站。項目組攻克了高效穩(wěn)定、功率快速調節(jié)、多參數均衡的水泵水輪機開發(fā)難題，解決了滿足寬變速范圍及快速響應的發(fā)電電動機絕緣和電磁技術難點，構建了融合機組監(jiān)控-協(xié)同控制器-勵磁控制器-調速控制器的綜合控制系統(tǒng)?，F場運行表明，機組具有定速發(fā)電、變速發(fā)電、變速抽水等多種運行模式，以及百毫秒級功率快速響應等優(yōu)異性能，實現了我國變速抽蓄技術從0到1的突破。
中國能源報：中小型變速抽蓄和水光蓄互補的研究進展如何？
丁理杰：春廠壩變速抽蓄建成后，與小金川流域內木坡、楊家灣、猛固橋三座梯級水電站以及美興光伏電站，共同構成了梯級水光蓄聯合運行系統(tǒng)。在光伏功率預測方面，采用全天空成像技術和輻照強度陣列觀測技術解決了光伏功率分鐘級預測難題；在聯合運行與智能調度方面，解耦光伏功率秒級快速波動和分鐘級以上慢速波動，利用變速抽蓄快速響應能力和常規(guī)水電大容量調節(jié)優(yōu)勢，解決了多目標多場景下梯級水光蓄互補系統(tǒng)實時調節(jié)與優(yōu)化控制難題。自2022年5月并網運行以來，互補系統(tǒng)送出聯絡線功率波動小于8%/分鐘，功率實時調節(jié)精度偏差小于3%。
實現新能源送出可調度
中國能源報：發(fā)展中小型變速抽蓄的意義有哪些？
丁理杰：眾所周知，新能源存在出力波動性、間歇性問題，電力系統(tǒng)的重要特征是必須保證發(fā)電負荷和用電負荷的實時平衡，在新能源高占比的情形下，為保障電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，必須要配套建設相應容量的各類儲能，以隨時保證發(fā)用電的平衡。當前儲能形式包括抽蓄、壓縮空氣儲能、電化學儲能以及飛輪儲能、重力儲能、電磁場儲能等，但最經濟、安全且大容量的儲能形式還是抽蓄。我們探索的中小型變速抽蓄通過控制讓水泵水輪機變轉速尋優(yōu)運行，具有抽水功率可調、效率更優(yōu)、響應速度更快的優(yōu)點，是在常規(guī)抽蓄基礎上發(fā)展起來的一種更加先進儲能形式。
四川在新能源集中送出地區(qū)建設常規(guī)抽蓄和變速抽蓄，發(fā)展風光水蓄聯合互補運行模式，可以利用水電和抽蓄的調節(jié)容量和快速調節(jié)能力，實現對新能源波動性和間隙性的有效補償，實現新能源送出的可調度性；在負荷側因地制宜建設分布式中小型變速抽蓄，可深度參與源網荷協(xié)同運行，極大提高分布式電源接納能力、減少配網投資、提升供電可靠性。
建議明確參與電網調節(jié)相關政策
中國能源報：發(fā)展中小型變速抽蓄還需要做哪些工作？
丁理杰：變速抽蓄技術還需要更多示范驗證和經驗總結。國家能源局已啟動中小型抽蓄規(guī)劃，立項開展大型抽蓄全國產化項目。通過春廠壩變速抽蓄建設，發(fā)現變速抽蓄從規(guī)劃設計、研發(fā)制造、安裝調試、運行控制上都還有部分技術需要優(yōu)化。建議結合四川等地的中小型抽蓄規(guī)劃，進一步開展變速抽蓄示范工程建設，研究清楚電源側、負荷側變速抽蓄參與源網荷儲協(xié)調運行控制策略；建立起中小型變速抽蓄設計、制造、運行和控制的系列標準和規(guī)范，并推廣至大型國產化變速抽蓄機組。
中國能源報：政策上需要給予哪些支持？
丁理杰：目前，變速抽蓄參與電網調節(jié)的政策不明朗。國內大部分省份已出臺兩部制電價，以保障大型常規(guī)抽蓄的投資回報。但是，變速抽蓄有別于常規(guī)抽蓄，具有更寬的功率調節(jié)范圍和更快速的功率調節(jié)響應，可以用于電源側新能源功率波動補償，也可以作為分布式儲能配置在負荷側，是以常規(guī)抽蓄兩部制電價運營還是參照儲能電池峰谷電價差運營，還需要進一步研究和政策明確。
另外，目前風光水蓄互補的利益分攤機制未建立。變速抽蓄、常規(guī)水電等配合新能源波動性、間歇性進行調節(jié)，實現了新能源的友好接入，提升了新能源消納水平和電網安全穩(wěn)定水平，但電網、變速抽蓄、常規(guī)水電及新能源間作為不同投資主體的利益分配還沒有理順，需要研究出臺激勵政策。
