“現在還有不少人強調把重點放在對現有的煤電機組進行靈活性改造上，從而滿足大量新能源入網的需求。這是誤導！”《抽水蓄能中長期發展規劃（2021—2035年）》（以下簡稱《規劃》）發布不久，中國水力發電工程學會副秘書長張博庭在接受《中國科學報》采訪時再次強調。
他不止一次說過：“煤電靈活性改造的實際調峰作用還不及抽水蓄能的1/7，且從經濟性上看，通過煤電靈活性改造增加調峰能力也不宜提倡。”
為了實現“雙碳”目標，我國已提出將嚴控煤電項目，并要求“十四五”時期嚴控煤炭消費增長、“十五五”時期逐步減少。而風、光等新能源的高比例大規模發展成為必然，作為接納新能源發電能力最優方式之一，抽水蓄能有了“用武之地”。
抽水蓄能調峰能力最高
在張博庭看來，人類社會實現零碳（碳中和）的出路在于擺脫對化石能源的依賴。從可持續發展的角度看，實現百分之百依靠可再生新能源，才是人類的希望所在。
為此，我國提出“到2030年，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上”的發展目標。
風、光等新能源具有隨機性、波動性等特點，這是共識。新能源規?；⒏弑壤l展，必須伴隨儲能大發展。抽水蓄能被看作是目前最經濟的儲能手段，同時還可以為電力系統提供必要的轉動慣量、保證系統穩定運行，與現有其他調峰、儲能方式相比，具有較大的比較優勢。
這一點得到張博庭的驗證。他估算了幾種常用發電方式對接納新能源發電的能力，結論是調峰效率最高的為抽水蓄能（包括化學儲能），其次是水電、氣電等優質的常規能源，最后才是煤電。
以電力行業為例，就發展何種電源最有利于增加新能源入網而言，由于電力行業的主流（即煤電）有很大的發展慣性，因此，以往不僅社會宣傳上倡導增加煤電，實際情況也多是靠增加煤電裝機解決新能源入網難題。但由于國家已給出明確目標，“今后通過大量增加煤電滿足新能源入網的路，已經走不通了。”張博庭說。
根據《中國可再生能源發展報告2020》，截至2020年底，我國抽水蓄能電站已建3149萬千瓦，在建5373萬千瓦，開發規模居世界首位。但考慮電力系統的需求，中長期我國抽水蓄能電站裝機規模仍將大幅提升。
常規水電站改造“非常重要”
根據《規劃》，到2025年，抽水蓄能投產總規模6200萬千瓦以上；到2030年，投產總規模1.2萬億千瓦左右；到2035年，滿足新能源高比例大規模發展需求。為此，除了積極推進在建項目建設、加快新建項目開工建設外，《規劃》還要求因地制宜開展中小型抽水蓄能建設。
所謂中小型抽水蓄能電站，是指裝機容量小于30萬千瓦的抽水蓄能電站（包含混合式電站），其中小型抽水蓄能電站的裝機容量小于5萬千瓦。水電水利規劃設計總院高級工程師于倩倩等人撰文介紹，截至2020年底，我國已建中小型抽水蓄能電站裝機容量85萬千瓦，占已建抽水蓄能電站的比重不足3.0%。在建中小型抽水蓄能電站僅為安徽佛子嶺抽水蓄能電站，但已停工。
在抽水蓄能電站技術進步和國內工程經驗總結的基礎上，規模效益明顯的大型抽水蓄能電站成為我國發展的主流。例如，截至2020年底，我國抽水蓄能選點規劃的82個推薦站點均為大型抽水蓄能電站。
于倩倩也是《規劃》編寫組成員。她指出，目前國內未單獨進行系統性的中小型抽水蓄能電站資源普查，但我國中小型抽水蓄能電站的站點數量和裝機容量規模非常可觀，同時資源分布范圍較大型站點更為廣泛，“只是前期工作和經濟性評估不夠深入”。
事實上，《規劃》提出鼓勵依托常規水電站增建混合式抽水蓄能“非常重要”。張博庭進一步解釋道，傳統的抽水蓄能主要為煤電、核電調峰，所以功率大、作用單一的純抽水蓄能優勢明顯。如果為新能源入網服務，有些問題就需要注意。例如，新能源發電可能由于天氣變化，偶爾出現較長時間電力短缺。相比純抽水蓄能，混合式抽水蓄能是一種理想的“長時蓄能”方式。
除此之外，相比新建的抽水蓄能電站，由常規水電站改造的混合式抽水蓄能成本較低，其經濟性和競爭力更好。
更為關鍵的是，抽蓄改造是具備條件的水、風、光互補的發電系統的發展趨勢。
“今后具備條件的水、風、光互補基地發展到一定程度后，幾乎都會提出這種要求。”張博庭說，此外，我國水能資源豐富，已開發的梯級水電站眾多。與此同時，在冬季枯水期，雖然常規水電站的發電能力普遍有所下降，但卻是發揮其抽蓄功能的大好時機。
在張博庭看來，服務于新能源發電的抽水蓄能與服務于傳統煤電、核電的調峰特點有所不同。對于前者，混合式抽水蓄能的優勢會非常明顯。
龍頭水庫電站建設要加速
歐美國家水電的另一個重要作用是對電網的調蓄能力，但在我國，這一作用并未得到應有的發揮。張博庭將這種現象的存在主要歸于龍頭水庫電站建設滯后，有效庫容有限。
以美國為例，張博庭進一步介紹，中美兩國的國土面積和水資源總量相近，盡管我國水庫大壩的數量居世界第一，水電裝機是美國的3倍多，但我國的水庫調蓄能力比美國小得多。目前，我國江河開發的庫容系數僅為美國的一半左右。“水庫調節能力的不足，不僅威脅國家水安全，也威脅著我國能源安全。”
因此，早在多年前，很多專家就呼吁加快龍頭水庫電站建設。但到目前為止，我國僅有的幾個龍頭水庫電站要么未建、要么在建。
其實，這樣的現象不難理解。在市場化開發水電的情況下，由于龍頭水庫電站的開發回報率低，即便企業愿意優先投資開發龍頭水電站，也無法承擔由此帶來的移民多及生態、環保問題多等負擔。
除此之外，“如果一個流域只有一個投資開發主體，開發商可以通過下游水電站所增加的補償效益，彌補龍頭水庫電站的巨大開發成本。但如果一個流域有多個開發主體，開發商就很難獲得下游水電站所增加的補償效益。所以，他們只能晚開發甚至不開發”。張博庭說。
就在《規劃》發布之后不久，雅礱江兩河口水電站歷經16年正式投產發電，這是西南六大水電基地投產的第一個龍頭水庫電站。據計算，兩河口水電站平均每年發電量加上增加補償年發電量，相當于減少原煤消耗1330萬噸、減少二氧化碳排放2130萬噸、減少二氧化硫排放20萬噸。也就是說，兩河口水電站投產發電相當于少建4座年產400萬噸的大型煤礦。
值得一提的是，雅礱江流域水電開發有限公司是兩河口水電站的唯一投資開發主體。
在國際上，政府負責水利水電開發是通行做法。就我國而言，張博庭舉例說，小浪底水利樞紐的成功在于國家直接投資建設；三峽大壩的成功是由于國家直接投資建設，企業利用市場化方式建設和運營電站。
“各國的能源結構調整之所以常被稱為能源革命，就是因為其一定不僅僅是依靠市場就能完成的。”張博庭補充道。
