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今天就抽水蓄能简单的展开说说，主要对什么是抽水蓄能？为什么要做抽水蓄能？抽水蓄能性价比及前景？抽水蓄能的应用等几个方面。
第一节：什么是抽水蓄能？
抽水蓄能，一种储能技术。即利用水作为储能介质，通过电能与势能相互转化，实现电能的储存和管理。利用电力负荷低谷时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。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。适用于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，还可提高系统中火电站和核电站的效率。抽水蓄能是技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的储能方式，是电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源。
简单的来说，抽水蓄能即利用水作为储能介质，通过电能与势能相互转化，实现电能的储存和管理。利用电力负荷低谷时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。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。抽水蓄能电站按建设类型可分为纯抽水蓄能电站和混合式抽水蓄能电站。主要存在一下几种：
第一种：纯抽水蓄能电站没有或只有少量的天然来水进入上水库（以补充蒸发、渗漏损失）。厂房内安装的全部是抽水蓄能机组，其主要功能是调峰填谷、承担系统事故备用等任务，而不承担常规发电和综合利用等任务。
第二种：混合式抽水蓄能电站的上水库具有天然径流汇入，来水流量已达到能安装常规水轮发电机组来承担系统的负荷。厂房内所安装的机组，一部分是常规水轮发电机组，另一部分是抽水蓄能机组。相应地这类电站的发电量也由两部分构成，一部分为抽水蓄能发电量，另一部分为天然径流发电量。所以混合式抽水蓄能电站除了可以调峰填谷和承担系统事故备用外，还能实现常规发电和满足综合利用。
我国抽水蓄能电站的发展始于20世纪60年代后期。20世纪80年代中后期，我国电力供需和电网调峰矛盾突出，我国抽水蓄能发展迎来第一个建设高峰期。其间广州抽蓄电站，北京十三陵以及浙江天荒坪抽蓄电站相继建成投产。
第二节：现如今，抽水蓄能摊子是不是铺得太大，投资是否过剩，真有必要建这么多抽水蓄能电站吗？
原因其实也很简单，就是电网新能源占比不断提高，对灵活性资源需求越来越大，而抽蓄作为经济可靠、建设周期长的基础设施项目，近期的密集投资建设一方面是遵循电网规划的“适度超前”原则提前布局，另一方面也可以通过基础设施建设起到一定的提振经济作用。其实国家能源局发布的文件部分说的已经很明白了，各位可以看一下去年出台的抽蓄中长期规划:
//其中有一段话：
抽水蓄能是世界各国保障电力系统安全稳定运行的重要方式，欧美国家建设了大量以抽水蓄能和燃气电站为主体的灵活、高效、清洁的调节电源，其中美国、德国、法国、日本、意大利等国家发展较快，抽水蓄能和燃气电站在电力系统中的比例均超过10%。我国油气资源禀赋相对匮乏，燃气调峰电站发展不足，抽水蓄能和燃气电站占比仅6%左右，其中抽水蓄能占比1.4%，与发达国家相比仍有较大差距。
请允许我啰嗦一句：电力系统是一个能量实时平衡的系统，负荷用电需要发电功率实时匹配。而所谓灵活
性资源对电网既包括调峰资源，也包含调频资源。前者更多指的是日内小时级时间尺度的电量平衡，后者是更短的秒级功率平衡。而无论是参与调峰还是调频，抽蓄都具备较快的响应速度和较大的运行范围，是优质的灵活性资源。而另一种优质灵活性资源是燃气发电,我国则受限于自身天然气储量较低、对外依存度较高(目前超过40%)，天然气很多作为供暖、工业原料、居民烹饪等作用，可供发电的天然气相对有限，燃气发电目前在我国发电占比也处于相对低的水平。
现如今，我们的能源依然火电占据主导地位：
新能源发电的不确定性叠加负荷不确定，会对日内的峰谷差和极端情况下源荷不匹配问题，要去
实时匹配负荷实现功率能量平衡，一般的手段有以下几种途径:
一是电源的灵活性提升，包括建设燃气发电，以及煤电的灵活性改造(核电其实也可以参与调峰，但是响应速度和成本都没有太大优势;新能源也参与调频，但一般需要配合储能来实现)。二是储能，也就包含了我们所说的抽蓄(目前技术最成熟、容量最大的方案)，电化学(目前概念最火，但锂电池为代表的电化学储能一是成本高，
二是可以看看我国锂矿资源目前对外依存度是多少，说实话做电动车都需要好好盘算，作为电网储能主力基本不可能)，以及压缩空气、飞轮、氢能、重力储能.(没错就是搬砖块)等等。
三是负荷侧灵活性提升，这个就包含了需求侧响应，以及最近比较火的虚拟电厂等技术。但是.上面几种方式综合比起来，抽蓄成本低、容量大、效益显著,相比当前火热的电化学储能拥有更好的惯量和短路容量支撑能力，同时也可以承担黑启动电源，自然也就成了目前重点发展储能方式。具体而言，还是需要将抽蓄与新能源发展布局结合起来，才能更好地让其发挥价值。
第三节：抽水蓄能水库能不能收回经济成本？
抽水蓄能电厂已经有几十年的历史了。不新鲜，国内天荒坪抽水蓄能电站年投运的。抽水蓄能电厂起初主要功能是负责“吃电”。
这是因为电网中发电主力军一火力发电厂机组启动一次一度电不发就要烧掉几万几十万的人民币，从经济角度说，尽量少停，且如果经常启停实际上对机组可靠性不利。这就意味着晚上发电厂仍然源源不断的发电。而晚上我们用电负荷其实很低了，这就会造成大量的电没地方用，那么这就对电网安全构成威胁。所以电网公司会想很多招来“吃掉’这些多余电，比如变电站里放电阻来让他消耗掉，比如给用户实行峰谷电价来鼓励大家晚上用电。如果跟这些手段比起来，那么抽水蓄能电厂实际上更经济一些。它可以大晚上用电把下面水库的水抽到上面水库，等到白天大家都要用电的时候变成个水力发电站来发电满足白天用电需求。这是抽水蓄能电厂的最大作用。
但是抽水蓄能电厂要修上下两个水库，对选址要求比较高，所以实际能造出来的抽水蓄能电站并不多，无论是吃电的量还是发电的量，放到全国，占比其实很低。所以说，抽水蓄能电站赚不赚钱其实是次要的，主要它在电网中的角色是调接峰谷，确保电网安全运行的一个帮手。
抽水蓄能电站如果要靠电费赚钱，他赚的是晚上的电价和白天的电价差，所以，提高效率对它来说很重要。我读书的时候，书上教材写的是2度电抽上来的水，能发1度电;当时天荒坪是1.6度电抽水，发1度电;现在公开的数据是可以做到1度电抽水，发0.8度电。如果晚上电价和白天电价如果价差够大，那么抽水蓄能电站当然可以盈利啦。当然，电力交易也是比较复杂的，这里就不展开了。
个人理解：单个的抽水蓄能电站肯定是收不回成本的，其效率仅有75%，就是说发电没有用电多。建它的原因在于，现在的电网动力是火电机组为主，开机和停机缓慢且成本高，一直运行反而最节省。可是，电网的负荷并不是恒定的，往往白天负荷大、晚上负荷小，这种情况对电网运行不利。抽水蓄能电站正是用来平衡这个电网负荷，俗称“削峰填谷”，哪怕付出25%的能效代价，也值。
所以抽水蓄能电站都是由国家电网、南方电网这些公司开发的，自己造、自己用。抽蓄越多，整个电网就越健康。将来如果核电上来，那么对抽水蓄能电站的需求就更大了。
我印象中，抽蓄规划时主要要考虑上下库的来水情况，比如有天然河流补充上库就比较好；再一个要考虑上下库的地形情况，比如一个小坝就能把库盆封起来，肯定比建几个中坝封起来的情况好；其他可能就是考虑地质情况了吧，库盆好不好做防渗、地下厂房好不好开挖等等。
第四节：抽水蓄能电站是如何破坏环境生态的？
抽水蓄能电站对环境的影响主要和电站选址、运行调度、上库和下库的大小这几个因素有关系。有天然径流的抽蓄电站对环境的影响主要由以下几个:
1.上库和下库的建设，造成大面积的淹没，无论是人工造湖还是利用天然水库极大的改变了水生生物和陆生生物的生活环境，打破局部生态平衡;
2.水库上游水流流速降低，带来一系列诸如溶解氧9降低、水库泥沙淤积、水体富营养化、水质降低以及局部小气候的改变等，相应的下游河流会出现沉积质缺乏，河床降低以及水体缺乏上游带来的营养物质。
第五节：海中蓄能，未来抽水蓄能的进阶版
抽水蓄能有着地理限制及能量密度低的缺点，这也是严重限制该技术发展的两大因素。为此，德国Fraunhofer研究所提出了名为海中蓄能(StEnSEA)的新技术。年，物理学教授HorstSchmidt-Bocking博士(法兰克福歌德大学)和GerhardLuther博士(萨尔大学)提出了一个新的泵储存系统的想法。该系统安置在海床中，利用大海深处的高水压来在空心体中存储电力。不久之后，Fraunhofer研究所验证了其可行性并成立专属部门进行研究，并在年11月在模型规模.上进行了测试。
其蓄能主体为多个内直径30米的混凝土空心球。这些球会被放在-米深的海床上。每个球里都有一台水轮发电机和一台水泵。当电网负载低，电力多余时，水泵就会耗电把海水抽出，进行蓄能。当电网负载高，需要峰值发电时，这些球体的阀门就会打开，让涌进的海水驱动水轮发电。
研究人员们预计，如果使用5兆瓦的水轮发电机，每个30米直径空球可以最高连续发电4小时。意味着每个空球都可以存储20兆瓦时的电力。如果有80个以上的蓄能球被并联在一起，其总蓄能效果足以有效影响电网。该项目负责人MatthiasPuchta表示，通过全球探测，适合建造该系统的地点的总储能，加起来一共有亿千瓦时。该项技术尚处于研究中，未来有望成为新的高效储能技术。
个人理解：不过就我和同行学者交流下来，该项技术依然不成熟，用于海底压力的建设成本、材料投入都无法使得该项技术在短时间内大规模应用。
///如果感兴趣，我将就本章内容做一期专项讲解，届时将邀请浙江大学电气系教授出席视频直播。
