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中国科技期刊数据库工业A

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抽水蓄能在全球能源转型中的关键作用研究

邵洪泽

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州311122

摘要：抽水蓄能作为一种成熟的储能技术，在全球能源转型中扮演着关键角色，抽水蓄能系统可以有效地平衡可

再生能源的间歇性和波动性，提高电网的灵活性和稳定性，然而抽水蓄能的发展仍面临着诸多挑战如选址限制、

环境影响、经济效益等，因此深入研究抽水蓄能的关键问题对于推动可再生能源的大规模应用和实现全球能源转

型目标至关重要，本研究从抽水蓄能的技术原理、应用现状、发展潜力等方面入手，系统分析了其在可再生能源

储能系统中的作用和面临的挑战，探讨了抽水蓄能与其他储能技术的互补协同以及在电力市场中的经济调度策略，

针对抽水蓄能的发展瓶颈，提出了相应的优化措施和政策建议，为全球能源转型提供决策参考。

关键词：抽水蓄能；可再生能源；储能系统；能源转型

中图分类号：TK02

0引言会对周围环境造成明显的水文影响，抽水蓄能电站还

具有启停迅速、调节灵活等优点，是目前技术最为成

随着全球气候变化日益严峻和化石能源日益枯竭，

[1]

熟、应用最为广泛的大规模储能方式之一。

发展可再生能源已成为世界各国实现能源转型和可持

1.2抽水蓄能的应用现状与区域分布

续发展的共识，然而可再生能源的间歇性和波动性特

抽水蓄能技术自20世纪初问世以来，已在全球范

征给电网调度和运行带来了巨大挑战，储能技术可以

围内得到了广泛应用，据统计，截至2021年底，全球

有效解决可再生能源的不稳定问题，其中抽水蓄能是

抽水蓄能电站的总装机容量已超过200吉瓦，占全球

目前应用最广泛、技术最成熟的大规模储能方式，抽

储能装机容量的85%以上，从区域分布来看，抽水蓄能

水蓄能通过利用电力负荷低谷期的富余电量将水抽至

项目主要集中在中国、日本、美国和欧洲等电力需求

上水库，在电力负荷高峰期再释放水流驱动水轮发电

旺盛、可再生能源占比较高的国家和地区，其中，中

机发电，从而起到削峰填谷、调频调峰的作用，本研

国的抽水蓄能装机规模位居世界第一，截至2021年底

究旨在系统分析抽水蓄能在可再生能源储能系统中的

已达到36吉瓦，在建容量超过50吉瓦是全球抽水蓄

关键问题，为其在能源转型中的应用提供理论指导和

能发展最为迅猛的国家，日本和美国的抽水蓄能装机

实践参考。

容量分别达到28吉瓦和22吉瓦，欧洲地区的抽水蓄

1抽水蓄能的技术原理与应用现状

能项目主要分布在阿尔卑斯山区和斯堪的纳维亚半岛

1.1抽水蓄能电站的工作原理等地形落差大的区域，德国、奥地利、瑞士等国家的

抽水蓄能电站是一种利用水位差和可逆式水泵水