(问题)随着城市能耗持续上升、电力结构加快向清洁化转型,电网运行面临“双重挑战”:一方面,深圳等超大城市用电负荷高、峰谷差大,极端天气和突发事件对供电安全提出更高要求;另一方面,风电、光伏等新能源装机快速增长带来波动性和间歇性,电力系统对调峰调频、备用支撑的需求明显增加。如何在负荷中心附近构建强韧、灵活、低碳的调节能力,成为保障城市安全运行的重要课题。 (原因)抽水蓄能因响应快、容量大、寿命长,被称为电力系统的“绿色储能器”。但在我国,多数抽蓄电站受占地规模、地形落差、地质成库条件等限制,通常布局在距城市50至80公里的山地郊区。距离较远不仅占用更多输电通道资源、增加能量损耗,也会影响调节资源对负荷中心的快速响应。深圳抽水蓄能电站位于盐田区与龙岗区之间,依托既有盆地、水库等自然条件,结合工程规划与生态建设,在城市核心区域实现抽蓄工程落地,成为我国在城市中心建设抽蓄电站的探索性实践。 (影响)数据显示,该电站装机规模120万千瓦,于2018年9月全面建成投产。截至目前累计发出绿电103.2亿千瓦时,约可满足450万居民用户一年的用电需求。电站安装4台单机30万千瓦可逆式机组,可在负荷低谷“抽水蓄能”、在负荷高峰“放水发电”,实现电能跨时段转移。对应的负责人介绍,电站调节能力接近深圳最高电力负荷的八分之一,高峰时段可提供相当于120万台家用空调同时开启的负荷调节空间。2025年电站启动次数超过4000次、同比增长12%,体现出城市电网对灵活调节资源需求持续上升,也反映了抽蓄在电力系统运行中的支撑作用更加突出。 从系统效益看,将抽蓄布局在负荷中心附近,有助于降低电力传输损耗、提升响应效率,增强城市电网应对负荷尖峰、新能源波动和突发工况的韧性;从城市发展看,更稳定、低排放的电力支撑为产业运行、居民生活和公共服务提供保障,也为推进绿色低碳城市建设提供了具体抓手。 (对策)在城市中心建设大型能源基础设施,关键在于统筹工程建设、生态保护与公共服务。深圳抽水蓄能电站在运维中持续推进生态修复和景观优化,通过植树造林、设置体验展区、组织开放日等方式,将电站打造为集电力调节、休闲活动和科普参观于一体的绿色能源“新地标”,累计向200多万市民免费开放。这体现出公共基础设施从单一功能供给走向综合价值供给:既服务电力系统安全稳定,又通过科普传播提升公众节能降碳意识,促进社会参与和共识形成。 在规划层面,业内人士认为,要推动类似工程在更多城市复制推广,需要完善选址论证和全生命周期管理:在资源条件上,突出对既有水库、盆地和适宜落差的综合利用;在城市治理上,根据噪声、交通、生态红线等约束优化工程组织;在电网协同上,加强与新能源消纳、负荷预测、应急保障的联动,提升调节资源利用效率与经济性。据了解,深圳的建设模式已在广西贵港等地复制推广,为因地制宜发展抽水蓄能提供了可借鉴样本。 (前景)面向未来,随着“双碳”目标推进、电力消费电气化水平提升以及新能源占比继续增加,电力系统对灵活性资源需求将更为迫切。抽水蓄能作为成熟的长时储能方式,仍将承担电网调峰、调频、备用与黑启动等关键功能。业内判断,在安全可控、生态友好、社会接受度高的前提下,若抽蓄工程与城市环境实现更高水平融合,城市中心或近中心布局有望增多,不仅能更提升城市电力保障水平,也可能带动工业旅游、科普教育等公共服务供给,拓展能源基础设施的社会效益。
深圳抽水蓄能电站的实践表明,绿色能源基础设施与城市发展可以相互促进。通过技术创新与系统规划,能源转型与城市品质提升能够实现联合推进。该案例为我国新型城镇化建设提供了可参考的路径,也预示未来城市能源体系将朝着更智能、更集约、更友好的方向持续演进。