当前，中国正着力构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系。随着风、光等新能源装机规模和发电量比例的不断上升，其波动性、间歇性与电网安全之间的矛盾也日益凸显。
“针对风电、光伏发电等新能源间歇性、波动性和分散性问题，电力系统对调节电源的需求更加迫切。在诸多调节电源和储能品种之中，抽水蓄能技术最成熟，寿命期长，绿色环保，迎来发展新机遇。”5月20日，在国际大坝委员会第28届大会暨第93届年会抽水蓄能电站发展与展望专题研讨会上，中国工程院院士、中国电建(4.770, -0.05, -1.04%)首席科学家张宗亮介绍道，“作为当前最成熟、规模效益最显著的大规模储能方式，抽水蓄能电站是构建新型电力系统的核心支撑，对可再生能源发展发挥着重要作用。”
《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》明确，到2025年，抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上；到2030年，投产总规模1.2亿千瓦左右；到2035年，形成满足新能源高比例大规模发展的抽水蓄能现代化产业，全国抽水蓄能投产规模达到3亿千瓦左右。
“从装机容量11MW的中国首座抽水蓄能电站——岗南抽水蓄能电站，到装机容量3600MW的全球最大抽水蓄能电站——丰宁抽水蓄能电站，中国抽水蓄能技术发展已跻身世界一流水平。”中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司（以下简称“北京院”）党委书记、董事长朱国金说。
△ 朱国金在国际大坝委员会第28届大会暨第93届年会抽水蓄能电站发展与展望专题研讨会上作特邀报告——《复杂条件下抽水蓄能电站建设关键技术研究与进展》。
朱国金表示，抽水蓄能是目前技术成熟可靠、最具大规模开发、经济高效的绿色储能手段，抽蓄与风光等新能源联合运行，能有效降低基地发电侧的弃风和弃光率，维持电网稳定运行。
从技术特性上来看，抽水蓄能、新能源与新型储能之间存在多维度互补关系。“所谓多能互补本质上是通过技术融合、模式创新、统筹优化，构建‘新能源+长时稳基荷+短时快响应’的立体调节体系，在技术融合方面构建多时间尺度的调节能力：短时响应通过飞轮、锂电、液流等功率型新型储能承担秒级调频，平抑风光出力波动；中时平衡通过抽水蓄能+压缩空气储能联合运行，解决日内负荷峰谷差；氢储能或重力储能具有季节性调节能力，能够发挥一定的长时保障作用。”中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司总工程师王可解释道。
与会专家普遍认为，随着新能源产业跨越式发展与新型电力系统构建进程提速，储能作为关键调节性电源迎来重大发展机遇。“抽水蓄能+新型储能”协同发展模式将成为储能行业高质量发展的重要方向。据了解，该模式通过深度挖掘两类储能技术体系的互补特性，系统性提升多能互补协同效能，可为构建清洁低碳、安全可控、高效互动的新型能源体系提供战略性支撑。
“单一维度的技术创新已经无法满足新型电力系统的需求，必须建立跨领域的协同创新机制，实现多学科的交叉融合，推动电力市场机制改革与工程技术创新的协同促进。”中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司党委副书记、总经理杨晓辉说，推动抽水蓄能与新型储能融合发展，是能源系统向低碳化转型的必然选择，也是重塑能源治理格局的新路径。这一融合的本质，在于突破传统储能模式的约束，通过多维度储能技术协同，实现电力系统从“单一调节”向“全谱域响应”的跃迁。
作为电力系统的“压舱石”，抽水蓄能承担着基础性、战略性的调节任务，“抽水蓄能与新型储能在新型电力系统中形成长时+短时、集中+分布的多层次储能体系，共同支撑高比例新能源的稳定运行和高效消纳。随着技术进步和市场机制的不断完善，两者的协同将更加紧密。”朱国金表示。
统筹技术融合与模式创新，是破解多能互补系统性挑战的必由之路。“未来，通过深化抽蓄+新能源+新型储能的立体耦合，将为新型电力系统提供兼具经济性与可靠性的解决方案。”王可说。
此外，在“双碳”目标下，电源转型路径整体呈现出清洁化发展的态势，“抽水蓄能由传统保障电网安全稳定运行向能源电力、经济社会多领域综合效益发挥转变，抽水蓄能电站将在规模化拉动经济发展和促进乡村振兴等方面发挥重要作用。”张宗亮说。
朱国金同时表示，政策支持是推动抽水蓄能产业健康发展的重要因素。当前，行业发展亟需在电价机制、审批流程、标准规范等方面获得更有力的政策保障，从而持续营造良好的发展环境，推动抽水蓄能业务高质量发展。
丰宁抽水蓄能电站，装机3600MW，是世界最大的抽水蓄能电站，被誉为世界最大的“充电宝”和抽蓄领域的“百科全书”。它的单体地下厂房规模世界第一，洞室群规模世界第一。地下洞室工程地质条件复杂，北京院通过对地下洞室群围岩变形机理、破坏规律、岩锚梁锚杆受力特性及支护时机等进行深入研究，提出了相应的加固措施，系统性攻克了复杂地质条件下超大型地下洞室群变形控制技术问题。
辽宁清源抽水蓄能电站则聚焦严寒地区水库冰情防控这一世界性难题，建立了水库冰情数学模型，揭示了严寒地区水库冰情生长消融演变规律，首创了考虑机组运行影响的最大冰厚和冰冻库容计算方法，提出了水库防冰害对策措施，研发了可压缩型止水结构、低温高塑性有机硅密封填料及氟改性聚氨酯防冰拔材料，构建了适应严寒地区的钢筋混凝土面板防渗设计体系。
“‘十四五’期间，我国新型储能技术百花齐放，进入了多元化的高速发展时期。技术路线上覆盖功率型、能量型、短时、长时等多种技术品类。”朱国金介绍道。
我国抽水蓄能技术的发展可以追溯到20世纪60年代，从1968年我国第一座抽水蓄能电站——岗南抽水蓄能电站建设开始，经历了几十年的工程实践与技术沉淀。
“未来5到10年，我国抽水蓄能行业将迎来规模化、智能化和市场化发展的关键阶段。”朱国金告诉《中国报道》记者，在“双碳”目标和新型电力系统建设推动下，装机容量将保持年均15%以上的高速增长，预计到2030年将突破1.2亿千瓦。技术迭代将聚焦大容量机组、超高水头、变速机组、智能化运维体系构建，数字孪生、AI调度算法等技术应用，将提升电站综合效率至80%以上。机组设备国产化率可能从当前90%提升至100%，彻底突破核心控制系统“卡脖子”环节。
国际水电协会副首席执行官巴勃罗·瓦尔韦德认为，在抽水蓄能智能化建设运营方面也将实现较大突破。人工智能正在推动抽水蓄能行业从“体验驱动”向“数据智能”转型，通过全过程的智能重构，在效率、成本、安全保障等方面实现了全面突破，未来将进一步向无人化、环保化、全球化方向发展。
在抽水蓄能产业发展进程中，中国电建可谓以重大工程实践铸就行业典范。“中国电建愿同各位专家一道，共同探索破解发展难题。”中国电建党委副书记、总经理王斌在会议致辞中表示，锚定“新定位”，强化抽水蓄能电站与风光基地、特高压通道的协同规划，深度融入新型电力系统。突破“新技术”，聚焦复杂地质、超高水头难题和前沿领域攻关，以技术创新与模式创新驱动行业发展推动“新融合”，构建“抽水蓄能+”多元储能矩阵，助力全球能源绿色发展。
△ 辽宁清源抽水蓄能电站。△ 辽宁清源抽水蓄能电站。
在全球能源结构加速向可再生能源转型的背景下，风电、光伏装机规模持续上升，2023年全球可再生能源新增装机占比达到86%。国际能源署预测，到2025年抽水蓄能等储能技术将承担全球35%的电网调节需求，市场规模突破4800亿元，而2050年储能需求将激增至当前数十倍。
数据显示，中国作为全球最大抽水蓄能市场，截至2024年底装机容量达5869万千瓦，占全球总量的30%以上，连续8年稳居世界第一。国内规划到2030年装机达1.2亿千瓦，年均增速15%，远超全球3.7%的平均水平。
据了解，抽水蓄能凭借80%以上的能量转化效率、50年以上超长使用年限，以及单站百万千瓦级的调节能力，仍然是当前最经济的大规模储能方案。它的度电成本仅是电化学储能的1/3至1/2，而且，抽水蓄能电站能提供调频调相、事故备用及黑启动等辅助服务功能。
抽水蓄能行业是否已经具备了“走出去”的潜力？在国际市场竞争中，该行业有哪些机遇和壁垒？“目前，中国已掌握700米级超高水头机组国产化技术，并已实现400MW级变速抽蓄机组技术攻关。包括常规水电、抽水蓄能、新型储能在内的电力系统灵活调节资源和储能设施，都将迎来良好的发展机遇和广阔的增长空间。”朱国金告诉《中国报道》记者，然而，抽水蓄能技术在国际化发展进程中还是面临很多现实挑战。
在他看来，一方面，国标与欧美标准的差异和国产设备国际市场认可度限制，构成了显著的市场准入壁垒。另一方面，各国不断强化的本地化率要求和地缘政治动荡为跨国合作增添了不确定性。第三，新兴市场抽水蓄能电价机制不健全、投资回收期较长等，阻碍了抽蓄行业盈利模式的发展。第四，生态环境影响评估也逐渐成为项目推进的关键制约因素。这些多维度的挑战需要我们通过技术创新、国际合作和政策协调等方式系统性地突破。
“未来抽水蓄能将从‘电力配角’升级为‘能源转型基石’。”朱国金说，随着中国技术标准向“一带一路”国家输出，通过中东欧调节电源缺口、东南亚新能源配套需求、非洲电网升级三大增量市场，抽水蓄能将与新型储能技术协同发展，共同支撑全球绿色能源转型。
国际大坝委员会主席米歇尔·利诺认为，当前我们正处在前所未有的重要阶段，不确定性加剧，同时面临气候变化危机，人口持续增加，生活标准不断提高，需要进一步提高蓄水能力。应对挑战，必须在全球范围内齐心协力采取前所未有的措施，向低碳经济和低碳生活方式转型。应建设新的大坝和水库，扭转人均蓄水量下降趋势，并加快水电发展速度，大力发展抽水蓄能，促进可再生能源大规模并网。
据了解，截至目前，国际大坝委员会已发布三个世界宣言，即2008年发布的《世界宣言：非洲能源与大坝可持续发展》、2012年发布的《世界宣言：储水设施与可持续发展》以及2019年发布了《世界宣言：大坝安全》。
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