2024年ESG白皮書 -機械儲能行業(yè)ESG白皮書

上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會當綠色浪潮席卷全球，機械儲能行業(yè)躍然成為可持續(xù)發(fā)展舞臺的關(guān)鍵角色。本白皮書將全景式呈現(xiàn)行業(yè)格局與走向，從環(huán)境維度、社會范疇、治理領(lǐng)域等各方面，詳析戰(zhàn)略決策、綠色經(jīng)營、風險管控與合規(guī)運營。以期為行業(yè)各方點亮前行燈塔，共筑機械儲能ESG新生態(tài)，引領(lǐng)綠色未來新征程。前言儲能行業(yè)作為新興且極具戰(zhàn)略意義的領(lǐng)域，正日益成為各方矚目的焦點。而機械儲能行業(yè)作為儲能行業(yè)的關(guān)鍵力量，正處于快速變革與發(fā)展的進程中，其在推動能源轉(zhuǎn)型、保障電力穩(wěn)定供應(yīng)等方面發(fā)揮著日益重要的作用，對其ESG表現(xiàn)的深入探究本白皮書旨在全面、系統(tǒng)地剖析機械儲能行業(yè)的ESG全貌。第一章對機械儲能進行了宏觀概覽，從儲能技術(shù)的多元類型到機械儲能獨特的價值鏈，深入解讀行業(yè)規(guī)模與發(fā)展趨勢，進而提煉出其ESG的核心議題，為后續(xù)的分析奠定堅實基礎(chǔ)。抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能以及重力儲能等章節(jié)，則分別針對不同類型的機械儲能技術(shù)，詳細闡述其基本情況、價值鏈構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)突破以及發(fā)展現(xiàn)狀，使讀者能深入了解各細分領(lǐng)通過本白皮書，我們期望能夠為機械儲能行業(yè)的相關(guān)人士提供一份深入洞察機械儲能行業(yè)ESG內(nèi)涵與實踐的參考資料，共同推動機械儲能行業(yè)更加綠色、可持續(xù)、負責任的高質(zhì)量發(fā)展，研究員林軍婷CFAESG證書：103755823張斐CFAESG證書：107203151石盼盼高級注冊ESG分析師：24RZQLKCO00253A張瑜CFAESG證書：103823370郝嘉欣CFAESG證書：102191569ISSBFSA證書：117641金亮CFAESG證書：116224242黃海英高級注冊ESG分析師：24RZQLKC000445A目錄第一章機械儲能概覽第一章機械儲能概覽第二章抽水蓄能第二章抽水蓄能第三章壓縮空氣儲能第三章壓縮空氣儲能第四章飛輪儲能第四章飛輪儲能第五章重力儲能第五章重力儲能上海現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會機械儲能是利用物理方法將能量儲存起來，并在需要時釋放的技術(shù)。主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能和重力儲能等形式。這些儲能方式通過電能和機械能的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)能量的存儲和釋放，以滿足電力系統(tǒng)在不同時段的需求，起到調(diào)峰填谷、提高能源利用效率、增強電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等作用。第一節(jié)儲能技術(shù)及機械儲能由于全球氣候問題的影響，碳中和目標正加速推進，加之我國雙碳政策的加持，能源轉(zhuǎn)型勢在必行，可再生能源電力正在逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源發(fā)電。然而可再生能源電力如風電、光伏發(fā)電等，會受到地理位置、天氣環(huán)境等影響，導致發(fā)電不穩(wěn)定，無法持續(xù)供電，供需不平衡等問題，因此需要儲能系統(tǒng)來解決。根據(jù)儲能的工作原理不同，儲能系統(tǒng)分為機械儲能、電化學儲能、電磁儲能、化學儲能、熱儲能等。一、儲能技術(shù)各種儲能技術(shù)中，抽水蓄能屬于傳統(tǒng)儲能技術(shù)，其他儲能技術(shù)都屬于新型儲能技術(shù)。其中抽水蓄能是目前全世界裝機容量最大的儲能方式。在全球，已建成的抽水蓄能裝機規(guī)模約占所有儲能方式的69%,而新增的抽水蓄能裝機規(guī)模約占所有機械儲能機械儲能電化學儲能儲能技術(shù)電磁儲能熱儲能儲冷第一章機械儲能行業(yè)概覽7/8二、機械儲能機械儲能是利用物理原理將能量以機械能的形式儲存起來，并在需要的時候?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為電能或其他形式的能量釋放出來的一種儲能方式。機械儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、重力儲能。除了抽水蓄能已得到極其廣泛的運用，壓縮空氣儲能在商用領(lǐng)域占據(jù)了一定的比例，而飛輪儲能尚處于測試階段，重力儲能的運用則更早期。不同的機械儲能方式，從技術(shù)表現(xiàn)來看各有特點，下表列出了主要技術(shù)指標。表1:不同機械儲能方式的主要技術(shù)對比類別大規(guī)模中等規(guī)模小規(guī)模響應(yīng)時間秒級(s-min級)分鐘級(min級)毫秒級(ms-min級)放電時間幾十小時20小時以內(nèi)20分鐘以內(nèi)30-50年15年以上成熟已商業(yè)化適用于調(diào)峰填谷，緊急備用和黑啟動，促進新能源消納和提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。其是在需要長時間儲能和適用于電網(wǎng)調(diào)頻、企業(yè)級電網(wǎng)波動等需要快速響應(yīng)的場合。上海現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會榮續(xù)智庫第二節(jié)機械儲能的價值鏈圖2:機械儲能的價值鏈抽水儲能削峰填谷發(fā)電側(cè)電網(wǎng)側(cè)用戶側(cè)電站運營中游變壓器進水閥發(fā)電機水輪機水泵儲氣裝置發(fā)電機接口軸承電機透平膨脹機換熱系統(tǒng)壓縮機電站建設(shè)壓縮飛輪一、價值鏈拆解1.上游：設(shè)備供應(yīng)-抽水蓄能的上游主要包括水泵、水輪機、發(fā)電機、進水閥、壓縮空氣系統(tǒng)等。-壓縮空氣儲能的上游包括壓縮機、透平膨脹機、儲氣罐、換熱器等。-飛輪儲能的上游包括飛輪本體、軸承、電機等。2.中游：電站建設(shè)、電站運營(1)項目規(guī)劃與設(shè)計對于抽水蓄能電站，需要綜合考慮地形地貌、水資源條件、電網(wǎng)需求等多方面因素，確定抽水蓄能電站的選址、裝機容量、上下水庫的規(guī)模和布局等。專業(yè)的設(shè)計團隊會進行詳細的工程設(shè)計，包括水庫對于壓縮空氣儲能電站，選址同樣至關(guān)重要，需要考慮地質(zhì)條件、地下空間可用性(如廢棄礦井、巖對于飛輪儲能電站，與前兩者不同，技術(shù)方案的設(shè)計則是起步的重點，包括飛輪的類型(如高速飛輪、(2)電站施工抽水蓄能電站的施工包括上下水庫的建設(shè)、大壩的修筑、水道的挖掘和襯砌、廠房的建設(shè)等。這是一個復雜且耗時的過程，建設(shè)周期一般需要6-8年。壓縮空氣儲能電站的關(guān)鍵是儲氣設(shè)施的建設(shè)。如果利用廢棄礦井等天然地下空間，需要對其進行改造和加固，確保其密封性和安全性。如果建設(shè)人造儲氣罐，則需要進行罐體的設(shè)計、制造和安裝。壓縮(3)設(shè)備組裝與集成這一環(huán)節(jié)將零部件組裝起來，并將核心儲能設(shè)備與其他相關(guān)設(shè)備(如電氣設(shè)備、控制設(shè)備、監(jiān)測設(shè)備等)進行集成，構(gòu)建完整的機械儲能系統(tǒng)。系統(tǒng)集成是將機械儲能技術(shù)有效應(yīng)用于實際場景的關(guān)鍵步驟。它將儲能系統(tǒng)與電力系統(tǒng)、發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備進行無縫對接，確保儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效能量管理。系統(tǒng)集成不僅涉及硬件的組裝和配置，還包括軟件的優(yōu)化與協(xié)調(diào)，確保不同組件能夠無縫協(xié)作，從而達到預期的性能和可靠性。在機◆硬件集成：將儲能設(shè)備、控制系統(tǒng)、傳感器、電力變換設(shè)備(如逆變裝成一個完整的儲能系統(tǒng)。硬件集成要求各組件之間具有高度的兼容性，并且能夠在運行過程中-抽水蓄能系統(tǒng)：水輪機、發(fā)電機、調(diào)速系統(tǒng)等零部件；上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會榮續(xù)智庫◆軟件集成：儲能系統(tǒng)的控制和管理需要依賴先進的軟件系統(tǒng)，包括能量管理系統(tǒng)(EMS)、監(jiān)控系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)等。軟件集成的關(guān)鍵在于確保系統(tǒng)的各個部分能夠通過軟件進行實時通信和◆數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)集成：現(xiàn)代儲能系統(tǒng)通常配備了大量的傳感器和控制設(shè)備，這些設(shè)備之間需要通過可靠的通信網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)絡(luò)集成包括建立穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和準確性，以及設(shè)計有效的數(shù)據(jù)處理和存儲策略，以支持系統(tǒng)◆功率管理與電力變換：功率管理系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)電力的流動，確保儲能系統(tǒng)在充放電過程中保持穩(wěn)定。電力變換設(shè)備(如逆變器)將儲能系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)所需的交流電，或反之。功◆安全與保護系統(tǒng)集成：為了確保儲能系統(tǒng)的安全運行，系統(tǒng)集成中必須包含各種保護機制，如過壓保護、過流保護、過熱保護等。安全系統(tǒng)需要實時監(jiān)控儲能設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理(4)安裝與調(diào)試設(shè)備的安裝精度和調(diào)試質(zhì)量對電站的運行性能至關(guān)重要。通過調(diào)試和測試，發(fā)現(xiàn)并解決系統(tǒng)中存在的-空氣壓縮機需要高效地將空氣壓縮并儲存到儲氣設(shè)施中，膨脹機需要在釋能過程中充分利用高壓-飛輪的轉(zhuǎn)速測試、儲能和釋能測試、電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的測試、控制系統(tǒng)的測試等是驗證飛輪儲能系統(tǒng)性能的和功能的必要環(huán)節(jié)。(5)電站運營-抽水蓄能電站：根據(jù)電網(wǎng)的負荷需求和電能供應(yīng)情況，儲能電站合理安排抽水蓄能電站的抽水和發(fā)電過程。在用電低谷期，將下水庫的水抽到上水庫，儲存電能；在用電高峰期，將上水庫的水-壓縮空氣儲能電站：在電價低谷期，啟動空氣壓縮機將空氣壓縮儲存到儲氣設(shè)施中；在電價高峰-飛輪儲能電站：在電網(wǎng)負荷低谷期，將電能轉(zhuǎn)化為飛輪的動能儲存起來；在電網(wǎng)負荷高峰期，將調(diào)度人員需要實時監(jiān)測電網(wǎng)的運行狀態(tài)，觀測電價變化，根據(jù)調(diào)度指令進行操作，確保電站的運行與電網(wǎng)的需求相匹配，通過優(yōu)化儲能和釋能策略，提高電站的經(jīng)濟效益。此外，電站運營還包括設(shè)備監(jiān)3.下游：電網(wǎng)系統(tǒng)下游電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用是將儲存的能量轉(zhuǎn)化為實際用途的過程。應(yīng)用場景可分為發(fā)電側(cè)儲能、輸配電側(cè)發(fā)電側(cè)的應(yīng)用主要涉及傳統(tǒng)電站和新能源電站。新能源發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性，新能源電站如光伏電廠、風電廠配套儲能系統(tǒng)可以有效平滑新能源場站的出力波動，減少棄風棄光1現(xiàn)象，提高新能源電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用主要涉及電網(wǎng)公司。電網(wǎng)的負荷存在峰谷差異，儲能系統(tǒng)可以在用電低谷時儲存電能，在用電高峰時釋放電能，實現(xiàn)削峰填谷，緩解電網(wǎng)的供需矛盾，提高電網(wǎng)的運行效率。同時，儲能系用戶側(cè)主要包括工業(yè)，商業(yè)，家庭和交通儲能等應(yīng)用場景。工商業(yè)用戶可通過儲能進行峰谷價差套利和作為備用電源，應(yīng)對突發(fā)的停電情況，而居民用戶可以安裝小型儲能系統(tǒng)與分布式光伏結(jié)合實現(xiàn)自縱觀機械儲能價值鏈，中游“電站建設(shè)、電站運營”是實現(xiàn)儲能技術(shù)應(yīng)用的核心環(huán)節(jié)，涵蓋從前期規(guī)劃設(shè)計到最終系統(tǒng)調(diào)試與運行的全過程，每一個環(huán)節(jié)都決定了項目的成敗。項目建設(shè)的質(zhì)量和效率直接影響到儲能系統(tǒng)的技術(shù)性能、經(jīng)濟效益以及長期運行的穩(wěn)定性。也因此，中游“電站建設(shè)、電站運營”和ESG的關(guān)系最為密切。ShanghaiServices榮續(xù)智庫1.項目規(guī)劃設(shè)計項目的規(guī)劃設(shè)計是機械儲能項目建設(shè)的首要步驟，決定了項目的整體布局、技術(shù)路線、經(jīng)濟性和環(huán)境(1)選址與可行性研究項目選址是機械儲能項目建設(shè)的第一步，尤其是抽水蓄能項目，地理條件非常關(guān)鍵，在地質(zhì)條件復雜或環(huán)境敏感的地區(qū)，選址合理性直接關(guān)系到項目的可行性和安全性，必須全面考慮環(huán)境和社會影響。選址要考慮到地形、土地使用、環(huán)境影響以及水資源條件，確保項目的可行性和經(jīng)濟性?？尚行匝芯縿t包括地質(zhì)勘探、水文分析、環(huán)境影響評估以及經(jīng)濟效益分析等，為項目的技術(shù)方案提供科學依據(jù)。機械儲能項目，特別是大規(guī)模建設(shè)的項目，可能對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響。因此，環(huán)境影響評估(EIA)是規(guī)劃設(shè)計中的重要一環(huán)，以確保項目不會對當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)和社區(qū)環(huán)境造成不可逆的損害。此外，還需考慮社會責任，如避免占用農(nóng)田或?qū)Ξ數(shù)厮Y源產(chǎn)生負面影響，以維護當?shù)厣鐓^(qū)的利益。(2)技術(shù)方案設(shè)計在選址和可行性研究的基礎(chǔ)上，技術(shù)方案設(shè)計包括儲能技術(shù)的選型、系統(tǒng)布局、設(shè)備配置以及配套設(shè)施的設(shè)計等。該過程需要綜合考慮儲能系統(tǒng)的效率、穩(wěn)定性、施工難度以及投資成本，確保設(shè)計方案既滿足技術(shù)要求，又具備良好的經(jīng)濟性。2.設(shè)備采購與集成(1)設(shè)備采購機械儲能系統(tǒng)涉及多種核心設(shè)備，如壓縮機、渦輪機、飛輪裝置、水泵、電力變換器、控制系統(tǒng)等。設(shè)備的采購過程需要嚴格把關(guān)，確保采購的設(shè)備符合技術(shù)規(guī)格和質(zhì)量要求。此外，還需考慮設(shè)備的供設(shè)備采購過程中，ESG標準貫穿整個過程。優(yōu)先選擇具有環(huán)保認證的設(shè)備供應(yīng)商，例如國際環(huán)境管理綠色供應(yīng)鏈認證(GreenSupplyChainManagement)等，以降低碳排放和能源消耗。設(shè)備生產(chǎn)和運(2)系統(tǒng)集成硬件集成：優(yōu)先使用可持續(xù)材料，盡量減少碳足跡。例如，使用低能耗、環(huán)保的組件，包括高效逆變器和整流器、高能效電動機、節(jié)能型變壓器等，在電力轉(zhuǎn)換中降低能量損耗，從而降低項目的環(huán)境影軟件集成：考慮能效優(yōu)化和資源管理，確保系統(tǒng)在運行時盡可能減少能源消耗和碳排放?？梢酝ㄟ^集成能源管理系統(tǒng)實時監(jiān)測并優(yōu)化設(shè)備能耗；在系統(tǒng)內(nèi)動態(tài)分配負載，確保組件運行在最佳效率點上，避免單一組件過載；進行能效監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，以找出能耗高的環(huán)節(jié)，改進軟件算法或調(diào)整硬件配置進一步優(yōu)化能效；使用虛擬化和云計算避免高能耗的物理服務(wù)器配置，提升資源的動態(tài)分配效率，這與ESG目標相符，有助于降低項目的長期環(huán)境數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)集成：隨著機械儲能系統(tǒng)的數(shù)字化程度提高，數(shù)據(jù)隱私和網(wǎng)絡(luò)安全問題成為治理的一部分。采用端到端加密保護數(shù)據(jù)傳輸，確保敏感信息不被攔截；引入多因素認證和權(quán)限管理，嚴格控制數(shù)據(jù)訪問權(quán)限；定期進行漏洞掃描和安全補丁更新，以消除系統(tǒng)安全隱患；部署入侵檢測和實時監(jiān)控系統(tǒng)，快速響應(yīng)潛在的安全威脅，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，不僅能夠保護項目的核心數(shù)據(jù)不受外部功率管理與電力變換系統(tǒng)：考慮環(huán)境友好性，減少電力轉(zhuǎn)換過程中的能量損失和污染。通過引入高效逆變器、模塊化電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和動態(tài)功率控制等技術(shù)，機械儲能系統(tǒng)能夠在電力轉(zhuǎn)換過程中減少能量損失，并降低碳排放。這些高效的電力變換方案不僅提升了整體能效，還符合日益嚴在機械儲能系統(tǒng)中，功率管理和電力變換系統(tǒng)是關(guān)鍵的技術(shù)組成部分。電力變換系統(tǒng)的主要作用是將儲存的能量在不同形式(例如機械能和電能)之間進行轉(zhuǎn)換，并將其傳輸?shù)诫娋W(wǎng)或其他用電設(shè)備。然而，在這個轉(zhuǎn)換過程中，如果技術(shù)不夠高效，就會導致大量能量損失和不必要的電能浪費，增加系統(tǒng)為了解決這一問題，引入高效的電力變換技術(shù)至關(guān)重要。具體來說，可以通過使用先進的半導體材料、智能控制算法和優(yōu)化的電路設(shè)計，減少電能在轉(zhuǎn)換過程中的損耗。這樣不僅能顯著提升系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)同時，高效的電力變換技術(shù)還能夠降低碳排放，因為在整個儲能系統(tǒng)中，能量損失減少意味著需要消耗的原始能源量也相應(yīng)減少。尤其是在可再生能源整合的背景下，優(yōu)化的電力變換系統(tǒng)可以更好地將上海現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會榮續(xù)智庫(3)施工和管理施工階段則包括設(shè)備的安裝、調(diào)試以及系統(tǒng)的整合。工程設(shè)計和施工的質(zhì)量直接關(guān)系到項目的最終表現(xiàn)，因此需要專業(yè)的團隊進行管理。施工管理是確保機械儲能項目按時、按質(zhì)、按量完成的關(guān)鍵，涉施工管理中，ESG因素至關(guān)重要。施工團隊需要遵守嚴格的環(huán)境保護標準，減少施工噪音、粉塵和廢噪音控制：機械儲能項目通常涉及大量的土石方工程和大型設(shè)備安裝(如飛輪、壓縮機等),施工階段的噪音較大。因此，機械儲能項目在噪音控制方面要求更嚴格，特別是在場地選擇和隔音處理上，更加注重在敏感區(qū)域(如居民區(qū)或自然保護區(qū))使用降噪措施?？蛇x擇低噪音設(shè)備，并在施工時段優(yōu)先使用。對于可能產(chǎn)生高噪音的設(shè)備(如鉆機、錘擊機等),盡量安排在白天作業(yè)，避免夜間施工擾民。在設(shè)備周圍設(shè)置隔音屏障，減少噪音傳播，特別是針對臨近居民區(qū)或生態(tài)保護區(qū)的場地。為施工人員配備降噪耳罩，并定期監(jiān)測噪音水平，確保符合當?shù)胤蹓m控制：機械儲能項目建設(shè)往往包括開挖、土地平整等地表施工，導致粉塵量較大，因此需要更多濕法作業(yè)和防塵布覆蓋。相比之下，液流電池或壓縮空氣儲能系統(tǒng)通常在室內(nèi)完成設(shè)備安裝，土建作業(yè)較少，粉塵控制需求也相對低。采用濕法作業(yè)，施工前對地面噴灑水，以減少揚塵。對于裸露的土壤區(qū)域，使用防塵布或綠網(wǎng)覆蓋，減少風蝕揚塵。設(shè)置臨時噴水裝置，并在土石方工程期間增加灑水頻次，確保粉塵控制在規(guī)定范圍內(nèi)。在施工現(xiàn)場出口處設(shè)立清潔區(qū)，安裝車輪清洗設(shè)備，避免帶泥車廢水處理：機械儲能施工過程中會產(chǎn)生大量廢水，例如地基開挖的泥漿水、混凝土清洗水等。這些廢水需要通過沉淀池進行處理，以去除雜質(zhì)，避免對地下水和周邊環(huán)境的污染。而電化學儲能項目的施工廢水則主要來自設(shè)備清洗，排放量少且污染程度低，因此處理要求相對簡單。建設(shè)廢水沉淀池，將施工廢水收集并進行沉淀處理，確保泥沙等雜質(zhì)沉降后再排放或回用。定期檢測沉淀池出水水質(zhì)，特別是pH值和懸浮物濃度，確保排水符合當?shù)丨h(huán)保標準，減少對周邊水體的影響。對有油污的設(shè)備進行集中管理，并配備油污收集裝置，防止油污廢水流入沉淀池或環(huán)境中。同時，社會責任也是管理中的一個重要方面，必須確保工人有安全的工作環(huán)境和合理的勞動條件。安全管理計劃中應(yīng)包含對施工人員的全面保護措施，并防止施工對環(huán)境和社區(qū)產(chǎn)生不利影響。(4)系統(tǒng)調(diào)試與驗收系統(tǒng)調(diào)試與驗收是機械儲能項目建設(shè)的最后階段，決定了儲能系統(tǒng)能否按預期運行并投產(chǎn)使用。在這個階段，不僅要確保系統(tǒng)的技術(shù)性能，還需要驗證其環(huán)境影響是否符合預期的ESG標準。比如，系統(tǒng)的能效表現(xiàn)和碳排放水平是否達標，操作是否符合環(huán)保要求等。調(diào)試過程中的環(huán)保監(jiān)測和最終驗收中的社會責任考量，都是保障項目符合ESG目標的重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)調(diào)試：在設(shè)備安裝完成后，系統(tǒng)調(diào)試是確保儲能系統(tǒng)能夠正常運行的關(guān)鍵步驟。調(diào)試工作包括單體設(shè)備的測試、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和功能測試。通過調(diào)試，可以發(fā)現(xiàn)并解決系統(tǒng)中的潛在問題，優(yōu)化系統(tǒng)的運驗收與投產(chǎn)：調(diào)試完成后，項目將進入驗收階段。驗收工作包括對施工質(zhì)量的全面檢查，對系統(tǒng)性能的測試和評估。驗收合格后，項目將正式投產(chǎn)，進入運營階段。項目驗收是對整個建設(shè)過程的總結(jié)，運營與維護：機械儲能系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行依賴于科學的運營和維護管理。定期的維護不僅可以延長第三節(jié)機械儲能行業(yè)的規(guī)模近年來，隨著全球?qū)稍偕茉吹闹匾暫湍茉崔D(zhuǎn)型的推進，機械儲能行業(yè)的市場規(guī)模呈現(xiàn)出增長的趨勢。在電力系統(tǒng)中，為了有效解決可再生能源的間歇性和波動性問題，對儲能的需求日益增加，推動2023年全球儲能累計裝機功率約289GW,其中抽水蓄能累計裝機量198GW,占比69%;新型儲能，包括電化學儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等，累計裝機量91GW,占比31%。2023年全球儲能新增裝機量約52GW,其中新型儲能新增裝機量約46GW,占比88%;抽水蓄能新增裝機量約6GW,占比約12%。2023年全球新型儲能的新增裝機中，各技術(shù)路徑占比情況為：鋰離子電池占比為92.7%,鉛蓄電池占比為2.0%,液流電池占比為1.7%,鈉離子電池占比為1.7%。壓縮空氣儲能占比為1.4%,飛輪儲能占比為0.4%。上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會ShanghaiServices榮續(xù)智庫圖3:2023年全球新型儲能的新增裝機容量的占比飛輪儲能，飛輪儲能，0.40%鈉離子電池，"鉛蓄電池，鋰離子電池■壓縮空氣儲能■鈉離子電池鉛蓄電池口鋰離子電池，"壓縮空氣儲能液流電池，國內(nèi)市場，2023年中國儲能累計裝機功率約為86.5GW。抽水蓄能累計裝機功率約為52GW,占儲能裝機總量的60%。2023年新增裝機量26.6GW。其中新型儲能新增裝機量約21.5GW,占比80%。新增裝機中，鋰離子電池占比為97.5%,飛輪儲能占比為0.7%,鉛蓄電池占比為0.4%,液流電池占比為0.2%。可見，目前國內(nèi)國外市場，抽水蓄能依托其成熟的技術(shù)擁有可觀的市場空間，而壓縮預計到2025年，中國儲能累計裝機功率約為142GW,其中新型儲能累計裝機約為70GW,抽水蓄能累計裝機約為70GW,抽水蓄能和新型儲能的累計裝機量持平。預計到2030年，中國儲能累計裝機功率約為315GW,其中新型儲能累計裝機約為170GW,抽水蓄能的累計裝機約為140GW,新型儲能的累計裝機量將超越抽水蓄能的累計裝機量。第四節(jié)機械儲能行業(yè)的發(fā)展趨勢1.技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)推進-抽水蓄能方面，不斷優(yōu)化水輪機設(shè)計以提升效率，改進水泵性能等；-壓縮空氣儲能，研究采用如多級離心壓縮機等先進的壓縮機技術(shù)，提高壓縮效率，優(yōu)化膨脹機葉片設(shè)計和流道形狀以提高能量回收效率，積極探索新型儲氣技術(shù)，探究新型的儲能介質(zhì)，提高系統(tǒng)儲能效率；-飛輪儲能則致力于研發(fā)高性能材料，改進磁懸浮技術(shù)來增加儲能容量和充放電次數(shù)。2.規(guī)模呈擴大態(tài)勢進入21世紀，隨著材料科學、電子技術(shù)、控制技術(shù)等的不斷進步，機械儲能技術(shù)得到了進一步的提升。例如，新型材料的應(yīng)用提高了飛輪儲能的儲能密度和效率；先進的控制技術(shù)使得抽水蓄能電站和機械儲能在電力系統(tǒng)、分布式能源、軌道交通、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴大。在電力系統(tǒng)中，機械儲能可以用于調(diào)峰、調(diào)頻、備用電源等；在分布式能源系統(tǒng)中，機械儲能可以與太陽能、風能等可隨著儲能市場的拓展，機械儲能項目的規(guī)模也日益增長。大型抽水蓄能電站持續(xù)建設(shè)，壓縮空氣儲能機械儲能與電化學儲能在儲能特性上具有互補性，電化學儲能響應(yīng)速度快，能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)高功機械儲能中，抽水蓄能和壓縮空氣儲能能量存儲容量大，適合大規(guī)模、長時間的能量存儲，但響應(yīng)速度相對較慢；飛輪儲能功率密度高、響應(yīng)速度極快，但能量存儲時間較短。將它們相結(jié)合，形成混合儲能系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，提升儲能系統(tǒng)整體性能與靈活性，適應(yīng)不同應(yīng)用場景需求。如可上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會例如在一個風力發(fā)電場中，當風速突然變化導致發(fā)電功率波動時，電化學儲能(如鋰離子電池)可以在瞬間響應(yīng)，平衡功率波動。而在長時間的低風速或無風時段，抽水蓄能或壓縮空氣儲能系統(tǒng)可以在4.機械儲能成本逐漸下降隨著產(chǎn)業(yè)鏈不斷成熟，通過技術(shù)進步、規(guī)模效應(yīng)及產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化，機械儲能成本逐漸下降，有助于提高其在市場中的競爭力，促進更廣泛應(yīng)用。加之各國政府為實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標和應(yīng)對氣候變化，持續(xù)出5.國外機械儲能的發(fā)展較早、較成熟，國內(nèi)機械儲能的發(fā)展正在追趕國內(nèi)外機械儲能的發(fā)展差異主要是：-研究方面：國外機械行業(yè)在工業(yè)革命時期就取得了重大突破，推動了工業(yè)化進程。而國內(nèi)機械行業(yè)在建國初期主要通過引進和仿制國外技術(shù)，逐步建立了自己的機械制造業(yè)體系。國外機械行業(yè)在科技進步時期不斷創(chuàng)新，推動了機械設(shè)備的智能化和數(shù)字化發(fā)展。而國內(nèi)機械行-實踐方面：國外機械設(shè)備在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，推動了工業(yè)化進程的加速。而國內(nèi)機械設(shè)備在基礎(chǔ)建設(shè)國外機械行業(yè)在智能化和數(shù)字化方面取得了顯著進展，推動了機械設(shè)備的智能化發(fā)展。而國內(nèi)機國內(nèi)外機械行業(yè)的發(fā)展歷程在研究和實踐方面存在顯著差異。國內(nèi)技術(shù)的發(fā)展進程雖落后于國外，但第五節(jié)機械儲能的ESG核心議題在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下，儲能系統(tǒng)與太陽能、風能等新能源發(fā)電項目的結(jié)合，在提高新能源的發(fā)電效率和電網(wǎng)接入的穩(wěn)定性方面起到舉足輕重的作用。因此作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐，實現(xiàn)機械儲能作為一種重要的能源存儲技術(shù)，在ESG的框架下，ESG的議題如1.能源消耗與碳排放：機械儲能系統(tǒng)在運行過程中的能源消耗情況，以及由此產(chǎn)生的碳排放量，是2.資源利用與循環(huán)：機械儲能(如抽水蓄能)所依賴的自然資源(如水)的可持續(xù)利用情況，儲能社會(S)1.勞動安全與健康：機械儲能設(shè)施的建設(shè)和運營過程中，員工的勞動安全與健康問題至關(guān)重要，需2.社區(qū)影響與參與：機械儲能設(shè)施的建設(shè)和運營可能對周邊社區(qū)產(chǎn)生影響，如噪音、景觀變化等，3.產(chǎn)品安全與責任：機械儲能產(chǎn)品的安全性和可靠性，以及企業(yè)對其產(chǎn)品的責任擔當，需要建立嚴1.合規(guī)與風險管理：機械儲能項目在建設(shè)和運營過程中需要遵守相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)標準，需要建2.公司治理與責任：企業(yè)的公司治理結(jié)構(gòu)、決策機制和監(jiān)督機制，以及企業(yè)對社會和環(huán)境的責任感。需要建立健全的公司治理結(jié)構(gòu)，明確決策機制和監(jiān)督機制，同時積極履行社會責任，推動可持續(xù)發(fā)展。3.供應(yīng)鏈管理：機械儲能項目的供應(yīng)鏈管理，包括供應(yīng)商的選擇、評估和管理。需要建立嚴格的供上海現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會榮續(xù)智庫我們以可持續(xù)發(fā)展視角，針對抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲機械儲能電站在建設(shè)和運營環(huán)節(jié)，應(yīng)充分考慮項目對生態(tài)環(huán)境的影響，進行合理的規(guī)劃和設(shè)計。大型機械儲能項目，如抽水蓄能電站，通常需要占用大量的土地資源，并且可能會對周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，如水庫建設(shè)可能導致的水土流失、生物棲息地破壞等。在項目規(guī)劃和建設(shè)過程中，需要充分考慮土地資源的合理利用，盡量減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，采取生態(tài)修復措施，保護例如，抽水蓄能電站的建設(shè)對地質(zhì)地形等自然條件要求較高，在站點選擇和規(guī)劃時，需充分考慮生態(tài)環(huán)境的保護，盡量減少對周邊生態(tài)系統(tǒng)的破壞。同時，要合理評估水資源的利用和調(diào)配，確保與當?shù)氐乃Y源承載能力相適應(yīng)。針對儲能電站建設(shè)和運營過程中產(chǎn)生的各種污染物，如廢水、廢氣、固體廢棄物等，需要進行有效的處理和控制，確保符合環(huán)案例實踐：廣州抽水蓄能電站廣州抽水蓄能電站是中國自行設(shè)計和施工的第一座高水頭、大容量抽水蓄能電站，也是全球已投運的最大抽水蓄能電站之一。廣蓄電站在建設(shè)期間，就注重最大限度減少對生態(tài)的破壞，采取邊建設(shè)邊恢復的措施。在項目選址階段，充分考慮周邊生態(tài)環(huán)境的敏感性，避開生態(tài)脆弱區(qū)和重要的生物棲息地，從源頭上降低對生態(tài)環(huán)境的潛在威脅。在電站的設(shè)計階段，對廠房、輸水管道等設(shè)施的布局和設(shè)計加以優(yōu)化，在工程建設(shè)期間，為防止水土流失和山體滑坡的情況發(fā)生，采用噴錨支護、格構(gòu)梁支護等方式增加邊坡的穩(wěn)定性，同時在邊坡上種植植被，既起到固土護坡的作用，又能恢復生態(tài)環(huán)境。為降低水土流失的風險，建設(shè)截水溝、排水溝等排水設(shè)施，以便將雨水及時引排到合適的地點，防止雨水在工程區(qū)域內(nèi)積聚和沖刷。對于工程建設(shè)過程中產(chǎn)生的棄渣，合理規(guī)劃棄渣場的位置，并采取工程和植物措施進行防護。在棄渣場周圍設(shè)置擋渣墻、護坡等工程設(shè)施，防止棄渣流失；在棄渣場表面覆蓋土壤，種植電站建成后，周邊依然保存著完整的生態(tài)林，加上電站上、下兩座水庫，形成了綠水青山相映成趣的美麗景點，成為當?shù)氐囊粡埩聋惷?。截至目前，廣蓄電站已累計種樹70萬棵，植草15萬平方米。每年9月，白鷺便會如約來到廣蓄電站休養(yǎng)生息，呈現(xiàn)出一幅人與自然和諧共生的美麗畫卷。圖4:白鷺來到廣蓄電站休養(yǎng)生息(每年9月)來源：新華網(wǎng)案例實踐：深圳抽水蓄能電站深圳抽水蓄能電站是一座擁有山海公園美景的抽水蓄能電站，也是我國首座建設(shè)在超大城市市區(qū)內(nèi)的抽水蓄能電站。從規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)到運營全過程，深圳抽水蓄能電站將環(huán)保理念融入各個環(huán)節(jié)，實在規(guī)劃設(shè)計中，減少山體邊坡開挖的情況。深圳抽水蓄能電站上、下水庫連接公路的K8至K9路段，其原設(shè)計線路是沿著山體外側(cè)臨邊進行布置的，需通過邊坡開挖來形成路基，此路段長度達720米。為減少工程施工對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的擾動，相關(guān)部門組織開展了設(shè)計優(yōu)化工作。通過設(shè)置隧洞(K8+880~K9+180),將局部公路截彎取直，使得該段線路長度縮短至300米，這樣既保護了森林植項目組針對水土流失的防治問題，綜合考慮地形地貌、雨水匯流特點、施工布置、施工擾動情況以及水土流失強度等多種因素，把項目范圍劃分為6個水土流失防治區(qū)，并采用3類防治措施。其中，第1類措施用于整體地表擾動較輕且植被覆蓋茂密的區(qū)域，在此區(qū)域?qū)⑺鲄R集到三洲塘、銅鑼徑等原有的水塘后再排放；第2類措施針對地表植被稀少、擾動范圍較大且水土流失強度大的區(qū)域，通過修筑攔水埂形成一級沉砂池，進而修建二級過濾堰壩，讓水流經(jīng)沉沙和過濾后排出；第3類措施是為防上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會止雨水對裸露的土質(zhì)邊坡造成沖刷，在坡面植草覆綠之前實施全覆蓋。通過這3類防治措施的綜合運電站投產(chǎn)后實施生態(tài)景觀提升工程，上水庫區(qū)域作為深圳鹽田區(qū)“半山翡翠”公園帶組成部分，對市為保障市民用上干凈、清潔的水，深蓄電站地下廠房排水系統(tǒng)創(chuàng)新采用“清污分離”設(shè)計，設(shè)置了清水、污水兩套獨立的排放系統(tǒng)，分別把水引入不同的集水井。巖石滲漏清水直接抽排入下庫，不浪費水資源；生產(chǎn)污水經(jīng)一體化污水處理系統(tǒng)后接入市政排污管網(wǎng)。深蓄電站上水庫、下水庫水質(zhì)長期穩(wěn)定在二類飲用水標準，2021年供水超過630萬立方米，實現(xiàn)水資源利用和生態(tài)環(huán)境效益最大化。壓縮空氣儲能項目有部分采用地下儲氣庫的形式，需要評估對地下空間資源的合理開發(fā)與保護，避免過度開采或造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞。在利用廢棄礦井或鹽穴這些地下資源時，需要評估對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，江蘇宜興抽水蓄能電站是中國電力行業(yè)近年來新建的機械儲能項目之一，總裝機容量為1500MW,項目的建設(shè)對于江蘇省電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和新能源的消納具有重要作用。該項目的規(guī)劃、設(shè)計、施工和驗在規(guī)劃階段，宜興抽水蓄能電站充分考慮了區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)需求和自然條件。項目選擇了地勢較為陡峭的山區(qū)，以便于建設(shè)上、下水庫，最大化利用地形落差提高發(fā)電效率。為了適應(yīng)日益增長的新能源接入需求，項目設(shè)計了一套高效的水輪發(fā)電系統(tǒng)，可以快速調(diào)節(jié)電力輸出。此外，規(guī)劃還特別關(guān)注對環(huán)在設(shè)備采購方面，宜興抽水蓄能電站優(yōu)先選擇了國內(nèi)外領(lǐng)先的水泵水輪機制造商，以確保設(shè)備的高效和可靠性。該項目的核心設(shè)備——可逆式水泵水輪發(fā)電機組由國內(nèi)知名廠商東方電氣制造，這些機組具有能效高、響應(yīng)快的特點，能夠在短時間內(nèi)切換抽水和發(fā)電模式。此外，控制系統(tǒng)、變壓器和輸電施工管理是項目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，宜興抽水蓄能電站采用了嚴格的施工進度控制和質(zhì)量管理措施。由于地形復雜，施工難度較大，項目方制定了詳細的施工計劃，合理安排了土方工程、水庫建設(shè)和機電設(shè)備的安裝順序。在項目施工期間，采用了先進的工程管理軟件，實時監(jiān)控施工進度，確保項目按期推進。為減少施工對周邊居民和環(huán)境的影響，建設(shè)方還特別安排了環(huán)保專員，監(jiān)督施工期間的噪音、粉塵排在項目建設(shè)完成后，系統(tǒng)調(diào)試與驗收是確保項目順利投運的最后環(huán)節(jié)。宜興抽水蓄能電站在設(shè)備安裝完畢后，進行了全面的系統(tǒng)調(diào)試，確保水泵水輪機組、變電站和輸電線路的各項指標達到設(shè)計要求。調(diào)試階段歷時數(shù)月，進行了大量的負荷測試和系統(tǒng)響應(yīng)測試，驗證了設(shè)備的穩(wěn)定性和電力調(diào)節(jié)能力。在多方專家的參與下，項目最終通過了驗收，并于2023年下半年順利投運。宜興抽水蓄能電站的建設(shè)為江蘇電網(wǎng)提供了強有力的支持，其成功運行標志著中國機械儲能技術(shù)的進全球首個煤礦廢棄巷道壓縮空氣儲能電站項目——大同云岡礦北大巷廢棄巷道壓縮空氣儲能電站項目，利用了清華大學科研團隊研發(fā)的零排放壓縮空氣儲能技術(shù)?；趶U棄煤礦巷道作為儲氣庫而搭建，項目總規(guī)模達100兆瓦。項目建設(shè)期間，項目組對廢棄煤礦巷道進行詳細的地質(zhì)勘察和結(jié)構(gòu)評估，挑選出地質(zhì)條件穩(wěn)定、巷道空間形態(tài)適宜、密封性較好的巷道區(qū)域，進行加固和改造，確保其能夠滿足儲存高壓空氣的要求。大同云岡礦的項目中，巷道總長度9000余米，可用總長度約7000余米，可用容積達9萬余立方米。云岡礦毗鄰世界文化遺產(chǎn)云岡石窟，是一座有著50多年開采歷史的老礦，累計產(chǎn)煤超過1.4億噸，如今資源臨近枯竭，面臨轉(zhuǎn)型壓力。鑒于其長期的煤炭生產(chǎn)形成了豐富且體量巨大的地下水平巷道和豎井，利用廢棄礦井巷道建設(shè)壓縮空氣儲能電站不僅有效促進新能源的消納利用，也為資源枯竭礦井創(chuàng)金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗示范項目建設(shè)在常州金壇地區(qū)，是我國首個壓縮空氣儲能國家示范項目。常州金壇地區(qū)擁有豐富的鹽礦資源，以往鹽礦開采后，留下了形態(tài)大小各異的空鹽穴，如果不用來儲能就要進行封堵，以防發(fā)生地面塌陷等事故。將廢棄鹽穴用于壓縮空氣儲能，不僅避免了鹽穴資同時，該項目采用“非補燃”技術(shù)，在用電低谷時將空氣電，整個過程不燒煤、不燒天然氣，沒有額外的燃料補燃，從而實現(xiàn)了零碳排放的工藝路線。這對于上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會ShanghaiServices榮續(xù)智庫案例實踐：北京地鐵房山線廣陽城站地鐵飛輪儲能項目2019年7月，盾石磁能科技的1MWGTR飛輪儲能系統(tǒng)在此成功商用，此為國內(nèi)城市地鐵首例，突出了節(jié)能減排與高效利用優(yōu)勢。例如，原材料與生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用特定材料與技術(shù)，實現(xiàn)高密度儲能目標，且部件可回收、設(shè)備模塊化。在節(jié)能減排方面，有效存儲列車剎車電能，減少能源浪費與熱排放，提升電能使用效率并降低對電網(wǎng)沖擊。該項目的效果顯著,平均每小時回收節(jié)約電量可觀，減少電能消耗與二氧化碳排放，節(jié)能與穩(wěn)壓效果好，平均節(jié)能率及全功率響應(yīng)頻次也高效可靠。Dinorwig抽水蓄能電站位于英國威爾士，雖然該項目以快速響應(yīng)電在明顯問題。由于建設(shè)時期使用了大量的混凝土和鋼材，加上其日常運營過程中對化石燃料的依賴，Dinorwig的碳足跡遠超預期。此外，早期該項目為了提高電站效能，使用了大量的柴油發(fā)電設(shè)備進行輔助運行，短期內(nèi)的碳排放大幅上升，引發(fā)了公眾對其長期碳減排能力的質(zhì)疑。雖然電站最終減少了二、關(guān)注社區(qū)友好和社區(qū)接受度提升大型抽水蓄能項目的建設(shè)往往涉及到移民安置問題，水庫淹沒區(qū)的居民需要被重新安置，這對他們的生活產(chǎn)生巨大的影響，妥善的移民安置方案不僅要解決居民的住房問題，還要考慮他們的就業(yè)、教育、案例實踐：廣東陽江抽水蓄能電站廣東陽江抽水蓄能電站工程位于廣東省陽春市與電白縣交界處的八甲山區(qū)，項目施工區(qū)域和水庫淹沒區(qū)占地面積4.73平方千米，涉及移民安置人口1145人。政府制定了詳細的移民安置方案，包括移民的范圍、安置地點、補償標準等。規(guī)劃建設(shè)移民安置區(qū)總占地面積115畝，建設(shè)移民房屋249幢，配套建設(shè)有公共管理樓、垃圾中轉(zhuǎn)站、文體活動場所、停車場等設(shè)施。政府與移民簽訂房屋征收安置補償協(xié)議，明確補償標準和方式。為解決移民的生產(chǎn)生活問題，政府按每畝耕地每年4000多元的標準，向移民提供生產(chǎn)安置補助。此外，還積極引導移民發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，增加收入來源。開展就業(yè)培訓，幫案例實踐：山西省長治市屯留區(qū)鼎輪能源飛輪儲能項目對于飛輪儲能電站，在其建設(shè)過程中，應(yīng)充分考慮社區(qū)居民的生活需求和感受。首先，在選址階段，要遠離居民區(qū)、學校、醫(yī)院等敏感區(qū)域，避免對居民的日常生活造成干擾。同時，進行科學的環(huán)境評估，確保不會對周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。施工期間，嚴格控制噪聲和粉塵污染，采用先進的降噪技術(shù)和設(shè)備，合理安排施工時間，避免在居民休息時間進行高噪聲作業(yè)。此外，要加強與社區(qū)的溝通和交流，及時向居民通報施工進度和采取的環(huán)保措施，聽取居民的意見和建議，積極回應(yīng)居民的關(guān)切。在運營階段，要確保飛輪儲能電站的安全穩(wěn)定運行。建立完善的安全管理體系，加強設(shè)備的維護和監(jiān)測，防止發(fā)生安全事故。同時，持續(xù)關(guān)注噪聲和電磁輻射等問題，采取有效的防護措施，確保其對社區(qū)的影響控制在最低限度。總之，飛輪儲能電站在建設(shè)和運營過程中，只有充分考慮社區(qū)的利益和需位于山西省長治市屯留區(qū)鼎輪能源飛輪儲能項目，是中國首座電網(wǎng)級飛輪儲能調(diào)頻電站，在項目建設(shè)前，項目組對選址進行嚴格的評估和考量，選址在長治市屯留區(qū)康莊工業(yè)園區(qū)康莊路與康莊北一路交叉口西北角地塊中的A-04地塊。該地塊位于屯留區(qū)東部平川地區(qū)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且遠離居民聚居的城鎮(zhèn)中心區(qū)域。這樣可以最大程度地減少因地質(zhì)災(zāi)害等潛在風險對周邊居民造成的威脅。該項目由鼎輪能源科技(山西)有限公司和華北電力大學先進飛輪儲能技術(shù)研究中心合作建設(shè)，采用先進的飛輪同時，項目采取有效的隔音和降噪措施，降低項目運行過程中產(chǎn)生的噪音。例如，使用隔音材料對設(shè)在與社區(qū)溝通方面，項目組積極與周邊社區(qū)居民進行溝通和交流，及時公開項目的相關(guān)信息，包括建設(shè)進度、安全措施、環(huán)境影響等。通過召開座談會、發(fā)放宣傳資料等方式，解答居民的疑問，聽取居民的意見和建議，增強居民對項目的了解和信任。在項目建設(shè)過程中，項目組持續(xù)給與社區(qū)回款和支持，優(yōu)先招聘當?shù)鼐用?，為他們提供就業(yè)機會，參與社區(qū)的公益活動，改善社區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施和公共服上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會江蘇中天儲能科技有限公司在其飛輪儲能項目中充分考慮了社區(qū)的安全性和利益，特別是在江蘇省無錫市的儲能電站建設(shè)過程中。中天科技與當?shù)卣蜕鐓^(qū)建立了密切的溝通機制，確保項目的透明性。在項目建設(shè)前期，公司邀請了當?shù)鼐用窈铜h(huán)保專家參與環(huán)境影響評估會議，并根據(jù)反饋調(diào)整了施工計劃，減少了施工噪音和對周邊社區(qū)的影響。此外，公司還定期舉辦社區(qū)安全演練，提升社區(qū)居民對儲能項目的認知度和安全防范意識。這種積極的社區(qū)合作和安全措施使項目得到了當?shù)氐膹V泛支持，成山西長治鼎輪能源科技的30兆瓦飛輪儲能項目，乃是中國首座電網(wǎng)級飛輪儲能調(diào)頻電站，且位列全球最大飛輪儲能電站之一，其儲能可滿足約2000戶家庭一年用電。在原材料與生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采用高性能磁懸浮軸承及高強度碳纖維、玻璃纖維材料，于真空、低摩擦環(huán)境應(yīng)用方面，通過實時調(diào)控有功出力參與電網(wǎng)調(diào)頻，有效解決區(qū)域電網(wǎng)有功不平衡問題，保障電網(wǎng)安全可持續(xù)發(fā)展上，該技術(shù)具有快速連續(xù)充放電、功率精準調(diào)節(jié)等優(yōu)勢，全生命周期無污染，在可再生能源集成中作用關(guān)鍵，利于平衡電力供應(yīng)與電網(wǎng)穩(wěn)定。其應(yīng)用效果顯著,安裝120臺250千瓦飛輪儲能裝置，總功率約30兆瓦，采用高速磁懸浮飛輪技術(shù)，每天提供8000兆瓦至9000兆瓦調(diào)頻里程，一年可為山西電力系統(tǒng)提供300萬兆瓦調(diào)頻里程，在電網(wǎng)調(diào)頻方面貢獻卓越。由國家電網(wǎng)新源控股有限公司負責建設(shè)和運營的河南南陽抽水蓄能電站在施工過程中忽視了與當?shù)厣鐓^(qū)的有效溝通，導致社區(qū)對項目的不滿逐步升級。項目在建設(shè)初期因施工噪音問題擾亂了周邊居民的生活，居民多次投訴無果后，甚至集體抗議，要求停工整改。此外，項目在運營初期發(fā)生了設(shè)備故障，雖然未造成人員傷亡，但故障導致了附近區(qū)域的大規(guī)模停電，加劇了社區(qū)的反感。由于安全隱患和社機械儲能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈較長，從原材料獲取到儲能系統(tǒng)集成和運營，整個生命周期中的每個環(huán)節(jié)都可能隨著我國儲能行業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)不僅需要在國內(nèi)市場中保持競爭力，還必須考慮國際市場的要求。特別是對于計劃進入歐盟市場的企業(yè)而言，歐盟的《企業(yè)可持續(xù)發(fā)展盡職調(diào)查指令》(CSDDD)已成為不可忽視的重要法規(guī)。這些法規(guī)對供應(yīng)鏈的可持續(xù)性、材料來源的可追溯性以及供應(yīng)鏈的透明度提在一些對電能響應(yīng)速度要求較高的應(yīng)用場景，如電網(wǎng)調(diào)頻、應(yīng)急電源等，機械儲能系統(tǒng)的響應(yīng)速度至關(guān)重要。需要研發(fā)更先進的控制系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)，減少儲能系統(tǒng)的響應(yīng)時間，使其能夠快速地充放電，德國西門子公司為電網(wǎng)提供了先進的機械儲能系統(tǒng)，用于調(diào)頻服務(wù)。該系統(tǒng)采用了快速響應(yīng)的控制系統(tǒng)和高性能的機械部件，能夠在毫秒級的時間內(nèi)對電網(wǎng)頻率變化做出響應(yīng)，實現(xiàn)快速充放電。其先進的電力電子轉(zhuǎn)換器和智能控制算法，確保了儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的高效能量交互，滿足了電力系統(tǒng)對在機械儲能的能量轉(zhuǎn)換過程中，不可避免地會存在能量損耗。例如，抽水蓄能在水的抽放過程中，水泵和水輪機的機械能轉(zhuǎn)換、輸水管道的水力損失等都會降低系統(tǒng)的整體效率；壓縮空氣儲能的空氣壓縮和膨脹過程也會有能量損失。因此，研究如何降低這些能量損耗，提高機械儲能的能量轉(zhuǎn)換效率，能量在轉(zhuǎn)換過程中的損耗。磁懸浮技術(shù)降低了飛輪旋轉(zhuǎn)時的機械摩擦損失，高效的電機控制器則提高了電能與機械能之間的轉(zhuǎn)換效率，使得飛輪儲能系統(tǒng)在充放電過程中的能量損失大幅降低，提高了整上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會案例實踐：美國的通用電氣公司(GE)的機械儲能系統(tǒng)機械儲能系統(tǒng)的建設(shè)和運行需要大量的材料，如鋼材、混凝土、永磁材料等。在儲能系統(tǒng)的生命周期結(jié)束后，如何對這些材料進行有效的回收和再利用，減少資源浪費和環(huán)境污染，是一個重要的議題。需要建立完善的材料回收體系，研發(fā)相關(guān)的回收技術(shù)和工藝，提高材料的回收利用率。美國的通用電氣公司(GE)在機械儲能系統(tǒng)的生產(chǎn)中，建立了完善的材料回收體系。對于廢舊的鋼材、永磁材料等，采用先進的回收技術(shù)和工藝進行回收和再利用。例如，通過專門的磁體回收生產(chǎn)線，將廢舊永磁材料中的稀土元素進行提取和再加工，用于生產(chǎn)新的磁體。對于鋼材等金屬材料，采用回爐熔煉等方式進行再生利用，減少了資源浪費和環(huán)境污染，提高了材料四、研發(fā)及創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新是確保機械儲能項目持續(xù)優(yōu)化的重要議題。儲能企業(yè)必須不斷通過創(chuàng)新提升能源效率、降低成本，使技術(shù)更具可持續(xù)性。不能積極投資研發(fā)的企業(yè)可能會在快速發(fā)展的市場中處于劣勢。案例實踐：比亞迪的飛輪儲能技術(shù)比亞迪在機械儲能領(lǐng)域持續(xù)進行研發(fā)創(chuàng)新，特別是在飛輪儲能技術(shù)上取得了顯著進展。比亞迪通過開發(fā)新型材料和優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，提高了飛輪儲能設(shè)備的能量密度和轉(zhuǎn)換效率，使得儲能系統(tǒng)的使用壽命和安全性大幅提升。這種技術(shù)的突破不僅提升了其儲能設(shè)備在國內(nèi)外市場的競爭力，還得到了多個新能源項目的采用。比亞迪在2023年的ESG報告中披露，得益于技術(shù)創(chuàng)新，儲能系統(tǒng)在多個項目中成功應(yīng)用，降低了整體項目的建設(shè)成本和碳足跡，為企業(yè)創(chuàng)造了新的利潤增長點。PLEIADES由法國空間研究中心與格雷希亞公司共同開發(fā)，采用四個飛輪儲能。其飛輪應(yīng)用效果顯著,改進散熱技術(shù)使飛輪轉(zhuǎn)速與時長提升，系統(tǒng)整體性能得以優(yōu)化。完成飛輪、電機、磁軸承及單機集成控制試驗，實現(xiàn)單機輸出功率首次突破1MW,為我國單體飛輪最大并網(wǎng)功率。同時提出諧振諧波電流控制方法并在10kva試驗臺驗證，有效解決定子諧波對系統(tǒng)影響。上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會抽水蓄能電站主要由處于高、低海拔位置的上、下水庫，以及發(fā)電裝置和廠房、控制中心組成，是利用電力負荷低谷時的電能自下水庫抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電的水電站。抽水蓄能電站可將電網(wǎng)負荷低時的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時期的高價值電能，是技術(shù)成熟、使用經(jīng)濟、運行環(huán)保的大規(guī)模優(yōu)質(zhì)儲能裝置。圖5:抽水蓄能工程的原理圖發(fā)電嘆水電站70%下池(水庫)上池(水庫)調(diào)壓井調(diào)壓井變壓器尾水來源：百度百科圖6:抽水蓄能工程的示意圖5050來源：天風證券第二章抽水蓄能33/34第一節(jié)抽水儲能的基本情況一、抽水蓄能的發(fā)展歷程抽水蓄能最早出現(xiàn)在19世紀。1882年世界上第一座抽水蓄能電站在蘇黎世建成，一直到20世紀中葉，抽水蓄能都發(fā)展緩慢，區(qū)域主要集中在西歐國家。隨著工業(yè)化的發(fā)展，20世紀60年代后，抽水蓄能電站因其良好的調(diào)峰填谷性能得到迅速發(fā)展，美國成為抽水蓄能裝機容量最大的國家。20世紀90年代，西方發(fā)達國家的經(jīng)濟增速有所放緩，抽水蓄能電站建設(shè)速率下降，但日本由于水力資源豐富，抽水蓄能電站發(fā)展迅速，在1990年超過美國成為裝機容量最大的國家。進入21世紀后，中國、韓國等亞洲國家經(jīng)濟增長速度提升，開始大力發(fā)展水電資源，推動了全球抽水蓄能電站裝機容量的增長。圖7:國內(nèi)抽水蓄能累計已投產(chǎn)的水輪發(fā)電機組設(shè)備(單位：臺)■中外合資■進口設(shè)備■國產(chǎn)設(shè)備來源：天風證券上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會榮續(xù)智庫儲能規(guī)模較大，壽命長：抽水蓄能是目前最經(jīng)濟的大規(guī)模儲能技術(shù)，在這種儲能方式中，當電力需求較低時，多余的電能被用來將水從低處抽到高處的水庫中(儲能過程);當電力需求高時，水被釋放流回低處，通過水輪機發(fā)電。發(fā)電過程具有較高的能量轉(zhuǎn)換效率，通常在70%-85%之間。意味著如果輸入100單位的電能，最終能輸出70到85單位的電能，其余的能量通過摩擦或湍流等損失掉了。適用抽水蓄能系統(tǒng)能夠在電力系統(tǒng)中存儲大量電能，為電網(wǎng)提供強有力的支撐。國內(nèi)一些大型抽水蓄能電站的裝機容量可達數(shù)百萬千瓦，有效滿足了電網(wǎng)的調(diào)峰需求。使用年限達40-60年。啟動迅速，運行靈活、可靠：能在短時間內(nèi)響應(yīng)電網(wǎng)的調(diào)度指令，快速調(diào)整發(fā)電或抽水狀態(tài)。這一特點使得抽水蓄能在應(yīng)對電網(wǎng)負荷的突然變化時表現(xiàn)出色，比如在用電高峰時迅速發(fā)電增加供電，在用運行效率較高，成本低：在各種儲能技術(shù)中成本較低，僅為0.21-0.25元/kwh。全生命周期度電成本低，與鋰離子儲能技術(shù)相比，EnergyVault基于重力的儲能系統(tǒng)平準化成本(資本支出、運營支出等)更低，根據(jù)BNEF數(shù)據(jù)，EnergyVault技術(shù)平準化成本是鋰離子電池的60%。適合承擔調(diào)頻、調(diào)相、事故備用等任務(wù)：在電網(wǎng)頻率出現(xiàn)波動時，它能夠迅速調(diào)整輸出功率，穩(wěn)定電網(wǎng)頻率；在電網(wǎng)相位出現(xiàn)偏差時，它可以進行相位調(diào)整，保證電力供應(yīng)的質(zhì)量；在電網(wǎng)發(fā)生故障或突環(huán)保性相對較好：運行過程中不產(chǎn)生污染物排放，且可促進可再生能源的消納，減少棄風、棄光現(xiàn)象，地理依賴明顯：需要特定的地理條件，如具備高低差的合適地形和充足的水資源，這導致其在地理布局上受到很大限制，很多地區(qū)因缺乏合適的地理條件而無法建設(shè)抽水蓄能電站。投資成本高：建設(shè)抽水蓄能電站包括基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、水資源管理等方面的投入。需要高昂的資金用于修建上下水庫、壓力管道、廠房等設(shè)施，同時還需要考慮征地、移民等相關(guān)費用，導致初始投資成本高昂，一個120萬千瓦的電站通常需要60-80億元的投資。建設(shè)周期長：從規(guī)劃、設(shè)計到建設(shè)完成通常需要較長時間，一般需6-8年。能量轉(zhuǎn)換過程中存在一定的損耗：這對其經(jīng)濟性產(chǎn)生了一定影響。盡管其綜合效率相對較高，但仍有一定的環(huán)境影響：建設(shè)抽水蓄能電站可能會對周邊生態(tài)環(huán)境造成一定破壞，如改變水流模式、影響水四、抽水蓄能的應(yīng)用場景在電網(wǎng)中，抽水蓄能是重要的調(diào)峰調(diào)頻電源，平衡電力供應(yīng)和需求之間的差異，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。例如，在用電低谷時將多余的電能儲存起來，隨著可再生能源的快速發(fā)展，抽水蓄能成為配合風光等新能源的重要手段。當新能源發(fā)電過剩時，抽在城市周邊，中小型抽水蓄能電站的應(yīng)用也逐漸增多，幫助城市電網(wǎng)更好地應(yīng)對峰谷負荷變化，提高供電質(zhì)量。此外，抽水蓄能還可用于偏遠地區(qū)的電力供應(yīng)，保障當?shù)貒译娋W(wǎng)是我國最重要的電網(wǎng)企業(yè)，其經(jīng)營區(qū)域覆蓋中國國土面積的88%以上?！笆濉逼陂g，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)中國抽水蓄能電站發(fā)電量年平均246億KWh,抽水電量年平均311億KWh,轉(zhuǎn)換效率約80%。五、抽水蓄能的未來發(fā)展方向抽水蓄能技術(shù)將繼續(xù)朝著大容量、高水頭、高效率的方向發(fā)展。同時，隨著新型材料和技術(shù)的應(yīng)用，-高壓和高容量方面的創(chuàng)新：抽水蓄能技術(shù)在高壓和高容量方向的創(chuàng)新旨在滿足不斷增長的電力需求和應(yīng)對更復雜的電網(wǎng)環(huán)境。例如，研發(fā)更高電壓等級的設(shè)備，以減少電能傳輸損耗，提高能源利用效率。在容量方面，通過優(yōu)化設(shè)計和采用先進材料，不斷提升抽水蓄能電站的單機容量，從而增加整體儲能規(guī)模。此外，高壓和高容量的創(chuàng)新也對電力電子技術(shù)、絕緣技術(shù)等提出了更高要上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會榮續(xù)智庫-智能化和自動化方面的創(chuàng)新：在智能化和自動化方面，抽水蓄能技術(shù)正經(jīng)歷著深刻的變革。應(yīng)用人工智能和機器學習技術(shù)，能夠根據(jù)實時的電力需求、電價波動以及可再生能源的輸出情況，智能優(yōu)化抽水蓄能電站的運行策略。先進傳感器和遠程監(jiān)控系統(tǒng)的采用，可以實現(xiàn)對電站設(shè)備的實時監(jiān)測和故障預警，大大提高了運維效率和可靠性。構(gòu)建的智慧調(diào)度平臺，能夠與電網(wǎng)實現(xiàn)更緊-可再生能源集成方面的創(chuàng)新：抽水蓄能技術(shù)與可再生能源的集成創(chuàng)新是當前能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。將抽水蓄能與風電、光伏等可再生能源相結(jié)合，能夠有效地解決可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定性問題。在風電場或光伏電站附近建設(shè)抽水蓄能電站，當可再生能源發(fā)電過剩時，將多余的電能用于抽水蓄能；當可再生能源發(fā)電不足時，通過放水發(fā)電來補充電網(wǎng)的電力供應(yīng)。這種集成模式在一些地區(qū)已經(jīng)取得了顯著成效，大大提高了可再生能源的利用率，減少了棄風棄光現(xiàn)象。此外，抽水蓄能電站還可以作為可再生能源的備用電源，增強電網(wǎng)對可再生能源的消納能力，保-多功能化方面的創(chuàng)新：抽水蓄能技術(shù)的多功能化創(chuàng)新使其在能源領(lǐng)域發(fā)揮著更為廣泛的作用。除了傳統(tǒng)的調(diào)峰、備用功能外，還拓展了黑啟動、調(diào)頻、調(diào)相等多項輔助服務(wù)。此外，研究抽水蓄-環(huán)境友好方面的創(chuàng)新：在環(huán)境友好方面，抽水蓄能技術(shù)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在減少水資源消耗和降低對生態(tài)環(huán)境的影響，減少對河流生態(tài)系統(tǒng)的干擾。同時，探索以抽水蓄能電站為核心的綠色能源-小型化和分散化方面的創(chuàng)新：抽水蓄能技術(shù)的小型化和分散化創(chuàng)新適應(yīng)了分布式能源和微電網(wǎng)的發(fā)展需求。小型抽水蓄能系統(tǒng)的研發(fā)，能夠滿足局部區(qū)域的儲能需求，如偏遠地區(qū)、工業(yè)園區(qū)等。分散化的抽水蓄能電站布局優(yōu)化了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高了供電的可靠性。模塊化和預制化抽水蓄能技抽水蓄能技術(shù)的創(chuàng)新方向多樣且具有重要意義。這些創(chuàng)新不僅有助于提高抽水蓄能電站的性能和效率，還能更好地適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型的需求，促進可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用，為構(gòu)建穩(wěn)定、高效、清潔的能源體第二節(jié)抽水蓄能的價值鏈圖8:抽水蓄能的價值鏈下游；電網(wǎng)系統(tǒng)下游；電網(wǎng)系統(tǒng)電站設(shè)計工程建設(shè)安裝調(diào)試電站運營調(diào)度運行電站管理水輪機調(diào)峰填谷調(diào)相奭麟麗中游；電站建設(shè)及運營上游：設(shè)備供應(yīng)接入電網(wǎng)系統(tǒng)來源：天風證券圖9:抽水蓄能主要設(shè)備的關(guān)系示意圖電動機下水庫水輪機水體勢能發(fā)電機變壓器上水庫電網(wǎng)水泵水體水體電能一、儲能方式-抽水階段：在電力需求低或電價便宜時，使用電網(wǎng)的多余電能驅(qū)動水泵將水從下水庫抽到上水庫，儲存勢能。-發(fā)電階段：在電力需求高或電價貴時，打開上水庫的閘門，讓水通過輸水系統(tǒng)流向下水庫，驅(qū)動上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會-頻率調(diào)節(jié)：抽水蓄能系統(tǒng)可以快速響應(yīng)電網(wǎng)的頻率變化，通過調(diào)整水泵和渦輪機的運行狀態(tài)，幫-峰谷負荷調(diào)節(jié)：通過在電力負荷低谷時儲能，在高峰時釋放能量，抽水蓄能系統(tǒng)有助于平衡電網(wǎng)抽水蓄能可將電網(wǎng)負荷低時的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時期的高價值電能。適用于調(diào)頻、調(diào)相，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，還可提高系統(tǒng)中火電站和核電站的效率。盡管抽水蓄能技術(shù)在多個國家得1.水泵和渦輪機設(shè)計水泵和渦輪機是抽水蓄能系統(tǒng)的核心組件，它們的設(shè)計和運行效率直接影響整個系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換效率。水泵的設(shè)計和制造過程中存在材料消耗大、能耗高等問題，從以下-效率：水泵的效率直接影響整個儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性。高效率的渦輪機可以最大化地利用水能，提高發(fā)電效率。-材料：通過采用更高效的材料和制造工藝，減少材料消耗和廢物產(chǎn)生。水泵的材料需要能夠承受高壓和高速水流的侵蝕，通常采用不銹鋼、高強合金鋼等-效率：渦輪機的效率決定了能量轉(zhuǎn)換的效果。-適應(yīng)性：渦輪機需要能夠適應(yīng)不同的水流條件，包括流量和水頭的變化。-維護：渦輪機的設(shè)計應(yīng)便于維護和檢修，以減少運行中的停機時間。2.上水庫和下水庫-生態(tài)影響：水庫建設(shè)可能對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成破壞，如棲息地喪失和生物多樣性下降。在水庫設(shè)-水資源管理：水庫的運行需要大量水資源，可能與當?shù)厣鐓^(qū)和農(nóng)業(yè)用水需求發(fā)生沖突。通過水資-穩(wěn)定性：下水庫需要有足夠的穩(wěn)定性，以承受水流的沖擊。-容量：下水庫的容量需要足夠大，以儲存從上水庫釋放的水。-環(huán)境影響：下水庫的建設(shè)需要考慮對周圍環(huán)境的影響，采取措施減少破壞。進行全面的環(huán)境風險3.輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng)是連接上下水庫的管道或渠道，負責將水從上水庫輸送到下水庫，或從下水庫輸送到發(fā)電站。-材料：輸水系統(tǒng)建設(shè)需大量材料，易造成資源消耗與環(huán)境破壞。其材料要能承受高壓、高速水流侵蝕，常用鋼管、混凝土、塑料等?？蛇x擇再生塑料、環(huán)?；炷吝@類可持續(xù)材料，以減少環(huán)境影響。-防滲：輸水系統(tǒng)若發(fā)生泄漏會造成水資源浪費與環(huán)境污染，因此要做好防滲措施以防止水的流失，同時實施泄漏監(jiān)測與快速響應(yīng)機制，以減少水資源浪費。-維護：抽水蓄能系統(tǒng)的運行需要精確的控制，以確保在正確的時間進行抽水和發(fā)電。輸水系統(tǒng)的上海現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會榮續(xù)智庫抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈中游是整個抽水蓄能項目的核心部分，主要涉及電站的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工，以及電站的運營管理。這些環(huán)節(jié)是將抽水蓄能技術(shù)轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的關(guān)鍵，直接影響項目的經(jīng)濟性、運行效EPC模式(設(shè)計-采購-施工總承包模式)已經(jīng)成為國內(nèi)抽水蓄能建設(shè)的主流。EPC模式是指由承包商全權(quán)負責項目的設(shè)計、設(shè)備材料的采購以及工程的施工，最終交付一個符合合同要求的、能夠正常運行的項目。這種模式在國內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，尤其在技術(shù)復雜、建設(shè)周期長、投資規(guī)模抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈中游的代表性企業(yè)有中國電建、中國能建，其中中國電建在國內(nèi)抽水蓄能規(guī)劃設(shè)計市場的份額約占90%,承擔建設(shè)項目市場的份額約占80%,是國內(nèi)抽水蓄能規(guī)劃設(shè)計+建設(shè)的龍頭。自成立以來承擔了我國大部分抽水蓄能電站的規(guī)劃、勘測設(shè)計、施工建造、設(shè)備安裝、工程監(jiān)理等工作，中國電建在中國湖南省的白鶴灘抽水蓄能電站項目是該技術(shù)的一個代表性實例。該項目利用當?shù)氐牡匦蝺?yōu)勢，通過建設(shè)上、下兩個水庫，在電力需求低谷期將水抽到高位水庫儲存，需求高峰期則釋放水流發(fā)電，這一過程不僅平衡了電力供需，還提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。白鶴灘項目的設(shè)計容量達到了3600MW,足以為湖南省及其周邊地區(qū)提供可靠的電力調(diào)峰和頻率調(diào)節(jié)服務(wù)。這個項目不僅在技術(shù)上具有先進性，還在環(huán)保和社會效益方面作出了巨大貢獻。首先，白鶴灘項目的選址和建設(shè)過程中，進行了嚴格的環(huán)境影響評估，確保對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的影響最小化。其次，該項目創(chuàng)造了大量就業(yè)機會，促進了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。此外，項目運營中采用了先進的能效管理系統(tǒng)，大幅白鶴灘項目的成功運行不僅鞏固了中國電建在全球抽水蓄能市場的領(lǐng)先地位，也為全球類似項目提供了寶貴的經(jīng)驗。該項目展示了抽水蓄能技術(shù)在大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)中的關(guān)鍵作用，是推動中國清潔第三節(jié)抽水蓄能的發(fā)展情況在國外發(fā)展現(xiàn)狀方面，不同國家有著不同的舉措與特點。美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)制定相關(guān)法規(guī)，給予抽水蓄能項目市場準入和電價政策支持；日本政府采用補貼與稅收優(yōu)惠方式，激勵抽水蓄能項目發(fā)展并促進其在電網(wǎng)中的應(yīng)用。德國在技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)投入上表現(xiàn)突出，大力投入抽水蓄能技術(shù)研發(fā)，著重研究提升系統(tǒng)效率與降低環(huán)境影響的技術(shù)。挪威則憑借豐富水資源，建設(shè)多個抽水蓄能中國在抽水蓄能領(lǐng)域發(fā)展迅猛，于“十四五”規(guī)劃中明確了加快其發(fā)展的計劃。當前，中國抽水蓄能裝機容量持續(xù)攀升，技術(shù)穩(wěn)步向前推進，成本逐步下滑，市場蘊含著巨大潛力。在政策支持層面，政府頒布了諸如《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》等一系列政策助力行業(yè)發(fā)展；在技術(shù)創(chuàng)新方面，國內(nèi)企業(yè)與研究機構(gòu)在提升抽水蓄能效率、削減成本以及環(huán)境影響評估等領(lǐng)域斬獲顯著成果；在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上，中國已在眾多地區(qū)構(gòu)建起大型抽水蓄能項目，力求滿足持續(xù)增長的能源存儲需求。-中國河北省的豐寧抽水蓄能電站，總裝機容量3.6GW,位居世界之首；-美國弗吉尼亞州和西弗吉尼亞州交界處的巴斯康蒂抽水蓄能電站，總裝機容量3GW,為美國最大；-日本長野縣的葛尾抽水蓄能電站，裝機容量1.4GW,為日本最大；-德國巴伐利亞州的馬克克爾多夫抽水蓄能電站，總裝機容量1GW,是歐洲較大的。這些案例體現(xiàn)了抽水蓄能技術(shù)在全球的廣泛應(yīng)用，且隨著技術(shù)與成本的發(fā)展，其在未來能源系統(tǒng)中將在國內(nèi)，抽水蓄能投資主體呈多元化態(tài)勢。除電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)如國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)外，傳統(tǒng)電源企業(yè)如三峽、中國電建、國能、國家電投、華電，以及地方企業(yè)如杭州鋼鐵集團、湖南湘投集團等紛紛涉-中國電建(601669)身為國內(nèi)水利水電建設(shè)的龍頭老大，承建了惠州、廣州等大型抽水蓄能電站，-南網(wǎng)儲能(600995)作為主營抽水蓄能的上市公司，積極響應(yīng)雙碳目標，在節(jié)能降本增效、減緩上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會榮續(xù)智庫-東方電氣(600875)作為抽蓄機組主要設(shè)備廠商，在大型水輪發(fā)電機技術(shù)上底蘊深厚，水電產(chǎn)品總體水平國內(nèi)居前，貫流式、混流式等水電技-哈爾濱電氣同樣是抽蓄機組主要生產(chǎn)企業(yè)，在水電設(shè)備研發(fā)制造經(jīng)驗豐富，在國內(nèi)水輪發(fā)電機組的市占率超過50%;-國電南瑞作為電力系統(tǒng)二次設(shè)備供應(yīng)商，在抽水蓄能電站技術(shù)與產(chǎn)品上較為全面，參與眾多抽蓄-三峽集團作為全球最大水電開發(fā)運營企業(yè)，旗下長江電力坐擁多座大型水電站，在清潔能源領(lǐng)域這些企業(yè)在抽水蓄能領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，并且在推動環(huán)境保護、踐行社會責任以及構(gòu)建良好治理結(jié)構(gòu)第四節(jié)南網(wǎng)儲能的抽水蓄能南網(wǎng)儲能作為南方電網(wǎng)旗下唯一的抽水蓄能和電網(wǎng)側(cè)獨立儲能運營平臺，肩負著重要的使命與責任。它在能源領(lǐng)域的影響力不斷拓展，不僅于能源供應(yīng)與調(diào)配方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，在可持續(xù)發(fā)展的進程中南網(wǎng)儲能的抽水蓄能電站綠色施工管理評價標準，對提升抽水蓄能電站建設(shè)期間的環(huán)境保護與水土保持管理水平意義重大。綠色施工管理以保障工程質(zhì)量與施工安全為基礎(chǔ)，憑借科學管理與技術(shù)創(chuàng)新，-在目標數(shù)據(jù)過程管理和考核方面，把綠色施工創(chuàng)獎、綜合能耗、建筑垃圾排放量、再生利用率等指標納入年度單位績效考核體系，并與員工績效相聯(lián)系，以此激發(fā)全體員工踴躍投身綠色建造。例如，項目部會確立綠色施工目標，對能耗、垃圾排放等數(shù)據(jù)展開監(jiān)測，再依據(jù)績效考核結(jié)果對-對于材料、水、能源利用優(yōu)化，優(yōu)先選用可回收且環(huán)保的建筑材料以降低浪費。施工用水方面，充分利用基坑降水、地表湖水、河水以及雨水，經(jīng)沉淀處理后實現(xiàn)循環(huán)再利用。同時，借助太陽能和空氣能供應(yīng)生活熱水，削減能源消耗。像安裝風力和太陽能路燈、太陽能熱水器，并運用智-施工用地保護上，提前修筑臨時道路，以降低后期時間與物資的損耗。采用可移動式鋼筋防護棚，縮減土地硬化面積。比如遵循“永臨結(jié)合”原則，依照正式道路規(guī)劃來修筑臨時道路。-在環(huán)境保護環(huán)節(jié)，設(shè)立洗車臺、防塵天幕、全覆蓋降噪棚等設(shè)施，滿足降塵、防雨、降噪等多方綠色施工管理旨在確保工程質(zhì)量和施工安全的前提下，通過科學管理和技術(shù)進步，達到節(jié)約資源、保二、科技創(chuàng)新南網(wǎng)儲能依靠持續(xù)的科技創(chuàng)新來提升自主技術(shù)創(chuàng)新能力，加大研發(fā)投入，著重聚焦可變速技術(shù)、儲能科技創(chuàng)新是南網(wǎng)儲能公司提升自主技術(shù)創(chuàng)新能力的另一大驅(qū)動力。公司不斷加大研發(fā)投入，聚焦可變速技術(shù)、儲能技術(shù)等領(lǐng)域，通過建設(shè)智能充電站、鈉離子電池儲能電站等項目，推動了儲能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。-開放共享平臺：鼓勵大企業(yè)、科研院所積極打造創(chuàng)新資源開放共享平臺，推動國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施、科學數(shù)據(jù)以及儀器設(shè)備面向社會開放。例如，南網(wǎng)儲能與國內(nèi)知名大學合作，建立了一個創(chuàng)新實驗室，這個實驗室不僅配備了最先進的設(shè)備，還匯集了來自不同領(lǐng)域的專家和學者。-倡導創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化：大力弘揚創(chuàng)新創(chuàng)造精神、企業(yè)家精神、工匠精神，讓尊重勞動、尊重知識、子。從改進工作流程的小建議到突破性的技術(shù)方案，每一個被采納的點子都能獲得獎勵。這種文三、環(huán)境保護與氣候變化應(yīng)對南網(wǎng)儲能公司積極落實國家“1+N”政策體系，推動綠色低碳發(fā)展，減少碳排放。公司通過加大對新能源項目的投資，如風電和太陽能發(fā)電，促進能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，為實現(xiàn)碳達峰目標奠定了堅實的基礎(chǔ)。公司堅持走綠色低碳發(fā)展道路，將綠色發(fā)展理念融入企業(yè)戰(zhàn)略。堅定地將綠色發(fā)展理念奉為應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵準則，例如全力推動可再生能源的開發(fā)利用，逐步降低對傳統(tǒng)化石燃料的過度依賴。通過建設(shè)抽水蓄能電站，南網(wǎng)儲能公司不僅提供了清潔的電力資源，還通過推動“新電氣化”進程，促進上海現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會南網(wǎng)儲能在推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的同時，注重減污降碳的協(xié)同治理。通過優(yōu)化電站的運行管理，提高能源利用效率，減少污染物排放，實現(xiàn)了環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的雙贏。包括建設(shè)污水處理系統(tǒng)和加強污南網(wǎng)儲能認識到增強生態(tài)碳匯能力的重要性。通過保護和恢復森林、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)，公司增加了碳吸收能力，為減緩氣候變化做出了積極貢獻。南網(wǎng)儲能通過推進節(jié)能降本增效，減緩氣候變化影響，如在電站建設(shè)中推廣應(yīng)用綠色環(huán)保技術(shù)、設(shè)備，公司通過獎學金、實習項目和學校捐贈提升教育質(zhì)量，幫助年輕人獲得更好的教育和職業(yè)準備。資助健康和福利計劃、改善公共設(shè)施、支持藝術(shù)和文化活動，與社區(qū)成員建立緊密聯(lián)系。開發(fā)新技術(shù)、創(chuàng)造新的商業(yè)模式來解決社會問題，提高效率、解決貧困和饑餓問題。增強消費者和群眾的信任，在全五、鄉(xiāng)村振興與可持續(xù)發(fā)展南網(wǎng)儲能堅持產(chǎn)業(yè)思維，發(fā)展可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)，將綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展與提升農(nóng)村經(jīng)濟效益緊密融合。例如，公司在回龍鎮(zhèn)及周邊地區(qū)開展了新豐抽水蓄能電站選點工作，于2022年5月正式啟動了項目前期工作。電站總投資預計約80億元，建設(shè)期間，每年可提供各類就業(yè)崗位約3000個，將輻射帶動公司將企業(yè)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和幫扶地區(qū)資源稟賦結(jié)合起來，在回龍鎮(zhèn)及周邊地區(qū)開展了新豐抽水蓄能電站選點工作。公司累計向回龍鎮(zhèn)捐贈資金超過200萬元，積極參與“千企幫千鎮(zhèn)、萬企興萬村”行動，發(fā)揮企業(yè)專業(yè)優(yōu)勢，結(jié)合幫扶點資源稟賦開展了抽水蓄能電站選點，探索通過產(chǎn)業(yè)投資推動幫扶地區(qū)鄉(xiāng)南網(wǎng)儲能以其卓越的安全生產(chǎn)和質(zhì)量管理，在抽水蓄能行業(yè)中樹立了新的標桿。這家公司的故事是關(guān)公司定期進行安全檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)并維修屬地安全隱患。例如，通過開展“安全生產(chǎn)月”活動，加強員工的安全意識和操作技能培訓，確保每位員工都能掌握必要的安全知識和技能。-使用先進的安全技術(shù)和設(shè)備，確保作業(yè)安全。在電站建設(shè)過程中，公司嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程，確保每一項工作都在安全的條件下進行。-與建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、總包單位、檢測單位和專業(yè)分包單位等參建各方成立“技術(shù)-推動工程管理精細化，提高項目安全文明和建造品質(zhì)。通過分級管理，公司確保了項目的每一個環(huán)節(jié)都有嚴格的質(zhì)量控制和安全監(jiān)管。為了有效降低場內(nèi)車輛傷害風險，采取了人車分流、限速、限高等場內(nèi)車輛管理安全措施。在電站施工現(xiàn)場，設(shè)置限高線和限寬線，規(guī)范車輛通行，確保施工現(xiàn)場的交通安全。七、供應(yīng)鏈管理通過數(shù)據(jù)的高度整合和可視化，實現(xiàn)了供應(yīng)鏈活動的實時監(jiān)測。使用先進的數(shù)據(jù)可視化工具，跟蹤庫存、訂單狀態(tài)、運輸進度等信息，確保供應(yīng)鏈的透明度和效率。在供應(yīng)鏈管理中采用自動化和智能化技術(shù)，減少人工干預，提高生產(chǎn)和配送效率。例如，實施了自動鼓勵供應(yīng)鏈參與者之間的協(xié)同合作，確保產(chǎn)品快速流向市場。與供應(yīng)商、物流公司建立緊密的合作關(guān)利用高級數(shù)據(jù)分析和決策支持系統(tǒng)，更好地了解供應(yīng)鏈瓶頸、短缺和風險。使用預測模型來優(yōu)化庫存第三章壓縮空氣儲能個上?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會壓縮空氣儲能是一種利用電能將空氣壓縮并儲存，在需要時釋放高壓空氣推動透平機發(fā)電的儲能方式。這種技術(shù)具有規(guī)模大、壽命長、成本低、環(huán)保無污染等優(yōu)點，被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模儲能技術(shù)之一。圖10:壓縮空氣儲能系統(tǒng)基本原理示意圖膨脹機G儲氣庫壓縮機壓縮空氣儲能的原理是，以壓縮空氣作為能量載體，儲能過程中，電動機驅(qū)動壓縮機從環(huán)境中吸取空氣，并將其壓縮至高壓狀態(tài)并存入儲氣裝置，電能在該過程中轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的內(nèi)能；釋能的過程中，儲氣裝置中存儲的壓縮空氣進入空氣透平(即空氣渦輪機)中膨脹做功發(fā)電，壓縮空氣中蘊含的內(nèi)能第一節(jié)壓縮空氣儲能的基本情況1949年，Stallaval提出壓縮空氣儲能技術(shù)。1978年，德國投入商業(yè)運行第一座壓縮空氣儲能電站-Huntorf電站。傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)依賴化石燃料、大型儲氣室且效率較低，發(fā)展受到限制。因此，國內(nèi)外學者在此基礎(chǔ)上進行改進，如通過優(yōu)化熱力循環(huán)、改變工質(zhì)或其狀態(tài)、與其他技術(shù)互補等，開拓出多種新型壓縮空氣儲能技術(shù)。例如，有的技術(shù)通過回收利用空氣壓縮過程中產(chǎn)生的壓縮熱，提高了系統(tǒng)效率；還有的技術(shù)嘗試采用不同的儲氣2014年，中國科學院工程熱物理研究所先后建成國際首套1.5MW級超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)集成實驗與示范平臺，完成10MW先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)示范運行，并開展相關(guān)實驗、優(yōu)化升級10MW透平膨脹機，還完成了100MW級壓縮空氣儲能系統(tǒng)方案及關(guān)鍵部件設(shè)計。2022年，江蘇金壇壓縮空氣儲能電站(60MW×5小時)整體并網(wǎng)發(fā)電，該電站采用非補燃技術(shù)，對壓縮熱進行儲存并在膨脹做功時回饋熱量，電-電效率達62%,其成功驗證了壓縮空氣儲能商業(yè)化應(yīng)用二、壓縮空氣儲能的優(yōu)點大規(guī)模儲能能力：能夠存儲大量的能量，適合GW級大規(guī)模電力儲能，可實現(xiàn)單機功率數(shù)百兆瓦甚至長壽命：設(shè)備使用壽命長，一般可儲釋能上萬次，壽命達30-50年。經(jīng)濟環(huán)保：新型壓縮空氣儲能技術(shù)不依賴化石燃料，減少了溫室氣體排放，能夠?qū)崿F(xiàn)碳中和；若采用建設(shè)周期短：相比抽水蓄能，壓縮空氣儲能的建設(shè)周期更短，一般為12-18快速響應(yīng)：能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)需求，在短時間內(nèi)提供或吸收大量的電能，從而維持電網(wǎng)的頻率和電壓選址靈活：相比抽水蓄能電站，站址選擇靈活，不需建造地面水庫，地形條件容易滿足；可以利用地下鹽穴、人工硐室等作為儲氣裝置，例如我國鹽穴資源豐富，主要分布在山東、江蘇、安徽、湖北、三、壓縮空氣儲能的缺點地理條件限制：傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)需要特殊的地理條件，如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等用于儲效率問題：傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)的效率一般在40%-55%之間，相比抽水蓄能的80%效率較低，不過隨著技術(shù)發(fā)展，系統(tǒng)效率在持續(xù)提升，不少電站能達到65%-70%。上海現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)合會榮續(xù)智庫成本問題：初始投資成本相對較高，尤其是在考慮到壓力容器和地下儲存設(shè)施的建設(shè)成本時。技術(shù)成熟度：雖然技術(shù)已經(jīng)取得了一定的進展，但在某些應(yīng)用場景中仍需進一步的技術(shù)突破和驗證。環(huán)境影響：如果使用傳統(tǒng)的補燃式壓縮空氣儲能技術(shù)，燃燒化石燃料可能會對環(huán)境造成一定的影響。四、壓縮空氣儲能的應(yīng)用場景相比于抽水蓄能需要具備合適的上下水庫地形以及較大的落差，因此通常建設(shè)在山區(qū)等有地勢起伏的地方。同時為了保證足夠的水量和水頭，對水源和地形的要求較高，選址受到較大限制。而壓縮空氣從建設(shè)周期和成本方面，壓縮空氣對比抽水蓄能