趙 愷 董化宏 靳亞東

國外抽水蓄能電站發(fā)展歷史

抽水蓄能電站已有上百年的歷史。20世紀上半葉抽水蓄能電站發(fā)展緩慢。20世紀60～80年代約30年間，是抽水蓄能電站建設蓬勃發(fā)展的時期，西歐各國領導著全世界抽水蓄能電站建設的潮流。20世界80年代以后，抽水蓄能電站建設的重點開始慢慢轉向亞洲。

從國外最早的原始裝置算起，抽水蓄能電站已有上百年的歷史。世界上第一座抽水蓄能電站于1882年誕生于瑞士蘇黎士，其裝機容量515kW，揚程153m。早期建設的抽水蓄能電站主要以蓄水為目的，多數(shù)都達到季調節(jié)能力，主要用于調節(jié)常規(guī)水電站出力的季節(jié)性不均衡，大多是汛期蓄水，枯水期發(fā)電。

20世紀上半葉抽水蓄能電站發(fā)展緩慢，到1950年全世界抽水蓄能電站裝機容量僅幾百兆瓦，主要集中在幾個西歐國家。20世紀60～80年代約30年間，是抽水蓄能電站建設蓬勃發(fā)展的時期，尤其70年代和80年代可謂抽水蓄能電站發(fā)展的黃金時期。60年代抽水蓄能電站裝機容量年均增加1259MW，而70年代和80年代各增加3051MW和4036MW。30年間全世界抽水蓄能電站裝機容量年均增長率比全世界總裝機容量增長率高一倍左右。到1990年時，全世界抽水蓄能電站裝機容量增至86879MW，已占總裝機容量的3.15%。

至20世紀50年代，西歐各國始終領導著全世界抽水蓄能電站建設的潮流，抽水蓄能電站裝機容量一直占全球抽水蓄能電站總裝機容量的35%～40%，到60年代后期，美國抽水蓄能電站裝機容量躍居世界第一，并保持了20多年，進入90年代后，日本后來居上，超過美國成為抽水蓄能電站裝機容量最大的國家，也是經(jīng)濟發(fā)達國家中至今仍在大規(guī)模建設抽水蓄能電站的唯一國家。

但是從20世界80年代，由于西方各國經(jīng)濟發(fā)展進入平緩區(qū)，而亞洲地區(qū)的經(jīng)濟則高速增長，電力負荷不斷增加，對調峰填谷的要求也不斷提高，于是抽水蓄能電站建設的重點開始慢慢轉向亞洲。

國外抽水蓄能電站發(fā)展趨勢

目前，全世界在建的抽水蓄能電站主要在亞洲。世界抽水蓄能電站建設中心由西歐將轉移到亞洲。

日美西歐諸國20世紀80年代GDP增長率一般保持在2%～4%，90年代經(jīng)濟不景氣。多數(shù)國家GDP增長率降至1.5%～2.3%，電力負荷增長也放慢，再加上電力市場化改革和環(huán)境保護要求的提高等影響，近來，只有德國建設了裝機1000MW的金谷抽水蓄能電站，其他西歐國家及美國沒有新的抽水蓄能電站開工建設。

與此同時，亞洲地區(qū)經(jīng)濟則開始高速增長，亞洲地區(qū)部分中等發(fā)達和發(fā)展中國家在上世紀八九十年代GDP增長率遠遠高于歐美經(jīng)濟發(fā)達國家，亞洲四小龍——中國香港、新加坡、中國臺灣和韓國從20世紀70年代起經(jīng)濟既以大幅度領先各國的增長率快速發(fā)展。繼之，東南亞的泰國、馬來西亞、印尼與菲律賓等國也從80年代起陸續(xù)加入經(jīng)濟高速增長國家的行列。即使上世紀90年代后期受到亞洲金融危機影響的韓國和泰國等國，其GDP增長率也達到歐美經(jīng)濟發(fā)達國家的2～3倍。而中國和印度經(jīng)濟增長率則更高，中國自改革開放以來，連續(xù)保持20年的快速增長，GDP增長率始終保持在10%左右，成為世界經(jīng)濟發(fā)展的新亮點。上世紀90年代，印度GDP增長率也達到5.7%左右。已有一些經(jīng)濟學家提出，世界經(jīng)濟發(fā)展的中心正逐步轉移到亞洲地區(qū)。

這一輪經(jīng)濟高速增長的時段，正是高耗電的重化工業(yè)和家用電器普及階段，也是電力負荷與峰谷差迅速增加的階段，于是亞洲各國便開始大規(guī)模修建抽水蓄能電站。亞洲四小龍中的中國臺灣和韓國分別在上世紀70和80年代達到GDP人均2000美元的水平，而泰國到2000年也達到此水平，同時期他們也進入抽水蓄能電站建設的發(fā)展期。中國臺灣在1985年和1992年分別建成明湖（1000MW）和明譚（1600MW）兩個大型抽水蓄能電站。韓國在1979年和1985年分別建成清平（400MW）和三浪津（700MW）抽水蓄能電站。泰國也在1995年建成普密蓬（175MW）和斯林納蓋特（360MW）兩個混合式抽水蓄能電站。

目前，全世界在建的抽水蓄能電站主要在亞洲，初步統(tǒng)計，僅中國、印度、韓國和泰國四個國家在建抽水蓄能電站規(guī)模就達到17530MW，若加上日本后則達到24650MW，分別為世界已運行抽水蓄能電站裝機容量的1/6和1/4左右。隨著世界經(jīng)濟發(fā)展中心逐步轉移到亞洲，今后世界抽水蓄能電站建設中心也將轉移到亞洲，這已是明顯的趨勢。

經(jīng)濟發(fā)達國家新建抽水蓄能電站愈來愈困難。美歐等國家抽水蓄能電站建設重點已從新建電站轉為對老電站的更新改造和擴建增容。

經(jīng)濟發(fā)達國家新建抽水蓄能電站愈來愈困難。由于環(huán)境保護要求不斷提高，電力市場化改革帶來的風險增加等原因，即使取得許可，建設成本也要增加。其次，由于設計和制造加工技術的發(fā)展，使得抽水蓄能電站通過更新改造，可提高效率、快速響應能力和可靠性，適應電力系統(tǒng)對供電質量和可靠性提出的更高要求，有利于增強抽水蓄能電站在電力市場中的競爭力。于是，美歐等國家抽水蓄能電站建設重點已從新建電站轉為對老電站的更新改造和擴建增容。

更新改造美國抽水蓄能電站更新改造的規(guī)模最大，進入20世紀90年代后，新建的抽水蓄能電站僅巴德溪和落基山電站兩座，絕大多數(shù)為老電站的更新改造。薩利納抽水蓄能電站是最先進行更新改造的工程，1990年完成。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國8座裝機容量大于1000MW的大型抽水蓄能電站中已有一半多進行了更新改造，包括最大的巴斯康蒂抽水蓄能電站。改建后的新機組出力通?？杀壤系臋C組出力提高10%～20%。

擴建增容為短期內滿足電力負荷迅速增長的需要，將現(xiàn)有的抽水蓄能電站擴建增容是最優(yōu)，甚至是唯一可行的方案。日本奧清津和奧多多良木抽水蓄能電站都進行了擴建增容，裝機容量分別從1000MW和1212MW增加到1600MW和1932MW。

電力負荷的峰谷差迅速增加、常規(guī)水電裝機容量的比重下降、抽水蓄能電站由大批新建轉向技術更新和改擴建，是影響抽水蓄能電站建設發(fā)展的主要因素。

首先，它是經(jīng)濟發(fā)展到一定水平的產物。在歐美和亞洲，隨著工業(yè)化時代的來臨，電力負荷迅速增長；伴隨著人民生活水平的提高，家用電器普及化，電力負荷的峰谷差也迅速增加，具有良好調峰填谷性能的抽水蓄能電站應運而生，得以迅速發(fā)展。

其次，作為可再生能源，世界各國幾乎都首先開發(fā)水能資源，但是在水能資源開發(fā)到一定程度之后，可經(jīng)濟開發(fā)的水能資源所剩不多。于是，世界常規(guī)水電裝機容量的比重開始呈下降趨勢，正好為抽水蓄能電站的發(fā)展騰出了空間。

最后，國家經(jīng)濟社會發(fā)展到一定階段之后，由于環(huán)境保護要求的不斷提高，電力市場化改革帶來的風險增加等原因，會使抽水蓄能電站由大批新建轉向技術更新和改擴建，以提高電力系統(tǒng)效率、快速響應能力和可靠性，適應電力系統(tǒng)對供電質量和可靠性提出的更高要求。