抽水蓄能是為了解決電網(wǎng)峰谷供需矛盾、實現(xiàn)電量儲能的一種常見方式,在新型電力系統(tǒng)搭建中具有重要作用。相較于電化學(xué)儲能、飛輪儲能等新型儲能方式而言,抽水蓄能不但歷史悠久、技術(shù)成熟,而且具有快速反應(yīng)能力、經(jīng)濟效益佳和單機容量大等特點,可以快速穩(wěn)定電壓,是目前我國大規(guī)模調(diào)節(jié)能源的首選。尤其在近年來風(fēng)光新能源裝機比重快速提升、電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性問題日益突出的背景下,抽水蓄能在以風(fēng)光電源為主體的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮著愈加重要的作用。
一、抽蓄裝機情況:抽水蓄能電站迎來爆發(fā)式發(fā)展,在建規(guī)模超1.1億千瓦
“十四五”以來,我國抽水蓄能推動政策密集發(fā)布。從2021年《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機制和政策措施》《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出完善抽水蓄能參與電力市場的機制,大力推動抽水蓄能快速發(fā)展;到2021年《抽水蓄能中長期規(guī)劃(2021-2035)》落地,抽水蓄能的發(fā)展方向、計劃和任務(wù)目標(biāo)明確;再到2023年國務(wù)院在2022年政府工作報告中,再次強調(diào)加強抽水蓄能電站建設(shè)。
在一系列頂層政策推動下,我國抽水蓄能電站迎來爆發(fā)式發(fā)展。根據(jù)《抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2022)》,截至2022年底,我國已投產(chǎn)抽水蓄能裝機容量4579萬千瓦,同比增長25.83%。同時,當(dāng)前我國在建抽水蓄能項目超過11000萬千瓦,處于前期項目勘察設(shè)計階段的抽水蓄能電站接近20000萬千瓦,抽水蓄能建設(shè)如火如荼。
圖1:我國抽水蓄能裝機容量
資料來源:國家能源局,中電聯(lián)
二、當(dāng)前經(jīng)濟效益:受抽水蓄能電價新政影響,部分電站短期收益率有所下降
(一)抽水蓄能收入深受電改影響,“663號文”推動“兩部制電價”機制完善
抽水蓄能屬于電力領(lǐng)域,其收入深受電改影響。從運行原理來看,抽水蓄能電站直接商品就是電量,而電價是影響電站收入的唯二因素。歷史上,我國曾出臺一系列抽水蓄能電價相關(guān)政策,從“租賃費”到“單一容量電費”,再到“兩部制電價”。直到2021年“663號文”明確抽水蓄能執(zhí)行兩部制電價,即“容量電價”+“電量電價”,保證40年經(jīng)營期IRR達6.5%。同時,“663號文”對全國抽水蓄能電站進行了電價統(tǒng)一,即,不管此前電站執(zhí)行的是單一容量、單一電量,還是兩部制電價,都需自2023年起執(zhí)行“663號文”電價機制,多種電價機制并存的局面結(jié)束。
表1:我國抽水蓄能電價機制不同階段
資料來源:國家發(fā)改委、國家能源局
2023年以來,我國所有在運抽水蓄能電站均執(zhí)行兩部制電價,電站收入來源于“容量電價”和“電量電價”。從容量電價來看,2023年5月15日,國家發(fā)改委發(fā)布“533號文”,公布在運及2025年底前擬投運的48座抽水蓄能電站的核電容量電價。其中,48座抽蓄電站容量電價由發(fā)改委進行一廠一議核算,新建項目電站經(jīng)營期按40年核定,經(jīng)營期內(nèi)資本金IRR按6.5%計算,各抽蓄電站容量電價漲跌不一,但整體上容量電價小幅下降。從電量電價來看,電力現(xiàn)貨市場運行區(qū)域,抽蓄電站抽水電價和上網(wǎng)電價按照現(xiàn)貨市場價格結(jié)算;推動參與中長期交易、現(xiàn)貨交易、輔助服務(wù)市場,輔助服務(wù)市場、抽水電價和上網(wǎng)電價形成收益的20%由電站分享。電力現(xiàn)貨市場尚未運行的區(qū)域,抽水電價按照燃煤基準(zhǔn)價75%執(zhí)行,上網(wǎng)電價按照燃煤基準(zhǔn)價執(zhí)行。
(二)執(zhí)行“663號文”“533號文”后,部分抽水蓄能電站收益率將有所下降
以下收入-成本分析,以浙江天荒坪抽水蓄能電站為例。根據(jù)公司資料,該抽蓄電站裝機容量180萬千瓦,總投資額71.18億元,容量電價549.9元/千瓦時,抽水電價0.404元/千瓦時,上網(wǎng)電價0.575元/千瓦時,平均發(fā)電小時數(shù)1200小時。
收入方面,該電站年容量電價收入=裝機容量*容量電價=9.9億元,電量電價收入=裝機容量*發(fā)電小時數(shù)*上網(wǎng)電價=12.42億元,電站總收入為22.32億元。2023年“533號文”發(fā)布浙江天荒坪抽水蓄能電站核定容量電價為417.7元/千瓦時,預(yù)計2023年該電站年收入為19.92億元,較“533號文”前下降10.75%。
表2:理論上“533號文”執(zhí)行前后浙江天荒坪抽水蓄能項目收入
資料來源:浙江天荒坪電站,天風(fēng)證券等
成本方面,該電站年購電成本=(發(fā)電量/綜合利用效率)*抽水量=10.98億元,折舊成本按照近五年平均數(shù)為2.4億元,其他成本(包括材料費、人工費等)為1.6億元,總成本為14.98億元。2021年“663號文”規(guī)定抽蓄電站抽水電價和上網(wǎng)電價按照現(xiàn)貨市場價格結(jié)算,即抽水電價與上網(wǎng)電價一致(注:天荒坪抽蓄電站位于浙江,浙江電力現(xiàn)貨市場已試運行),均為0.575元/千瓦時,其購電成本增加至15.63億元,總成本增加至19.63億元,較“663號文”前增加31.04%。
表3:理論上“663號文”執(zhí)行前后浙江天荒坪抽水蓄能項目成本
資料來源:浙江天荒坪抽水蓄能電站資料
通過上述分析,可以算出2023年全國執(zhí)行“533號文”和“663號文”前后,浙江天荒坪抽水蓄能電站的收益率變化情況。按照電站期間費用前后一致、稅費20%計算,理論上,預(yù)計2023年浙江天荒坪抽水蓄能電站收益率將由4.07億元的凈利潤轉(zhuǎn)為虧損1.9億元,凈利率由18.24%變?yōu)?9.84%。
表4:理論上2023年前后浙江天荒坪抽水蓄能項目收益對比
資料來源:浙江天荒坪抽水蓄能電站資料
目前浙江省已執(zhí)行分時電價政策,電價峰谷差拉大,用電尖峰時段延長,浙江電網(wǎng)代理購電最大峰谷電價差排在全國前列,浙江天荒坪抽蓄電站可在峰谷電價差拉大過程中賺取更多收益。因此,考慮實際上電站會采用峰谷電價實現(xiàn)發(fā)電與抽水,電站經(jīng)濟預(yù)期效益如下:以2022年12月浙江電力市場批發(fā)側(cè)市場交易數(shù)據(jù)“高峰期發(fā)電價0.777元/千瓦時,低谷期抽水電價0.0977元/千瓦時”來計算,其他指標(biāo)數(shù)值不變,該電站將獲得26.38億元收入,購電成本將下降至2.66億元,最終實現(xiàn)凈利潤13.98億元。
三、未來經(jīng)濟效益:抽水蓄能電價機制愈加完善,長期有望在電力現(xiàn)貨市場中降本增收
在“663號文”出臺前,我國抽水蓄能電站不論執(zhí)行的是單一容量電費機制,還是租賃制,均很難保障抽水蓄能電站的基本收益,電站普遍虧損嚴(yán)重,甚至導(dǎo)致抽水蓄能項目一度停滯?!?63號文”規(guī)定抽水蓄能電站執(zhí)行兩部制電價后,我國抽水蓄能電站將全面執(zhí)行兩部制電價,既以容量電價保障電站投資成本回收,又以電量電價保障運營成本覆蓋,保障電站內(nèi)部收益率6.5%,電站的價格形成機制進一步完善。最終,“663號文”直接推動2022年我國抽水蓄能電站核準(zhǔn)大爆發(fā)。數(shù)據(jù)顯示,2022年我國新核準(zhǔn)抽水蓄能電站48座,總裝機規(guī)模6889.6萬千瓦,超過此前50年投產(chǎn)總規(guī)模。
盡管“553號文”的出臺,整體上調(diào)低了抽水蓄能電站的容量電價,短期內(nèi)可能導(dǎo)致部分抽水蓄能電站收益率下降,測算收入下降10%左右。如南網(wǎng)儲能預(yù)計2023年將減少4.96億元的收入預(yù)算,同比2022年公司抽水蓄能板塊收入約下降10%。但是長期來看,“553號文”有望給過熱的抽水蓄能大開發(fā)降溫,引導(dǎo)電站回歸儲能調(diào)峰調(diào)頻作用,進而促進行業(yè)良性發(fā)展。
整體來看,在我國新型電力系統(tǒng)加快構(gòu)建的背景下,電力現(xiàn)貨市場運行機制愈加成熟,電網(wǎng)峰谷電價差逐步增大,抽水蓄能電站有望通過“663號文”和“533號文”保證容量電價基本收益之外,在電力現(xiàn)貨市場降本增收,最大化實現(xiàn)經(jīng)濟效益。