抽水蓄能系列10——美国抽水蓄能发展经验

昨天和大家分享了抽水蓄能系列的第九部分：生态环境对抽水蓄能发展的影响

今天和大家分享第十部分：美国抽水蓄能发展经验

60 年代到 80 年代前期，美国大规模批准和建设抽水蓄能发电站，为日益增长的核 能发电提供调峰服务。80 年代后期，由于核电产能下降以及市场不确定性的增加，美国 的抽水蓄能电站建设接近停滞 (Yang 和 Jackson 2011)。最近几年，随着联邦及州政府 出台应对气候变化的方案，美国对清洁能源发电的硬性需求持续增长。对辅助服务的需 求和稳定储能方式的探索使得美国再次将目光投向抽水蓄能 (Victor, 以及其他人 2019)。

1996 年起，美国开始对垂直一体化的公用电业进行体制改革。联邦能源管理委员 会(FERC)要求各州在发电、输电和配电的各个环节都进行自由公平竞争，建立开放的电 力批发和零售市场，规定厂网分开经营，开放输电网络，实行电网收费服务等原则。

北美地区（美国和加拿大）形成了 9 个区域输电组织和独立系统运营商（RTO/ISO），分别组织建立现货电能量市场和辅助服务市场 (陈中飞, 以及其他人 2018)。

抽水蓄能电站按照电力现货市场规则同时参与能量市场和辅助服务市场竞争与买卖，实现收益最大化：

1、能量市场

通过实行二部制电价，实时变动反映抽水蓄能供电价格。

2、辅助服务市场

抽水蓄能电站参与调频、调峰、备用等辅助服务产品竞价，维护和保障电网和电力输送稳定。参与辅助服务市场的收益占抽水蓄能电站总收益的三成到七成不等，对于电站实现收支平衡甚至实现正盈利非常重要 (王科, 以及其他人 2019) (黄业斌, 以及其他人 2006)。

然而，美国抽水蓄能行业同时面临着电力（尤其是辅助服务市场）市场化、商品化 不足的挑战。克服抽水蓄能在融资环节上的劣势不仅仅需要电力市场的努力，更需要公共和私有部门整体融资环境从注重短期收益到合理评估长期回报的转变从而实现系统化变革。

因此，美国也正在通过研究探讨，推动联邦和地方立法进一步开发辅助服务市场、建立全国通用的方法框架来评价（尚未商品化）的储能和容量产品价值等 (National Hydropower Association 2018) (Ela, 以及其他人 2013) (Victor, 以及其他人 2019)。

美国抽水蓄能电站的发展一直受到环境影响的制约，许多项目甚至在初步可行性研 究阶段就因当地政府和环保团体的反对而早早了结 (Yang 和 Jackson 2011)。

抽水蓄能环境效益的争议还直接导致美国抽水蓄能项目繁冗的许可申请流程。一个抽水蓄能电站在美国需要长达10年才能投入运营，包括3到5年联邦和项目所在州的环境合规调查，以及3至5年的建设期。

因此，很少有金融机构愿意为这样的长期项目提供资金，从而影响了抽水蓄能在美国的发展 (National Hydropower Association 2018)。

近年来，美国不断尝试通过创新降低抽水蓄能电站运行对当地的负面环境影响，实现正环境效益，例如引入闭环系统设计（Closed-loop System） (National Hydropower Association 2018)。FERC也认 可了闭环设计下的抽水蓄能电站对环境影响较小，考虑将闭环抽水蓄能项目的许可流程 缩短至两年 (Federal Energy Regulatory Commission 2017)。

此外，美国的埃尔希诺湖抽水蓄能电站及马尔昆尼农场抽水蓄能电站等，也通过因地制宜的创新设计力图实现正环境效益，为未来的抽水蓄能电站建设开启新的思路。

抽水蓄能系列的第十部分的内容就分享到这里，明天和大家分享第十一部分的内容：日本抽水蓄能发展经验

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