抽水蓄能数字化升级，智能物流技术助力发展

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• 抽水蓄能数字化升级，智能物流技术助力发展（本刊记者 赵皎云）

抽水蓄能数字化升级，智能物流技术助力发展

抽水蓄能电站是建设现代智能电网新型电力系统的重要支撑。在近年来国家大力支持储能行业发展的背景下，数字化设计建造和智能化升级正在成为储能电站的必然发展趋势。

作者：赵皎云

抽水蓄能属于机械储能技术的一种，其工作原理是利用水作为储能介质，通过电能与势能相互转化，实现电能的储存和管理，利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能。适用于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，还可提高系统中火电站和核电站的效率。

基于在生命周期、技术、调节能力、循环效率、负荷响应等方面的突出优势，抽水蓄能成为目前公认的最安全、最稳定、最成熟、最环保、最经济的储能方式，具有储能容量大、储放效率高、运行灵活、反应迅速等特点，能够与新能源形成良好互补。相关资料显示，截至2023年底，我国储能累计装机规模达到86.5GW，其中抽水蓄能的占比虽与以往相比有所下降，但在整个市场中的占比仍接近60%，位列第一。

抽水蓄能行业迎来发展新机遇

2022年6月，国家发改委、国家能源局等九部委联合发布《“十四五”可再生能源发展规划》（以下简称《规划》）。《规划》提出“十四五”可再生能源发展的方向、目标和重点工作，为构建新型电力系统、助力“双碳”目标指明方向。《规划》提出，要加快建设可再生能源存储调节设施，提升新型电力系统对高比例可再生能源的适应能力，并把加快推进抽水蓄能电站建设作为提升可再生能源存储能力的首要措施。可以预见，作为最重要的可再生能源存储调节设施，“十四五”期间抽水蓄能将迎来重大发展机遇。

作为构建清洁低碳、安全可靠、智慧灵活、经济高效新型电力系统的重要组成部分，抽水蓄能电站是建设现代智能电网新型电力系统的重要支撑。据权威统计，2023年有239个抽水蓄能电站项目更新了动态，规模超316.735GW，总投资超万亿元。其中包含预可行性研究报告审查、签约、开工等动态，项目规模普遍在1200MW-2400MW。从项目所在地区来看，239个项目分布于云南、重庆、黑龙江、吉林、青海、辽宁、江西、海南、广东、广西、福建、新疆、甘肃、陕西、湖南、湖北、河南、内蒙古、河北、山西、江苏、浙江、安徽、四川、贵州、山东等26省市。其中，在已明确的项目规模中，广东以26.3GW排名第一，湖南以21.6GW排名第二，浙江以21.5GW位列第三；四川、甘肃、广西、新疆、湖北、贵州、陕西、云南、黑龙江、河北、吉林、福建、河南、辽宁14地项目规模均超10GW。

抽水蓄能电站

在参与主体方面，2021年前，我国抽水蓄能电站主要由国家电网、南方电网等电网经营企业建设和管理，并逐步建立引入社会资本的多元市场化投资体制机制。到2022年，中国电建、国能、三峡、国家电投、华电等传统电源企业开始进入抽水蓄能建设领域，行业投资能力极大增强。根据最新的统计数据显示，国家电网公司已建成26座抽水蓄能电站，投运装机容量超过3100万千瓦。“十四五”期间，国家电网经营区抽水蓄能电站将迎来建设高峰，预计新投产装机容量超过2700万千瓦，到2025年投产总规模达到5000万千瓦。南网储能公司已建成投运的电站25座，总装机容量1234万千瓦，其中抽水蓄能装机突破1000万千瓦，达1028万千瓦，约占全国抽水蓄能总装机容量的四分之一。

数字化发展成为主流趋势

2021年8月，国家能源局发布的《抽水蓄能中长期发展规划（2021—2035年）》中指出，当前我国正处于能源绿色低碳转型发展的关键时期，风电、光伏发电等新能源大规模高比例发展，对调节电源的需求更加迫切，以新能源为主体的新型电力系统对抽水蓄能发展提出更高要求。

抽水蓄能电站机组

据悉，储能电站经过多年发展，管理模式已逐渐由“粗放式”走向“精细化”，在这一过程中，数字化是行业发展的必然趋势。

为了推进新型电力系统建设，国家电网和南方电网均加快了抽水蓄能电站的建设，南方电网发布的《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》中提出，通过数字赋能，实现发电侧“全面可观、精确可测、高度可控”，要求已投运和在建的抽水蓄能电站全面使用数字技术，以数据作为核心生产要素，具备超强感知能力、智慧决策能力和快速执行能力。具体包括：加快建设数字电网，持续打造和完善一系列数字业务技术平台，使之具有强大的数据管理能力、超强的计算能力和以数据驱动业务的能力；加速电网管理数字化转型，推动电网规划、建设、运维、物资、调度、营销等多专业高效协同，提升企业运转效率，确保面向众多新能源客户的高效服务水平；加大5G基站、物联网、电动汽车充电桩等新型基础设施建设配套投入；对接好国家工业互联网和数字政府，充分利用电网企业在算力、算法和数据资源上的优势，促进政府、产业上下游和用户的密切互动，引导能量、数据、服务有序流动，推动能源生态系统利益相关方开放合作、互利共生、协作创新。

面对高质量发展的需要，未来抽水蓄能行业在机组的智能化建设和运维水平方面将有更多值得挖掘的技术应用空间，具体包括：

1.我国抽水蓄能电站工程的建设存在建设周期长、战线广、地质条件复杂多变、安全质量管控难度大等一系列问题，需要在设计之初就全面引入数字化设计理念，实现抽水蓄能电站勘测设计、土建施工和机电安装从前期、建设期到运行期的整个寿命周期内的信息数据移交，为后续电站智能化运行奠定基础。

2.传统抽水蓄能电站在运营和维护过程中存在一些挑战。由于电站通常位于偏远的山区地带，人力难以进入并监控设备的运行情况。这就导致了维护成本高昂和运行效率不高的问题。为解决这些问题，数字孪生技术可以发挥出重要作用。

据悉，数字孪生抽水蓄能电站基于数字化模型，将电站的运行和设备状态实时建模。通过传感器、监控系统和网络连接设备，电站的各种数据可以被采集、监测和分析。这使得运营人员可以实时了解电站的状态，并能够远程监控和调整设备的运行。同时，数字孪生技术还能模拟电站的运行过程，通过大数据分析和人工智能算法优化电站的运行策略。这使得电站能够更有效地响应电力市场的需求，提供更灵活、可靠的能源供应。此外，数字孪生技术还能够预测设备的故障和异常，提前进行维护和修复，降低维护成本和减少停机时间。

引入智能物流技术破解运营痛点

在电力行业的生产系统中，电力物资仓储物流属于重要环节，对电力企业的经营管理具有重要影响。电力物资价值高、使用特殊、采购成本高，属于专用设备和特种设备，具有种类多、需求大、供应时间紧急等特征，对仓储的精益化管理具有较高要求。而传统仓储管理以人工为主，物资清点耗时费力、存放不规范、搬运难度大、管理不科学等问题，难以满足电力行业发展的需要。

仓储管理作为连接抽水蓄能电站物资采购和生产建设的桥梁，对于电站物资供应链的整体运行效率起着关键作用。抽水蓄能电站对于仓储管理的重点，不再仅仅着眼于物资保管的安全性，更多的是如何运用现代信息技术和自动化手段来提高仓储运作的速度和效益。目前，抽水蓄能电站仓储管理自动化程度还不够高，因此要充分利用移动技术、条码技术、仓储自动化设备以及其他先进信息化管理手段，达到仓储管理的作业高效移动和全过程跟踪监控。

2023年，南方电网公司旗下唯一的抽水蓄能运营平台——南网储能公司建成投产了公司首座抽蓄电厂智能仓项目，成为抽水蓄能行业仓储数智化转型升级标杆。

南网储能公司广蓄仓库项目

该项目位于广州市从化区，至今已使用20多年。面临自动化、信息化程度低、日常物资盘点领用管理工作强度大、效率低、存储空间不足、物资品类多、规格复杂以及空间利用率低等运营痛点。为深入贯彻落实南方电网数字化转型及“数字电网”建设要求，满足电网新形势下的智能仓储需求，南网储能携手京东物流对现有仓库进行升级改造，共同建设南网目前唯一一座电厂智能仓库。

根据京东物流发布的资料显示，为了更好提升该项目的仓内空间利用率，在进行现场测量与规划后，京东物流通过投入使用堆垛机、智能升降货柜、料箱AGV等智能设备对其进行了一系列软硬件改造升级，最大程度利用场地空间，建设超万个储位，储位最高可放置重量达1000kg的物资。同时，京东物流还全面利用人脸识别技术，语音播报、灯光指引、智能墨水屏、重力式感应货架等硬件，部署智能软件系统，实现24小时无人化值守，提高领料效率，确保安全生产。

广储智能仓的多设备协同作业

在提升仓库空间利用率的基础上，该智能仓应用了南方电网公司统一建设的仓库管理系统（WMS），与京东物流的仓库控制系统（WCS）深度融合，并配合京东物流3D SCADA系统、RFID射频等创新技术，达成多设备协同作业和仓储场景一站式实时监控，打通出入库、分类存储的仓储流程，实现物资自动出入库、自动存储、自动盘点、自动移库、异常出库报警等功能，并通过对存储物资数据的实时追踪共享，保证物资数据的同步性、一致性、准确性和可追溯性，降低人员工作强度，大幅提高作业效率。

在抽水蓄能数字化升级的过程中，与电力物资的物流和供应链管理提出更高要求。因此，随着抽水蓄能行业发展，未来将有更多智能仓项目在全国落地，各类自动化、智能化物流装备与技术得到广泛应用，这也将为相关技术及解决方案供应商带来新的市场机会。

———— 物流技术与应用 ————

编辑、排版：罗丹

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