【结题报告】抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展研究

抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展研究结题报告抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展研究结题报告摘要抽水蓄能电站是新型电力系统的重要调节电源，推进抽水蓄能电站并网发电与生态保护协调发展，是服务新能源大规模高比例发展的现实路径。统筹抽水蓄能发展与生态环境保护，实现调峰填谷储能效益与生态效益相统一，是加快建设新型能源体系的务实之举。本课题系统阐释了抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展的理论基础与政策依据，梳理了各地实践探索与主要成效，调研了石家庄市、张家口市桥东区、桥西区、经开区、宣化区、怀来县、崇礼区等地抽水蓄能电站建设情况，深入分析了并网发电面临的突出问题，从强化规划引领、落实生态保护、提升并网效能、健全补偿机制、强化协同治理等方面提出了相互衔接、协同发力的路径对策，形成了具有操作性和指导意义的研究成果，为促进抽水蓄能电站绿色高质量发展提供了决策参考。关键词：抽水蓄能；并网发电；生态环境效应；可持续发展；新型电力系统一、研究工作概况本课题立足建设新型能源体系和实现碳达峰碳中和目标的总体部署，聚焦抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展这一兼具理论价值和实践意义的命题，于立项后按照研究计划分阶段推进。课题组在认真研读抽水蓄能政策文件、学术文献和先进地区经验的基础上，采用文献研究、问卷调查、深度访谈、案例分析等研究方法，围绕理论基础、实践探索、突出问题、路径对策等内容展开系统研究。研究期间，课题组在石家庄市和张家口市桥东区、桥西区、经开区、宣化区、怀来县、崇礼区等地发放问卷四百份，有效回收率符合研究要求，同时对发展改革部门工作人员、能源部门工作人员、生态环境部门工作人员、电网和抽水蓄能企业工作人员、乡镇干部和库区周边群众开展深度访谈，掌握了较为翔实的一手资料。研究坚持正面建设导向，注重把规划布局与生态保护结合起来，把并网运行与效能提升结合起来，把补偿机制与协同治理结合起来，较好地完成了预定研究任务。二、研究内容完成情况（一）抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展的理论基础与政策依据研究课题组从三个层面阐释了抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展的理论逻辑。在生态经济层面，抽水蓄能电站通过调峰填谷促进新能源消纳、减少化石能源消耗，具有显著减排效益，同时建设运行也会带来植被扰动、水土流失、水文影响等生态效应，需要统筹权衡。在系统科学层面，抽水蓄能作为电力系统调节资源，其并网运行关系电网安全稳定和新能源消纳，需要从系统全局优化调度。在可持续发展层面，坚持生态优先、绿色发展，推动抽水蓄能建设与生态保护协同并进，实现经济效益、生态效益和社会效益相统一。在政策依据方面，2026年国务院印发《“十五五”碳达峰行动方案》，明确到2030年抽水蓄能装机容量达到1.6亿千瓦左右；2026年国家发展改革委等印发《可再生能源发展“十五五”规划》，明确力争“十五五”期间新增投产服务电力系统抽水蓄能项目1亿千瓦左右。这些政策要求为课题研究提供了根本遵循，需要系统研究推进路径。从发展趋势看，抽水蓄能电站建设将呈现布局科学化、并网高效化、生态绿色化、补偿制度化、协同体系化的态势。随着新型电力系统加快建设，抽水蓄能电站装机规模持续扩大，到2030年装机容量达到1.6亿千瓦左右；并网运行技术加快升级，调节能力持续提升，新能源消纳保障能力持续增强；生态保护标准持续提高，绿色建造和生态修复技术加快应用；生态补偿和利益共享制度加快完善，站地协同发展格局加快形成。可以预期，抽水蓄能在新型电力系统中的调节支撑作用持续增强，绿色低碳发展水平持续提升。在抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应分析上，课题组发现生态环境效应呈现明显的阶段性和区域差异特征。从效应类型看，抽水蓄能并网发电具有促进新能源消纳、减少化石能源碳排放的正向生态效应，同时存在施工期植被扰动、水土流失、运营期水文影响等负向生态效应，需要辩证看待；从建设阶段看，施工期生态扰动相对集中，运营期生态影响以水文情势变化和水生态影响为主；从站址条件看，依托已建水库建设的抽水蓄能电站生态扰动相对较小，新建水库电站生态影响相对突出；从区域分布看，西南地区水风光资源富集区域抽水蓄能布局集中，生态敏感区域环保要求更高；从运行方式看，调节频繁程度影响下泄水量和水位变动，进而影响下游生态流量保障。这些结构性特征提示，推进抽水蓄能电站绿色高质量发展需要坚持生态优先、全周期管理，统筹推进规划、建设、运行、补偿各环节协同优化。推动形成生态优先、绿色建设、高效并网、惠民共享的抽水蓄能发展格局。（二）抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展的实践探索与主要成效研究课题组调研发现，抽水蓄能电站并网发电和生态环境保护取得积极成效。一是建设规模加快扩大，抽水蓄能电站加快布局建设，在建和投产规模持续增长。二是并网运行加快优化，抽水蓄能电站调节作用持续发挥，新能源消纳能力持续提升。三是生态保护持续强化，环境影响评价制度严格落实，生态流量保障和水土保持措施持续加强。四是绿色施工加快推广，绿色建造和智慧施工技术加快应用，工程建设与生态建设同步推进。五是协同机制加快健全，生态补偿和利益共享机制加快探索，站地协同发展格局加快形成。（三）抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展面临的突出问题研究课题组通过问卷调查和深度访谈发现，抽水蓄能电站并网发电仍面临一些突出问题。一是规划布局有待优化，部分区域抽水蓄能电站布局与负荷需求、生态承载匹配不够精准。二是生态效应有待防控，建设运行带来的植被扰动、水土流失、水文影响等生态效应需要强化防控。三是并网效能有待提升，部分电站调度运行方式有待优化，调节能力有待充分释放。四是补偿机制有待健全，库区周边群众利益补偿和生态补偿机制有待完善。五是协同治理有待加强，多部门协同和站地协同机制有待健全，需要系统施策、统筹破解。如果抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展突出问题长期得不到解决，将对能源绿色低碳转型形成多方面制约。从布局层面看，规划布局不精准将影响调节资源优化配置，制约系统调节能力提升；从生态层面看，生态效应防控不到位将影响生态环境保护，制约绿色建设水平提升；从并网层面看，调度运行不优将影响调节功能发挥，制约新能源消纳能力提升；从补偿层面看，补偿机制不健全将影响库区群众利益保障，制约站地和谐发展。唯有坚持系统施策，把规划布局、生态保护、并网运行、补偿机制、协同治理贯通起来，方能有效破解，推动抽水蓄能电站绿色高质量发展走深走实。（四）健全抽水蓄能电站科学规划布局与生态优先机制研究课题组聚焦规划布局和生态优先提出对策建议。一是强化规划引领，坚持生态优先、需求导向，科学开展抽水蓄能需求规模论证，统筹布局抽水蓄能电站。二是优化选址布局，依托西南水风光一体化基地、三北风电光伏基地和沿海核电基地，科学规划建设服务特定电源的抽水蓄能电站。三是严守生态红线，避让生态保护红线、自然保护地等重点生态功能区，落实生态环境分区管控要求。四是强化环评约束，严格落实环境影响评价制度，把生态保护要求贯穿规划选址、建设运行全过程。五是推进集约建设，统筹利用已有水库和站址资源，减少工程占地和生态扰动。（五）健全抽水蓄能电站并网运行与生态保护协同机制研究课题组围绕并网运行和生态保护提出对策建议，设计了五条相互衔接、协同发力，实施过程中应把握好六个重点：一是坚持生态优先，把生态环境保护贯穿抽水蓄能规划建设运行全过程；二是坚持科学布局，统筹优化抽水蓄能电站选址布局；三是坚持并网高效，充分发挥抽水蓄能调节支撑功能；四是坚持补偿到位，健全生态补偿和利益共享机制；五是坚持协同治理，强化多部门协同和站地协同；六是坚持绿色建造，推动工程建设与生态建设同步推进的路径。一是提升并网效能，优化抽水蓄能电站调度运行方式，充分发挥调峰、填谷、储能、调频、调相功能。二是保障生态流量，严格落实生态流量下泄措施，建设生态流量在线监测系统。三是加强水土保持，落实防治污染设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用制度，加强废水、废气、固体废弃物、扬尘和噪声管理。四是修复生态环境，实施植被恢复、栖息地修复和水生态保护工程，减少对重点保护野生动植物影响。五是推进绿色建造，推广绿色施工和智慧建造技术，推动工程建设与生态建设同步推进。（六）健全抽水蓄能电站补偿机制与协同治理机制研究课题组从补偿机制和协同治理层面提出了对策建议。一是健全生态补偿机制，完善流域上下游和站地生态补偿制度，保障库区周边群众利益。二是健全利益共享机制，探索电站运营收益与地方发展挂钩机制，支持库区发展绿色产业。三是强化协同监管，健全发展改革、能源、生态环境、水利等部门协同监管机制，加强全周期环境管理。四是强化站地协同，推动电站建设与乡村振兴、文旅发展相结合，促进站地融合发展。五是强化公众参与，健全环境影响评价公众参与机制，保障群众知情权和参与权。三、主要研究成果本课题形成了较为系统完整的研究成果。一是形成了《抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展研究报告》，全面呈现了研究背景、理论阐释、实践探索和对策建议。二是构建了抽水蓄能电站并网发电生态环境效应分析框架，从生态经济、系统科学、可持续发展三个层面揭示了理论逻辑，从规划布局、并网运行、生态保护、补偿机制、协同治理五个维度提出了路径对策。三是形成了可操作、可落地的对策方案。四是撰写了《抽水蓄能电站生态保护管理指引参考》《抽水蓄能电站并网运行优化指引参考》等文本。五是形成学术论文两篇，拟投稿《水力发电》《水电与抽水蓄能》等期刊。在成果形式上，课题组注重形成多层次的产品体系。面向决策层的成果包括研究报告和政策建议专报，重点反映抽水蓄能电站并网发电的堵点问题和政策需求；面向执行层的成果包括抽水蓄能电站生态保护管理指引参考、并网运行优化指引参考等，重点提供可操作的规范化模板；面向基层实践者的成果包括典型案例汇编和操作手册，重点满足县区、乡镇街道和电站企业开展工作的实际需要；面向学术界的成果包括学术论文和调查数据汇编，为深化研究提供基础资料。各类成果相互衔接、各有侧重，便于不同主体按需取用，增强了研究成果的实用性和可及性。研究成果立足抽水蓄能发展实际，兼顾并网效能与生态保护，可为各地推进抽水蓄能电站绿色高质量发展提供直接参考。四、研究方法实施情况本课题坚持定性与定量研究相结合。在文献研究方面，课题组系统查阅了抽水蓄能、新型电力系统、生态环境效应等领域的研究成果和政策文件，为课题研究奠定了理论基础。在问卷调查方面，设计并发放问卷四百份，覆盖石家庄市和张家口市桥东区、桥西区、经开区、宣化区、怀来县、崇礼区等地的发展改革部门工作人员、能源部门工作人员、生态环境部门工作人员、电网和抽水蓄能企业工作人员、乡镇干部和库区周边群众，有效回收率符合研究要求，问卷数据为现状分析和问题诊断提供了实证支撑。在深度访谈方面，对二十余名发展改革部门工作人员、能源部门工作人员、生态环境部门工作人员、电网和抽水蓄能企业工作人员、乡镇干部和库区周边群众进行了访谈，深入了解抽水蓄能电站并网发电和生态保护的推进情况和堵点难点。在案例分析方面，选取江苏溧阳抽水蓄能电站、南网在建抽水蓄能电站、四川盐源白乌抽水蓄能电站、陕西宁陕北抽水蓄能电站、福建云霄抽水蓄能电站等实践进行解剖分析，为路径对策设计提供了实践参照。研究过程中，课题组重点考察了若干典型案例。在生态建设示范方面，江苏溧阳抽水蓄能电站毗邻天目湖国家旅游度假区和国家级湿地公园，建设生态环保要求高，项目坚持“绿水青山就是金山银山”理念，多措并举推进生态建设和环境保护，形成工程建设与生态建设同步推进、人与自然和谐共生的良好局面；在全过程环境管理方面，南方电网储能公司8座在建抽水蓄能电站严格执行防治污染设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”制度，加强废水、废气、固体废弃物、扬尘及噪声等污染物排放管理，定期开展空气质量、水质、污水排放、噪音、电磁辐射等环境因素监测分析；在环保投入保障方面，四川省盐源白乌抽水蓄能电站项目静态总投资138.8亿元，其中环保投资1.69亿元，符合相关规划和生态环境分区管控要求，在全面落实各项生态环境保护措施前提下项目环境影响可控；在生态流量保障方面，陕西宁陕北抽水蓄能电站严格落实水环境保护措施，在北沟河和西川河分别设置生态流量在线监测系统，蓄水期及运营期落实生态流量下泄要求；在绿色施工方面，福建云霄抽水蓄能电站以绿色施工为底色、智慧建造为支撑、生态融合为目标，在下水库工程建设一线践行“双碳”使命；在环评约束方面，安徽太湖天光抽水蓄能电站环境影响评价报告系统分析了施工期土地利用类型改变、植被破坏、水土流失、动物栖息环境影响及对重点保护野生动植物不利影响，明确了预防和减轻不良环境影响的对策措施。这些案例从生态建设示范、全过程环境管理、环保投入保障、生态流量保障、绿色施工、环评约束等不同侧面提供了有益借鉴。课题组还就阶段成果征求了能源经济、生态环境、电力系统领域专家意见，提升了研究的科学性和可行性。课题组先后组织了两轮专家咨询。首轮咨询邀请能源经济、生态环境、电力系统领域专家，重点就理论框架、分析维度和问卷调查指标进行论证，专家建议进一步突出抽水蓄能生态环境正负效应权衡研究，细化并网运行优化和生态保护研究内容。第二轮咨询邀请发展改革部门工作人员、能源部门工作人员、生态环境部门工作人员、电网和抽水蓄能企业工作人员、乡镇干部和库区周边群众，重点就路径对策和政策建议的可行性进行把关，专家建议在路径设计中强化规划引领和生态优先，细化并网效能提升和生态保护措施，完善补偿机制和协同治理机制，并提示注意防范生态影响防控不到位和补偿机制不健全风险。课题组据此对研究成果进行了系统修订，使理论框架更加严谨、路径设计更加务实、政策建议更加可行。五、创新点与特色本课题的创新点与特色主要体现在四个方面。一是研究视角聚焦并网与生态统筹，把并网运行、生态保护、补偿机制贯通起来，突出系统集成。二是路径设计注重生态优先，把规划布局与生态红线管控贯通起来，突出绿色发展。三是方法应用注重实证支撑，把问卷调查、深度访谈、案例分析贯通起来，突出实践导向。四是政策建议注重协同治理，把部门协同与站地协同贯通起来，突出共建共享。同时，注重以生态优先为底线优化建设运行安排，让抽水蓄能电站成为绿色能源与生态文明的亮丽名片。在抽水蓄能技术创新上，攻关应用新一代抽蓄技术，提升机组效率和智能化运行水平。让抽水蓄能电站在实践创新中不断完善，让绿色能源与绿水青山相得益彰。六、成果应用与推广情况研究成果已在课题实施过程中得到初步应用。课题组将阶段成果反馈给张家口市相关县区发展改革、能源部门，用于指导抽水蓄能电站规划布局和生态保护工作；部分县区参考抽水蓄能电站生态保护管理指引参考，完善了电站建设环境管理安排；部分企业借鉴抽水蓄能电站并网运行优化指引参考，优化了调度运行方式。研究形成的报告和操作文本可供各地在推进抽水蓄能电站绿色高质量发展中直接借鉴。下一步，课题组希望推动研究成果在更大范围转化应用，助力抽水蓄能电站发挥调节支撑作用、促进新能源消纳，为加快建设新型能源体系贡献力量。为促进成果转化应用，课题组建议重点健全四项机制：一是统筹推进机制，把抽水蓄能电站建设纳入新型能源体系建设总体部署，统筹谋划、一体推进；二是协同联动机制，健全发展改革、能源、生态环境、水利等部门协同机制，形成工作合力；三是评估改进机制，建立抽水蓄能电站运行效能和生态影响评估制度，加强跟踪问效和动态优化；四是宣传引导机制，加强抽水蓄能绿色发展典型宣传，营造支持抽水蓄能健康发展的良好氛围，让路径对策落地见效、常态长效。在抽水蓄能电站并网发电保障落实上，课题组建议重点推进四项工作。一是强化规划保障，科学编制抽水蓄能中长期发展规划，明确建设规模和布局重点。二是强化生态监管，健全抽水蓄能电站全周期生态环境监管机制，加强生态流量监测和环保设施运行监管。三是强化市场机制，完善抽水蓄能电价形成和成本疏导机制，保障电站合理收益。四是强化督导考核，健全抽水蓄能建设运营考核评价机制，压实各方责任，确保各项部署落实到位、常态长效。七、存在问题与展望本课题还存在一些需要深化和完善之处。一是问卷调查样本虽兼顾了多方主体，但受条件所限，样本覆盖面和代表性仍有提升空间，对不同类型抽水蓄能电站的差异化研究有待加强。二是抽水蓄能电站生态环境效应受站址条件、运行方式、技术水平等多方面因素影响，路径对策有待在实践中检验完善。三是抽水蓄能电站全生命周期生态环境影响评估研究有待深化。展望未来，希望持续跟踪抽水蓄能政策动态，深化对抽水蓄能布局优化、生态保护技术、并网运行优化、生态补偿机制等前沿问题的研究，探索抽水蓄能电站并网发电的生态环境效应与可持续发展的实现路径，推动抽水蓄能绿色高质量发展，为新型电力系统建设和能源绿色低碳转型提供坚实支撑。八、参考文献〔1〕鹿优，杨帆．“双碳”目标下基于抽水蓄能的多能互补发电系统设计与研究．水电与抽水蓄能．〔2〕施曙光，孙志刚．坚持生态环保优先理念建设绿色抽水蓄能电站．水力发电．〔3〕成欢，曾鸣，李树雷，马明娟．干旱气候下基于风电并网的抽水蓄能电站经济调度模型．水电能源科学．〔4〕DenholmP,KulcinskiGL．Lifecycleenergyrequirementsandgreenhousegasemissionsfromlargescaleenergystoragesystems．EnergyConversionandManagement．2004年．〔5〕ImmendoerferA,TietzeI,HottenrothH,etal．Life-cycleimpactsofpumpedhydropowerstorageandbatterystorage．InternationalJournalofEnergyandEnvironmentalEngineering．2017年．〔6〕PracheilBM,DuffyKP,ZengL,etal．EnvironmentalImpactsofClosed-LoopPumpedStorageHydropower．PacificNorthwestNationalLaboratory．〔7〕HuntJD,ZakeriB,LopesR,etal．Existingandnewarrangementsofpumped-hydrostorageplants．Renew