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抽水蓄能电站

2021-11-10 13:05    

  抽水蓄能电站是利用电力系统负荷低谷时的剩余电能从下水库向上水库抽水,将电能转换为水的势能储存起来;当电力系统需要时,从上水库向下水库放水发电,再将水的势能转换为电能的一种电站。

词条目录

1 抽水蓄能电站定义与分类

  1. 1.1 抽水蓄能电站定义
  2. 1.2 抽水蓄能电站分类

2 抽水蓄能电站发展环境分析

  1. 2.1 抽水蓄能电站政策环境分析
  2. 2.2 抽水蓄能电站技术环境分析

3 抽水蓄能电站发展状况分析

4 中国抽水蓄能电站领先企业

5 中国抽水蓄能电站设备制造行业五力竞争模型分析

  1. 5.1 潜在进入者威胁
  2. 5.2 供应商议价能力
  3. 5.3 购买商议价能力
  4. 5.4 替代品威胁
  5. 5.5 竞争情况总结

抽水蓄能电站定义与分类

抽水蓄能电站定义

抽水蓄能电站是利用电力系统负荷低谷时的剩余电能从下水库向上水库抽水,将电能转换为水的势能储存起来;当电力系统需要时,从上水库向下水库放水发电,再将水的势能转换为电能的一种电站。

抽水蓄能电站分类

按照不同的分类标准,抽水蓄能电站可以分为多种类型,具体的分类见下表:

图表:抽水蓄能电站的分类

分类标准 类型
按开发方式分 纯抽水蓄能电站
  混合式抽水蓄能电站
  调水式抽水蓄能电站
按调节周期分 日调节蓄能电站
  周调节蓄能电站
  季调节蓄能电站
按水头分 高水头
  中低水头
按机组类型分 四机分置式
  三机串联式
  二机可逆式
按布置特点分 地面式
  地下式
  特殊布置形式(人工地下水库)

资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理

抽水蓄能电站发展环境分析

抽水蓄能电站政策环境分析

图表:2011-2013年中国抽水蓄能电站政策环境分析
颁布时间 政策名称 主要内容 影响
2013年1月23日 《能源发展“十二五”规划》 1)协调配套电网与风电开发建设,合理布局储能设施,建立保障风电并网运行的调离调度体系; 明确了储能的发展方向
    2)力争在大容量高效率远距离输电、大容量储能等重点领域取得突破,达到或超过世界先进水平;  
    3)提出“十二五”时期能源装备发展重点之一是“储能设施和分布式能源设备”。  
2012年9月7日 《水电发展“十二五”规划》 要全面推进西部地区大型水电能源基地建设、合理开发中部地区重点流域剩余水能资源、有序开展东部地区电站扩机改造和抽水蓄能建设。同时,根据水电前期工作的特点及进展情况,规划包括河流水电规划、重点河段研究论证、重大项目勘测设计、抽水蓄能电站选点规划等。 明确了抽水蓄能电站建设的重点
2011年11月21日 《上海市新能源产业发展“十二五”规划》 在智能电网发展领域,深化上海市与国家电网公司的战略合作,通过逐步启动建设一批智能电网示范应用基地,通过示范拉动产业,大容量电力储能、带动新能源接入与控制、智能变电站、高温超导等研发和产业化进展。 大容量电力储能成为上海新能源“十二五”期间的发展重点。
2011年8月25日 《国家能源局关于进一步做好抽水蓄能电站建设的通知》 原则上由电网经营企业有序开发,全资建设抽水蓄能电站,建设运行成本纳入电网运行费用;杜绝电网企业与发电企业(或潜在的发电企业)合资建设抽水蓄能电站项目;严格审核发电企业投资建设抽水蓄能电站项目。 抽水蓄能项目的投资主体进一步进行了限制
资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理

抽水蓄能电站技术环境分析

1、行业专利申请数分析

2007-2012年,我国抽水蓄能技术的专利申请数量大体上呈逐年上升趋势。截至2012年底,我国抽水蓄能技术专利申请数为225个,其中2012年申请数量为32个。

图表:2004-2012年抽水蓄能技术相关专利申请数量变化图(单位:个) 2004-2012年抽水蓄能技术相关专利申请数量变化图(单位:个) 资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理 2、专利公开数量变化情况

2008-2012年,我国抽水蓄能技术的专利公开数量呈逐年上升趋势。2008年,我国抽水蓄能技术专利公开数量为4个;2012年,专利公开数上升为74个。2013年1月,我国抽水蓄能技术专利公开数量为9个。

图表:2005-2013年1月抽水蓄能技术相关专利公开数量变化图(单位:个) 2005-2013年1月抽水蓄能技术相关专利公开数量变化图(单位:个) 资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理 3、行业专利申请人分析

从我国抽水蓄能专利技术申请人构成来看,国网电力科学研究院申请的专利最多,达到19个;华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司、华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司分别排名第三位,其专利技术分别为18个和14个。

图表:截至2012年底抽水蓄能技术相关专利申请人综合比较(单位:种,%,个,年)

申请人 专利所属国家 专利件数 占本专题专利百分比 申请人研发能力比较    
        活动年期 发明人数 平均专利年龄
国网电力科学研究院 CN[19] 19 8.44% 4 68 2
华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司 CN[18] 18 8% 4 26 2
华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司 CN[14] 14 6.22% 5 35 2
华东宜兴抽水蓄能有限公司 CN[12] 12 5.33% 5 27 2
山东泰山抽水蓄能电站有限责任公司 CN[12] 12 5.33% 4 39 3
湖北白莲河抽水蓄能有限公司 CN[9] 9 4% 5 15 3
安徽响水涧抽水蓄能有限公司 CN[8] 8 3.55% 3 36 3
山西西龙池抽水蓄能电站有限责任公司 CN[8] 8 3.55% 4 23 3
河南国网宝泉抽水蓄能有限公司 CN[8] 8 3.55% 4 24 3
辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司 CN[7] 7 3.11% 4 29 2

资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理 4、行业热门技术分析

从我国抽水蓄能技术的专利技术申请分布来看,F03B13/00分布量最多,拥有46个专利技术;其次是H02J3/00、F03D9/00,分别有15个和14个。

图表:中国抽水蓄能技术相关专利分布领域(前十位)(单位:个)

专利类型 专利领域 数量
F03B13/00 特殊用途的机械或发动机;机械或发动机与驱动或从动装置的组合 46
H02J3/00 交流干线或交流配电网络的电路装置 15
F03D9/00 特殊用途的风力发动机;风力发动机与受它驱动的装置的组合 14
E02B9/00 水力发电站;其布置,结构或装备,修建方法或设备 10
G01R31/00 电性能的测试装置;电故障的探测装置;以所进行的测试在其它位置未提供为特征的电测试装置 10
H02P9/00 用于取得所需输出值的发电机的控制装置 9
H02H7/00 当出现偏离正常工作条件的不希望有的变化时能完成自动切换的,专用于特种电机或电设备的或专用于电缆或线路系统分段保护的紧急保护电路装置 9
F03B15/00 控制 8
H02P6/00 用于控制同步电动机或其他具有根据转子位置的电子换向器的电动机的装置;及其电子换向器 7
H02N6/00 光辐射直接转变为电能的发电机 7

资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理

抽水蓄能电站发展状况分析

截至2012年底,我国抽水蓄能电站投入运营34座,装机容量达到2066.75万KW;在建抽水蓄能电站8座,在建容量万894.00万KW。我国抽水蓄能电站发展速度较快的同时,抽水蓄能装机占系统总装机的比重已在不断提升,2012年达到2.60%。

近年来,我国进入抽水蓄能电站建设高峰期。据前瞻产业研究院数据监测显示,2011年中国抽水蓄能电站完成投资60.50亿元,占水电投资的6.44%。2012年,据不完全统计,抽水蓄能电站全年计划或完成的抽水蓄能电站投资约93.09亿元。

行业财务指标、经济指标、效益指标等更多内容详见前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国抽水蓄能电站运营模式与投资机会分析报告》。

中国抽水蓄能电站领先企业

山西西龙池抽水蓄能电站有限责任公司

华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司

河南国网宝泉抽水蓄能有限公司

湖北白莲河抽水蓄能有限责任公司

福建仙游抽水蓄能有限公司

五凌电力有限公司黑麋峰抽水蓄能电厂

山东泰山抽水蓄能电站有限责任公司

华东宜兴抽水蓄能有限公司

河北张河湾蓄能发电有限责任公司

安徽响水涧抽水蓄能有限公司

中国抽水蓄能电站设备制造行业五力竞争模型分析

(以)现有企业的竞争

以下分别从竞争数量、行业增长率、退出壁垒、竞争层次分析现有企业的竞争情况。分析可得,行业处于发展初期,现有企业的竞争不是很激烈,但随着国内相关政策和规划的推动,行业的竞争程度将逐步加大。

图表:抽水蓄能电站设备制造行业现有企业的竞争分析

指标表现结论
竞争者数量国内抽水蓄能设备的供应商主要有6家:东方电气、哈尔滨动力(国有企业)、浙富股份(民营企业)、阿尔斯通、伏伊特西门子、东芝水电(外资控股)。市场集中度高,且进一步向国内企业集中的趋势;大容量和高水头机组市场依然为国外企业垄断。竞争者数量少
行业增长率2013年1月1日,国家发改委颁布的《能源发展“十二五”规划》指出,要合理布局,适应新能源开发需要,规划建设一批抽水蓄能电站,提高电网安全稳定运行水平。根据规划,“十二五”时期,投产项目总装机规模为1384万千瓦;拟开工项目总装机规模为3235万千瓦。行业增长率高
退出壁垒行业属于电力设备制造业,固定成本所占比例较高。退出壁垒较大
竞争层次现阶段设备竞争层次主要是技术和产品竞争。竞争层次较高

资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理

潜在进入者威胁

通过以下分析可知,在国家政策的引导下,抽水蓄能电站设备行业的吸引力较强,但有较高的进入壁垒,现有企业凭借其技术、经验和市场优势对潜在进入者有一定挤压,因此资本一般通过投资现有企业实现进入,综合来看,潜在进入者威胁一般。

图表:抽水蓄能电站设备制造行业潜在进入者威胁分析

指标表现结论
吸引力评价随着国家对抽水蓄能电站建设的政策支持和财政补贴,行业的吸引力逐步加大。吸引力强
进入壁垒1)高新技术壁垒组织了新进入者短期进入的可能性;进入壁垒较高
 2)资本、经验和垄断市场形成率很高的壁垒; 
 3)政府给现有企业提供补贴,制定限制进入的政策形成了很高的壁垒。 
企业反击程度现有的企业集中度较高,且部分产品被外资企业所垄断。这些企业具有丰富的资源和强大的意志力打击新的进入者。企业反击程度较大

资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理

供应商议价能力

综合来看,抽水蓄能电站设备制造行业的供应商议价能力较弱。

图表:抽水蓄能电站设备制造行业供应商议价能力分析

指标表现结论
企业数量上游供应商主要是相关零部件和原材料厂商,且与数量多,竞争激烈,对其议价能力较弱。议价能力较弱
产品独特性抽水蓄能设备对原材料和相关零部件没有特殊的要求,其上游供应商产品差异较小。议价能力较弱
前向一体化能力上游供应商由于技术、政策等因素难以实现前向一体化。前向一体化能力较弱

资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理

购买商议价能力

综合来看,抽水蓄能电站设备制造业下游为抽水蓄能电站的建设企业,其议价能力较强,但随着国家并网技术的创新、政策的放松,电力行业的垄断程度的逐步减弱,其下游企业的议价能力将逐步减弱。

图表:抽水蓄能电站设备制造行业购买商议价能力分析

指标表现结论
用户数量用户数量较少,国内建设抽水蓄能电站投资主体主要是国家五大电力集团。议价能力较强
购买数量用户购买数量较大,特别是国家电网,其建立抽水蓄能电站占全国的70%以上。议价能力较强
后向一体化抽水蓄能设备容易形成后向一体化,国家电网等抽水蓄能电站建设企业难以形成前向一体化。议价能力较弱

资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理

替代品威胁

抽水蓄能电站设备针对是储能技术,短期内还没有其他的储能技术所替代,因此,替代品威胁较小。

图表:抽水蓄能电站设备制造行业替代品威胁分析

指标表现结论
替代品在大规模储能方面,短期内抽水蓄能技术还无法被其他储能技术所替代,同时产品本身的技术升级也会提升竞争力。威胁较小
转换成本针对不同的储能技术,所需要的设备是完全不同的,所以转换成本较高。威胁较小

资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理

竞争情况总结

运用波特的“五力”模型,对抽水储能电站设备行业的竞争环境分析中,可以看到抽水蓄能电站设备行业总体处于较为有利的竞争环境。根据以上分析,对各方面的竞争情况进行量化,1代表最大,0代表最小,抽水储能电站设备制造行业的竞争情况如下图所示。

图表:抽水储能电站设备制造行业五力分析结论抽水储能电站设备制造行业五力分析结论 资料来源:前瞻产业研究院抽水蓄能电站研究小组整理

 

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