中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院李世東 費宏 籍東
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，到2020年底，我國常規(guī)水電裝機從2000年的0.7935億kw，增加到3.385億kw，增長了3.27倍，年均增速達(dá)6 %；抽水蓄能電站從2000年的559萬kw，增加到3150萬kw，增長了4.64倍，年均增速達(dá)8 %。
可喜的數(shù)字增長背后，正是我國一代代水電規(guī)劃設(shè)計總院人的努力。早在上世紀(jì)九十年代到本世紀(jì)初，正當(dāng)全國水電開發(fā)落入低谷，以水電規(guī)劃設(shè)計總院為代表的一些單位，考慮當(dāng)時國家財稅改革和電力發(fā)展特點，針對水電投資規(guī)模少、貸款償還期短、利率高、財稅負(fù)擔(dān)重等因素，參照國際水電發(fā)展政策，研究并提出了增加水電政策性投資、延長貸款償還期、降低利率，實施增值稅和所得稅調(diào)控和優(yōu)惠政策。并且針對水電開發(fā)的綜合效益，研究并提出水電流域梯級補償及跨流域補償效益政策、“西電東送”和西部大開發(fā)水電投資效益及政策、抽水蓄能電站效益專題論證及政策、水電各種綜合效益及投資分?jǐn)傉摺Ｆ陂g國家相關(guān)部門深度參與、深入論證，大量政策建議得以實施。伴隨我國電力體制改革的深入，水電開發(fā)迎來發(fā)展春天并持續(xù)增長二十年。
近幾年水電技術(shù)可開發(fā)量雖然有大幅度提高。但由于水電遠(yuǎn)離東部負(fù)荷中心、開發(fā)難度大、投資高。按照2003年復(fù)查成果，水電經(jīng)濟可開發(fā)4.02億kw，即使現(xiàn)代技術(shù)增加更多的經(jīng)濟可開發(fā)量，但是投資回報和市場競爭力仍然受到巨大影響。而且按照常規(guī)發(fā)展理念和政策，水電可發(fā)展空間似乎不到1億kw，大力發(fā)展水電，保持高速增長難以為繼。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，常規(guī)水電本世紀(jì)20年的平均增速盡管達(dá)到6%，但只有在2013年之前保持了高速增長，2013年達(dá)到峰值12.4%后連年下滑，最低年份甚至還不到2%。
2021年，“碳中和”被首次寫入政府工作報告中，中國面對的減碳任務(wù)十分艱巨。使用包括風(fēng)能、水能、太陽能等在內(nèi)的清潔可再生能源是替代傳統(tǒng)能源的選項之一，除了風(fēng)電和光伏等新能源發(fā)展之外，作為可再生能源的主力又是技術(shù)最成熟，經(jīng)驗最豐富的水電行業(yè)如何在“碳達(dá)峰”“碳中和”大背景下尋找新發(fā)展新機遇呢？
碳達(dá)峰新發(fā)展目標(biāo) 水電行業(yè)被賦予新的歷史使命
2020年9月，習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論中向全世界莊嚴(yán)宣布，中國將力爭于2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰，在2060年前實現(xiàn)碳中和——這是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運共同體，是進(jìn)入新發(fā)展階段的中國推動“高質(zhì)量發(fā)展”的主動求變、應(yīng)變。目前距離碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)分別只有8年多和不到40年的時間。國際公認(rèn)，全球二氧化碳等溫室氣體排放80%以上來自于化石能源使用。
我國“碳達(dá)峰、碳中和”的時間表確定，碳達(dá)峰、碳中和任務(wù)更加艱巨，清潔能源站上風(fēng)口。“十四五”期間，我國的能源轉(zhuǎn)型必將加快步伐，清潔能源對生態(tài)環(huán)境具有正外部性，風(fēng)電、太陽能作為主要的清潔能源，2030年發(fā)電裝機要達(dá)到12億kw以上，十年需要新增7億kw。作為清潔能源的主力——水電在理論蘊藏量不變的情況下，隨著開發(fā)技術(shù)的提高，我國水電可開發(fā)量不斷增加，由1980年的3.7億kw提升至2003年的5.4億kw。水電開發(fā)剩余資源大部分在西南偏遠(yuǎn)地區(qū)、西北青藏高原的河流上游，特別是西南偏遠(yuǎn)地區(qū)和青藏高原。2003年的復(fù)查結(jié)果顯示，我國水電經(jīng)濟可開發(fā)量達(dá)到4.02億kw。在未來碳達(dá)峰的壓力下，我國水電新發(fā)展可消納2030年將近一半的發(fā)電裝機量。
新舊交替發(fā)展 水電將成為清潔能源重要版塊
新時代電力的不斷發(fā)展，水電開發(fā)的邊界條件發(fā)生巨大變化，加持中國生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度加大，“大環(huán)境”的調(diào)整使得老舊水電站改造迸發(fā)生機。
一方面是存量常規(guī)水電的新發(fā)展。長期以來，水電規(guī)劃確定水電站裝機容量的重要標(biāo)準(zhǔn)是裝機利用小時數(shù)，一般不能低于4000小時，長距離送電的水電站更是不能低于4500小時。現(xiàn)代電網(wǎng)覆蓋范圍大，各種電源存在互補性，特別是考慮到水資源的利用和利用水電的靈活啟動和調(diào)峰調(diào)頻功能，同時在水電站發(fā)電端，可以進(jìn)一步搭配新能源開發(fā)，實現(xiàn)容量效益的充分發(fā)揮。
建議對有條件的大中型水電結(jié)合工程建設(shè)條件和老舊機組升級改造，進(jìn)行水電的擴機增容。衡量水電站新的裝機容量標(biāo)準(zhǔn)，擴機后的電站總裝機利用小時數(shù)按照3000小時計算。考慮到生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求，在生態(tài)環(huán)境脆弱或者會引起惡化的小流域的一些老舊小水電以修復(fù)生態(tài)為主，實施改造甚至拆除。
以上兩個方面的發(fā)展理念，今后我國在存量常規(guī)水電站的發(fā)展方面會有更多的事可做，會帶來1億kw的新發(fā)展空間。
另一方面大力發(fā)展抽水蓄能電站。抽水蓄能電站除了具備常規(guī)水電站的各種容量效益以外，更是因為其“填谷”功能，其調(diào)峰范圍可以達(dá)到本身裝機容量的兩倍以上。而抽水儲能的特性為風(fēng)電、光伏等新能源的發(fā)展提供更好的條件。抽水蓄能電站選址靈活，不受大江大河制約，生態(tài)環(huán)境保護(hù)和移民安置相對簡單，工程建設(shè)和機組制造越來越成熟，是當(dāng)前和今后新能源各種儲能型式當(dāng)中最為優(yōu)越的一種。
制約抽水蓄能電站發(fā)展的最大障礙是其各種特殊功能沒有市場機制變成收入，所以長期以來抽水蓄能電站只能有電網(wǎng)企業(yè)開發(fā)建設(shè)，通過電網(wǎng)自身的調(diào)節(jié)實現(xiàn)抽水蓄能電站的盈虧平衡，個別電網(wǎng)以外的企業(yè)建設(shè)抽水蓄能電站，經(jīng)營十分困難。考慮到新能源更大發(fā)展的需求，同時要進(jìn)一步提高我國大型火電站的效率，火電在最優(yōu)的效率區(qū)滿負(fù)荷運行，就是最大的降低碳排放。因此，抽水蓄能電站必須大力發(fā)展，一定要打破只有電網(wǎng)企業(yè)建設(shè)抽水蓄能電站才能盈虧平衡的慣例，全面實施容量價格，黑啟動、調(diào)峰調(diào)頻價格，填谷儲能補償機制（火電提高利用小時數(shù)的分?jǐn)偅履茉礈p少棄風(fēng)棄光的效益分?jǐn)偅约肮膭畎l(fā)電企業(yè)，特別是新能源發(fā)電企業(yè)自身建設(shè)抽水蓄能電站，實施儲能提高電能質(zhì)量，發(fā)電不僅考慮電量的價格，需要按照質(zhì)量以質(zhì)論價。
在抽水蓄能電站選址上，除了靠近負(fù)荷中心選擇以外，也可以在新能源和水電站就近選址，提高送電的穩(wěn)定性和經(jīng)濟效益。我國很多水庫水電站，具備造價極低的抽水蓄能電站建設(shè)條件。
按照全面提高火電、核電、風(fēng)電、光伏的效益考慮，達(dá)到減少碳排放的目的，我國抽水蓄能電站的發(fā)展應(yīng)該重新定位和研究，其發(fā)展空間按照12億kw新能源和15億kw火電、核電配套規(guī)劃，抽水蓄能電站到2060年至少要發(fā)展到3億kw以上。
“西電東送”的經(jīng)濟版圖 搭載新基建快車道
我國的“西電東送”戰(zhàn)略為本世紀(jì)二十年的水電大發(fā)展創(chuàng)造了非常好的條件，特別是云貴川的水電，源源不斷地送到我國華南華東和華中的經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)，為送電端和受電端的經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)都做出了巨大貢獻(xiàn)。
隨著水電開發(fā)向青藏更西部延伸，“西電東送”的距離更長，建議研究新格局和新政策為今后大型水電站開發(fā)提供支撐。結(jié)合我國大范圍的水資源平衡，西藏的水電開發(fā)一定會加大力度，而西藏水電的“藏電外送”要和現(xiàn)有的“西電東送”有機結(jié)合，建議將“藏電外送”上升為國家戰(zhàn)略，與云貴川的“西電東送”實施接續(xù)外送。考慮西藏水電的特殊性，西藏水電開發(fā)作為國家戰(zhàn)略，實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一政策。外送不收過網(wǎng)費，過網(wǎng)費通過碳排放交易從市場中實施盈虧平衡；外送電量實行受電區(qū)統(tǒng)一分配，不能產(chǎn)生消納棄水。
通過新階段的“西電東送”和“藏電外送”國家戰(zhàn)略，未來二十年可以開發(fā)大西部的水電將達(dá)1億kw以上，加上目前在建的水電站，我國新建大型水電站還將投產(chǎn)近2億kw。
生態(tài)環(huán)境保護(hù)、減少碳排放是新時代賦予我們的新要求，減少化石能源比重，老舊、效率低下的火電必然關(guān)停，水電和新能源發(fā)展煥發(fā)生機。電力系統(tǒng)更加強大，電力市場日臻完善，大區(qū)域特別是中西部發(fā)展平衡必然提出新要求。為此，建議像二十年以前一樣，加大各種電價機制、財稅政策、宏觀調(diào)控等政策研究，支持水電新發(fā)展。在2060年之前，水電包括抽水蓄能電站的最終規(guī)模將達(dá)到10億kw，必將為我國節(jié)能減排做出更大貢獻(xiàn)！
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