返回主站|会员中心|保存桌面|手机浏览

《科技资讯》杂志

杂志等级
    期刊级别:国家级期刊 收录期刊:知网收录(中) 维普收录(中) 万方收录(中) 国家图书馆馆藏 上海图书馆馆藏
本刊往期
站内搜索
 
友情链接
  • 暂无链接
首页 > 杂志论文 > 新常态下中国水电发展的机遇与挑战
杂志文章正文
新常态下中国水电发展的机遇与挑战
发布时间:2018-12-03        浏览次数:31        返回列表

宁传新 张博庭

摘  要:改革开放以来,我国水电发展取得了举世瞩目的成就。然而,随着我国经济出现新常态,水电弃水严重,用电增速减缓,电力体制改革,制约了水电的健康可持续发展。作为我国实现2030年的减排承诺以及巴黎协定的最基本保障,如何解决好这些问题,加快水电开发,对我国今后的能源革命、电力转型和可持续发展都是至关重要的。

关键词:可持续  弃水  电力体制改革  新常态

中图分类号:F426    文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)11(c)-0032-03

改革开放40年来,中国水电工作者以自我革命的勇气和魄力,努力实践水电建设体制机制的改革,勇于直面改革开放所带来的巨大冲击和挑战,悉心探索推进水电健康快速发展之路,我国水电发展取得了举世瞩目的成就。然而,随着我国经济出现新常态,全国各地的电力需求增长减缓,由于大型水电项目相对集中投产,也形成了较大的市场压力,部分省区水电弃水严重;另外,我国水电也进入了新的历史时期,随着我国水电建设重心向西南转移和“一带一路”水电建设的深度参与,面临更加复杂恶劣的高海拔高寒地质环境、更加脆弱的生态环境、更加复杂多变的海外人文法律社会环境风险等问题,地质构造复杂、交通运输困难、工程勘测施工难度大、输电距离长、建设运营成本高,在現有体制和政策环境下水电电价及其消纳,特别是跨区消纳缺乏市场竞争力,水电投资风险因素明显増加,水电可持续发展面临诸多挑战。

1  水电发展的战略地位和作用

1.1 中国水电建设成就巨大

截至2018年底中国水电总装机容量约3.5亿kW、年发电量约1.2万亿kWh,双双继续稳居世界第一;同时具不完全统计,中国大陆已建5万kW及以上大中型水电站约640座、总装机约2.7亿kW;中国企业参与的已建、在建海外水电工程约320座、总装机8100多万kW。水电为我国国民经济快速协调发展和节能减排做出了巨大贡献。

随着水电坝工技术全面进步,水力发电机组设备国产化水平显著提升,水电建设带动了高电压、大电网的形成,同时也带动了区域经济社会发展,社会经济效益巨大。水电开发建设中的移民政策的调整,水电工程环保影响评价体系的完善及环保技术的发展,也践行了“生态优先、绿色发展”的开发指导思想。

在国际方面,水电走出去战略取得了积极进展,与100多个国家和地区建立了水电开发多形式的合作关系,承接了60多个国家的电力和河流规划,业务覆盖全球140多个国家,拥有海外权益装机超过1000万kW,在建项目合同总额超过1500亿美元,国际项目签约额名列我国“走出去”的行业前茅,累计带动数万亿美元国产装备和材料出口。我国水电产业的资本输出、技术输出、设备材料输出、人才资源输出,已成为适应国际形势、符合国家战略、促进国家水电产业发展和国际竞争力日益增强的重要标志。

1.2 水电战略地位凸显

1.2.1 国家能源安全的重要组成部分

能源是人类生存、发展的基础,但随着经济的快速发展,化石能源消耗量持续增加,日益严重的能源短缺和环境破坏问题,全球气候变暖已成为国际关注的热点。基于此背景下,发展清洁能源对于保障能源安全、促进环境保护、减少温室气体排放、实现国民经济可持续发展具有重要意义。水电是绿色可再生能源,也是目前技术最成熟、最具市场竞争力、可以大规模开发的清洁能源。大力开发水电,既可节约煤炭、石油等一次能源的消耗,减少温室气体排放和对大气的污染,又兼具防洪、灌溉、航运、供水、扶贫、旅游等综合效益,是具有重大现实意义的民生工程、绿色工程、安全工程、和谐工程。

1.2.2 电力系统安全稳定运行的重要保障

我国受季风气候的影响,丰水期水量多,枯水期水量少,枯水期水电出力少。在现在的电力结构组成中,火电用来填补枯水期的电力短缺,所以,枯水期的电力十分紧张。而我国西部很多大型水电站在规划之初就有着很强的调节能力,可以提高水电枯期出力,优化电源结构,减少煤电装机容量。但由于水电站建设造成的移民问题和对生态环境的影响争议较大,致使大中型水电站的建设受阻,不能有效地改善我国的能源结构。

水力发电相比火电及风电等其他资源,不仅安全可靠,并且运行灵活。水电站从轮机启动到满负荷出力,只需要几分钟的时间。很多大中型水电站经常在峰荷和腰荷运行,方便承担频繁的调峰任务。根据我国实际情况,水电装机容量在电力系统装机容量中维持一定的比重,是保障整个电力系统调度运行的灵活性、安全性和经济性的重要保障。而随着经济发展,工业化与城镇化水平的不断提高,电网对调频、调峰和填谷的要求也会越来越高,水电站的调节能力优势在未来将会越来越明显。开发水力资源,特别是建设具有较好调节能力的水库电站对改善我国电源结构,实现电力可持续发展都是十分有利的。

1.2.3 应对气候变化和减少温室气体排放的重要措施

我国是世界上最大的发展中国家,发展不平衡不充分问题仍很突出,目前仍是CO2排放的主要大国,煤炭在能源生产和消费结构中占据主导地位,能源结构的不合理也是致使CO2大量排放的主要原因。2015年在巴黎气候大会上,各国代表承诺了自主减排基础上的《巴黎协定》,要求各国争取在21世纪下半叶(2050年后),就达到净零碳排放。作为绿色可持续的清洁能源,水电的发展将在我国能源结构优化和环境保护中发挥重要的作用。

据统计,到2017年底全球的水力发电仍然占所有可再生能源发电总量70%以上,我国的情况也基本如此,可见水电是当前人类社会最主要的碳减排手段。

1.2.4 保持电网安全稳定,利于风电等其他可再生能源开发

我国西部地区拥有丰富的风能、太阳能和水能资源。风电和光电具有间歇性、波动性、随机性和离散性的特点,大规模开发会对电网安全稳定运行造成冲击,降低供电质量,降低线路利用水平,其发展面临较大制约。而由于我国西部风光水资源处于同一区域,而西部九大水电基地已经初具规模,“龙头”水库基本建成,大多具有年或多年调节能力,形成了巨大的储能能力;并已建成了规模空前的电力外送通道。在各水电基地开发同等规模的风电光电,通过风光水互补,联合调度,可以充分利用我国西部风光水资源同宗同源的优势,很好地调节风电、光电的波动,在源头将风光的“垃圾电”加工成“优质电”,利用水电现有的外送通道输送到负荷中心,提高风电、光电利用效率,从而实现风光水资源的协同开发和优势互补。

2  新常态下水电发展所面临的问题

2.1 水电弃水严重

在国家积极发展水电的政策支持和电力体制改革的市场驱动下,近年来我国水电事业得到了迅猛的发展。反之,随着我国经济增速的放缓,电力需求增速放缓,加上输电通道建设滞后、外送能力不足、电力结构矛盾突出等诸多问题的存在,西南地区水电弃水严重。

我国水能资源集中的西南地区经济基础薄弱,基础设施建设滞后,经济发展、民生改善难以满足电力市场的发展要求,当地市场消纳困难,必须依靠西电东送。水电项目建设周期长,我国西南地区水电建设提速后,电网和电源建设缺乏统筹规划和协调,加之水电资源省份消纳困难急需外送,加大了输电通道建设的难度。

以四川为例,从2012年开始,四川弃水问题逐渐凸显。国家电网四川电力公司数据显示,2012—2016年,四川电网调峰弃水电量分别为76亿kWh、26亿kWh、97亿kWh、102亿kWh、141.43亿kWh。2017年,虽在四川省政府、省电力公司和发电企业共同努力下,外送电量357亿kWh,同比提高35%,但仍有大量清洁、优质的水电无法消纳,仅2017年四川弃水电量就达到550亿kWh。2018年上半年四川全口径用电增速达到10.5%,原本可以迎来弃水电量减少的拐点。但6、7月宾金直流特高压因故障停运抢修,且复奉、锦苏、宾金三大直流降负荷10%运行,川电外送仍受到严重影响。

2.2 用电增速减缓

作为观测经济“冷暖”的重要指标,在过去的10年,全社会用电量同比增速呈阶梯状下降趋势。2008年全社会用电量同比增长5.23%,比2007年大幅下降了9个百分点,虽然在此后的2010年、2011年用电增速重回两位数,但2012年开始再次滑入个位数,同比增长5.5%,2015年甚至仅增长0.5%。近两年再度缓慢回升,2017年全社会用电量63077亿kWh,同比增长6.6%。

2018年,全社会用电量68449亿kWh,同比增长8.5%,创2012年以来增速新高。同时2018年中国GDP同比增长6.6%,增速相对平稳,为何全社会用电量出现8.5%的高增速?总体来看,电能替代政策持续推进、高技术及装备制造业用电领涨、互联网和相关服务业新增用电需求以及城乡居民生活用电快速增长等因素,成为2018年全社会用电量增速创近年新高的主要原因。其中,电能替代(以電代煤、以电代油等)对于电力消费增长的贡献率很大。

当前经济运行稳中有变、变中有忧,外部环境复杂严峻,经济面临下行压力,用电量增长不确定性增大。综合考虑国际国内形势、产业运行和地方发展等,以及2018年高基数影响,预计2019年全社会用电量增速将平稳回落,在平水年、没有大范围极端气温影响的情况下,预计全年全社会用电量增长5.5%左右。

2.3 电力体制改革对水电发展的影响

根据电改“九号文”——《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号),新一轮电改的重点和路径是:按照管住中间、放开两头的体制架构,有序放开输配以外的竞争性环节电价,有序向社会资本开放配售电业务,有序放开公益性和调节性以外的发用电计划推进交易机构相对独立,规范运行。

管住中间是指对输配电网环节加强政府监管、实行政府定价,确保电网公平开放、市场公平交易,放开两头是指在发、售电侧实行市场开放准入,引入竞争,放开用户选择权,形成多买多卖的市场格局,价格由市场形成,发挥市场配置资源的决定性作用。

电力体制改革对水电发展有利有弊,将对水电的电价和电量产生深远影响。

2.3.1 电力体制改革对电价的影响

新电改输配电价主要由政府核定,并向社会公布,接受社会监督。政府单独核定输配电价从制度上改变了电网的盈利模式,防止通过调度、价差谋取利益,有利于维护水电企业正当权益。

新电改将分步实现公益性以外的发售电价格由市场形成。改变了以往以政府定价为主的上网电价定价方式,参与电力市场交易的发电企业上网电价由用户或售电主体与发电企业通过协商、市场竞价等方式自主确定。由于目前市场过剩,参与市场交易的上网电价通过协商、市场竞价确定将可能引发行业内激烈竟争,导致全网平均上网电价下降。未来三五年内,既有电价上涨的动因,更有下跌的几率,对冲互抵后,总体上上网电价将可能呈现稳中有降。

2.3.2 电力体制改革对电量消纳的影响

新电改将开放与大用户直接交易,引导市场主体开展多方直接交易,鼓励建立长期稳定的交易机制。在新电改开放大用户直购电、电网收取合理输配电价的背景下,大用户直购电电量将进一步增加。水电企业可自行在用电市场寻找合适的用电企业,双方通过自主协商决定交易事项,依法依规签订电网企业参与的三方合同。对一些水电企业特别是本身成本较低且具有调节水库的水电企业将能争取到更多电量,通过与用电企业签订长期稳定的合同,有效消纳电量,降低弃水风险。

新电改将完善跨省跨区电力交易机制,促进电力资源在更大范围优化配置。目前我国尚未开发的水能资源多集中于西部,西部经济发展水平相对较为落后,用电负荷需求不高。完善跨省区电力交易机制,加快西部外送电网建设,有利于促进西部四川、云南、西藏等水电大省水电清洁能源在中东部省份的消纳,为水电企业电量消纳提供更为广阔的市场空间。

新电改将有序缩减发用电计划,有序放开公益性和调节性以外的发用电计划,更多发挥市场机制的作用。推进发用电计划改革影响大,意味着将大幅度增加市场交易电量,在电力生产过剩区域(如云南、四川等地),将会引起激烈的上网侧电量竞争。发电计划放开之后,电力市场供大于求的现状下,“价低者得”的铁律将表现得淋漓尽致,竞争将造成市场两极分化。

新电改允许符合条件的发电企业投资和组建售电主体进入售电市场,从事售电业务。售电侧改革中,新电改允许发电企业投资售电公司,有可能成为一个新的利润增长点。有利方面在于延伸产业链,自产自销,发售一体,从而提高销售电量优化资源配置,让低成本水电机组多发电。但是由于水电企业在售电侧缺乏相关设备、工作人员、经验及技术,不利于售电业务的开展。同时,如果电网最终进入售电市场,仍将在售电市场占据巨大的优势,发电企业或民营资本无法在售电市场与经验丰富、技术成熟、设备先进的电网企业开展竞争,无法通过售电市场获取更多的交易电量。

新电改将对水电企业的经营理念、发展空间、商业模式等产生重大影响,对水电企业的发展有利有弊。水电企业今后进入售电侧,与用户直接交易,经营发展的空间更大;电力市场竞争更加公平、充分、直接、激烈;电价机制仍双轨运行,但更趋市场化定价;电价结构更趋合理,但电价水平将稳中有降;影响水电企业盈亏的因素更加复杂多变,面对市场竞争与广大用户,各水电单位工作更富挑战。目前我国经济下滑、电力市场相对过剩,当前改革时机对水电企业并不利,但随着市场化竞争加剧,发电行业长远有可能出现盈亏分化,优胜劣汰,兼并重组。

3  未来水电发展的展望

人类社会从化石能源向非化石能源的转型是不可抗拒的历史必然,水电作为目前最成熟的可再生能源利用形式必然要在能源革命电力转型的进程中发挥不可或缺的重要作用。为此,在我国经济发展新常态的大环境下,应加强电力统一规划和实施,将西南水电开发和外送纳入全国资源优化配置的大格局中统筹考虑。根據资源条件、市场需求变化和环境承载能力,合理确定各流域水电基地的开发规模、开发时序和外送规模。合理确定消纳市场,扩大水电消纳范围,实现清洁能源的高效利用。

为解决现有水电弃水问题,促进水电消纳,加快我国能源结构优化调整。应进一步明确西南作为国家水电基地的定位,将水电纳入全国一次能源平衡,形成政府主导下的市场机制。并制定优先消纳水电的政策,将西南水电纳入强制性消纳保障范畴,构建合理的市场交易方式和碳排放交易机制,促进水电在全国的消纳。

随着社会进步和水电向纵深发展,与水电相关的经济与结构性矛盾将会越来越突出。显而易见,仅仅依靠电网与发电企业,难以协调这些矛盾,需要站在国家大局层面,从电力与社会发展的总体利益出发,理性思考和统筹研究西电东送与电源开发的协调问题。这样才有可能突破瓶颈,推动水电可持续发展。

参考文献

[1] 张博庭.能源革命下的水电发展机遇[J].能源,2018(Z1):

107-111.

[2] 陈东平.西藏水电发展与思考[J].水力发电,2019,45(2):25-28.

[3] 艾明建.解决四川弃水,内外通道建设需兼顾[N].中国能源报,2018-06-18(4).

[4] 张博庭.中国水电从追赶到引领的嬗变[J].中国电力企业管理,2018(25):72-79.

[5] 刘悦,黄炜斌,马光文,等.提高西藏水电外送价格竞争力的政策效应分析[J].水力发电,2019,45(2):21-24,47.