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全球水電開發現狀及未來趨勢
來源:中國電力新聞網 時間:2020-08-17 字體:[ ]

受地理環境和氣候條件影響,全球水能資源分布很不均勻。從技術可開發量分布來看,亞洲占比為50%,南美洲18%,北美洲14%,非洲9%、歐洲8%和大洋洲1%。據IHA2020年報告,截至2019年底,全球水電裝機容量1308吉瓦,其中抽水蓄能電站裝機容量158吉瓦,全年發電量4306太瓦時。2019年新增裝機容量15.6吉瓦,新增發電量106太瓦時,其中,亞洲的中國、老撾、巴基斯坦,南美洲的巴西,非洲的安哥拉、烏干達和埃塞俄比亞,歐洲的土耳其等國的新增貢獻最大。

全球水電開發程度按照年均發電量計算,約占技術可開發量的27.3%。分地區看,歐洲、北美洲國家水電開發程度較高,增長潛力有限。非洲、除中國之外的南亞及東南亞地區水電開發程度較低,開發潛力大。南美洲基本與全球平均水平持平。總體而言,全球水能資源開發程度不高,未來還有很大的發展空間。

全球水電開發不會止步不前

隨著全球人口增長、城市化進程加快和經濟社會持續發展,人類社會對水與電力的需要提出了更高要求。同時,應對全球氣候變化和增強防災減災能力,也為河流水電開發創造了良好機遇和發展空間。繼聯合國千年發展目標之后,2015年9月聯合國又提出了17項可持續發展目標,同年,巴黎氣候變化協議、“一帶一路”倡議行動愿景也得到國際社會廣泛認可。尤其是“一帶一路”沿線國家人口占全球的2/3,而GDP不足全球1/3;大多數國家屬于中等收入的發展中國家,一些國家尚處于相當貧困狀態,基礎設施條件差,洪澇干旱災害頻發、水資源短缺,飲水安全沒有保障,過度開采地下水導致的生態破壞日益加劇。全球缺電人口仍超10億,缺電最嚴重的正是亞洲和非洲欠發達地區,而這些地區發展空間較大,對電力的需求尤為迫切。

目前,世界上100多個國家已經明確將繼續發展水電。受洪水、干旱、電力短缺、水生態環境惡化等的困擾,“一帶一路”沿線國家大多將水資源和水電開發作為當前發展的首要任務。因此,水電開發仍然具有廣泛的國際合作基礎和發展前景。一些國際組織、咨詢機構和電力企業基于各國經濟發展趨勢和應對氣候變化減排溫室氣體的需要,對全球水電發展進行了多目標場景的預測和分析。綜合各研究機構的成果,以2018年為基準略偏保守估計,2050年全球水電技術可開發利用程度將達50%,屆時年發電量約為7890太瓦時。
預計到2035年,全球水電裝機容量將達到1750吉瓦,年發電量6100太瓦時。全球新增水電裝機約480吉瓦,開發率達38.6%;2050年,水電裝機容量將達2050吉瓦,2035~2050年,新增裝機容量300吉瓦。要實現2050年的目標,水電裝機容量年均增長估計將達到2.0%。在2015~2019年的五年里,裝機容量的年均增長率為2.1%,而2019年的年均增長率僅為1.2%。然而,裝機容量的年增長率可能存在很大差異,這取決于需要數年施工的大型水電項目何時投產。盡管如此,這凸顯出在未來10年或更長的時間里,全球水電開發仍將大有可為。

截至2019年底,全球在建水電規模約150吉瓦。受諸多因素影響,尤其是中國國內水電開發增速放緩,與過去同期比較,預計全球未來水電裝機容量的增速將有所減少。2030年之前,全球年均投產規模為20吉瓦左右。2030年之后,年均投產規模約為15吉瓦。預計2030年之前的水電裝機容量的增量,除中國外,增加最大的區域排名依次為拉美地區、亞洲其他地區和非洲。

從水電技術可開發資源潛力、經濟社會發展水平和能源電力發展需求等因素綜合分析,未來水電開發重點開發的河流(包括界河或國際河流)涉及印度河(印度、巴基斯坦等國),尼羅河(埃塞俄比亞、埃及等國),贊比西河(贊比亞、莫桑比克等國),尼日爾河(尼日爾、貝寧、尼日利亞、科特迪瓦、喀麥隆和乍得等國),剛果河(贊比亞、扎伊爾、中非、剛果、喀麥隆、安哥拉),東南亞國家的伊洛瓦底江、怒江—薩爾溫江(中國、緬甸、泰國等)和瀾滄江—湄公河(中國、老撾、緬甸、泰國、柬埔寨和越南)。

加快開發要促進廣泛共識

任何事物均有其兩面性,開發水電也不例外。除發電、防洪、灌溉、水資源優化配置等對生態有利的影響之外,也存在不利的影響,包括水庫淹沒、移民安置、河流泥沙、水文情勢變化的影響,尤其是筑壩修庫對洄游性魚類生境產生不利影響。加快水電開發,需要增強認知,促進更廣泛的共識和獲得政策支持。水電是清潔可再生能源,技術成熟;對節能減排、應對氣候變化作用顯著;多功能水庫大壩(高壩大庫)在防范洪旱災害和綜合利用方面的作用具有不可替代性。加強環境保護措施和優化水庫運行調度管理,有助于減免對環境的不利影響。人類社會的發展史本質上就是一部與洪水不斷斗爭的歷史,也是一部資源開發利用的歷史。人類文明的強盛與它所能利用的資源總量是密切相關的。每一次資源開發利用總量的提升,都是一次文明的進步。當今世界,人類社會的發展和文明進步越來越依賴可持續的自然資源。因此在自然資源的開發中,也必須加強對自然生態環境的保護。

雖然可燃冰、核聚變、太陽能發電的大規模開發利用均可以期待,但是,地球淡水資源短缺、時空分布不均,以及人口增長和經濟發展,水資源形勢日益嚴峻,加上水庫淤積、大壩老化等,為應對氣候變化,更需要建設具有調節功能的水庫大壩。印度、巴基斯坦、土耳其、秘魯等國具有后發優勢,已紛紛制定高壩大庫發展計劃;美國、瑞士、奧地利等國家正在研究對已有大壩的加高,以增加庫容、彌補泥沙淤積損失和提高應對氣候變化的能力。根據規劃,未來中國西南諸河上游及其支流還需興建一些龍頭水庫和控制性水庫,水庫大壩的高度在100米以上,有的超過200米。預計未來15年,全球規劃建設100米及以上高壩200余座,200米及以上特高壩20余座。

讓利益相關者分享開發成果

即便在達成開發水電共識的基礎上,水電開發方案和利益分配機制對各個利益相關者的有利影響和不利影響還存在較大差異。水電開發是否能夠順利推進并獲得預期效益,取決于能否在公共利益和個體利益之間取得平衡,取決于能否在土地、資源、環保、價格、成本和效益等方面具有競爭性。水電開發涉及諸多不同利益主體及其利益分配分享問題。利益相關者包括土地所有者、移民、開發商、融資機構、電力公司,還包括設計者、承包商、材料和設備供應商、建設管理者和運行管理者,以及受水電開發影響的漁業、農業、種植業和環境保護機構等等。從更加宏觀的時空角度來看,水電開發的影響涉及上下游、左右岸、當前與長遠,局部與全局、受益區和受損區等等。協調各方立場,獲得對開發水電的支持,需要開展深入調查和方案研究論證,確保“水電開發利大于弊”。水電開發不僅要讓受到不利影響的利益相關者從水電開發中得到應有的補償,而且也應該使其分享水電開發的利益。河流水電開發要以問題、市場、效益為導向,根據經濟社會發展需求和河流水資源和水能資源特點,制定河流開發計劃和方案,讓水電開發成果更公平地惠及利益相關者。為此,需要堅持科學發展觀,遵循“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念,促進生態環保、綜合開發、利益分享,共同發展。只有這樣,水電開發方案才能得到絕大多數利益相關方的支持。在國際河流開發和境外水電工程開發中,水電開發企業尤其需要廣泛聽取意見、暢通協商管道、遵守項目所在國法律法規、國際慣例和技術標準的要求,遵循“為項目所在國創造財富、與合作方共同發展”的理念,與利益相關者形成全面廣泛的國際合作和緊密關系,共同促進水電開發可持續發展。在當前全球能源治理體系加速重構的重要歷史時期,以“一帶一路”為依托,通過與周邊國家的能源電力互聯互通建設,促進全面合作和共同發展,打造國際能源電力合作的利益共同體、責任共同體和命運共同體是未來我國能源電力發展的重要方向。

水電可持續發展至關重要

水電可持續發展至關重要。就水資源和電力供應短缺的一些國家而言,在當前經濟社會發展需求急迫的情況下,難免出現“又快又省”的“大躍進”發展模式;對于剛剛“走出去”謀求海外發展的中國電力企業而言,也難免出現追求“超額利潤”的沖動和做法。確保水電工程安全可靠、經濟合理、成本電價適當,環境友好和資源節約并實現可持續發展,其實才是最重要的課題。在水電開發中,工程安全首當其沖。只有安全的發展,才有可持續的發展,安全是水電可持續發展的基石。然而由于內外部因素影響,最近全球范圍內發生的一些事故(大壩開裂、漏水、溢洪道破壞、潰壩、洪水、地震、地質災害等)突顯了水庫大壩安全隱患,尤其是潰壩事故。大壩事故不僅會損害水電設施及當地環境,更會造成對下游區域生命財產的嚴重損失。對此,所有與水電開發相關的企業和機構,都必須深植安全意識,專業和規范地組織開展工程規劃、勘測、設計、建設、運維等工作,防范人為失誤和重大安全隱患,加強全生命期的風險評估和應對處置。

其次是水電工程運行的可靠性,包括發電、防洪、灌溉和供水等功能的正常發揮,確保實現設計預期的發電效益及其他綜合利用效益。通常而言,開發條件好的壩址往往早已開發或已經開發,剩下的壩址或具有一定的開發難度或遠離負荷中心,輸電成本較高,導致水電建設成本增加或電價缺乏競爭力,投資效益降低。加強流域梯級聯合運行調度,有助于提高工程運行可靠性和經濟性。
降低水電開發的成本,關鍵是選擇“好”的項目,并將項目做“好”。要按照經濟社會發展對能源電力和水資源的需求,基于河流水電開發規劃,選擇“好”的項目;要遵循基本建設程序的要求,通過規劃、勘測、設計,充分論證開發規模、開發方式和合理時機,規避投資風險;要吸取類似工程經驗,采用先進技術,在確保安全質量前提下,優化技術方案;要加強項目建設管理,優化資源配置,嚴格過程管控,確保按計劃有序推進工程進度,按期投產發電。

總之,促進水電可持續發展需要根據項目所在區域經濟社會發展的需求,結合流域水資源水能資源特點和工程具體情況,開展重大關鍵技術研究,在建設過程中解決好工程建設的可行性、可靠性、經濟性和協調性問題。在工程運行中,要通過梯級聯合調度,最大限度發揮工程的作用,取得預期的工程效益。加強安全監測評估、設施設備運行管理及維護,解決好水庫泥沙淤積、大壩健康狀態診斷及消缺補強修復,延長其使用壽命,確保其永續利用。

當前,生態環境問題也是制約水電開發的主要因素之一,要依靠科技創新破解綠色發展難題,利用現代信息技術,長期、系統、全過程監測工程建設和運行可能帶來的影響,積累相應的數據資料,結合大數據、云計算、人工智能技術,形成數據共享和應用的智慧平臺,為工程安全運行提供支撐。在當前全球能源治理體系加速重構和可再生能源蓬勃發展的重要歷史時期,水電開發面臨新的機遇和挑戰。作為清潔可再生能源電力和具有防洪,航運、灌溉、供水和生態保護功能的水電工程,當前和未來一個時期仍將需要大力開發,大有作為。近些年,中國水電新增開工規模放緩,但不會止步不前,且未來開發潛力主要集中在西南諸河。“一帶一路”沿線水能資源豐富的國家以及非洲和南美洲其他一些國家將加快水電開發,促進可再生能源電力發展。發展中國家的一些國際河流或界河,或將成為水電集中開發的重點。這為中國水電企業走出去開展國際合作和境外業務提供了寶貴的機會。

開發水電涉及面廣,影響深遠,利益關系十分復雜,如果沒有國家及其政府層面的堅定支持和協調管理,水電開發過程中難免遭遇許多波折,造成非技術成本增加,甚至可能導致工程停工下馬。水電開發企業開發水電要選擇“好”的項目,把項目做“好”;要遵循“價值創造”理念,為社會創造財富,與合作方共同發展,讓水電開發成果惠及所有利益相關者;要進一步促進水電開發與環境保護協調發展,加強工程建設管理、運行維護和調度管理,優化方案,降低成本,讓水電發揮更大作用,并保障其永續利用。

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