美國水電蘊(yùn)藏量與研發(fā)需求評估

［美國］ M.巴勒達(dá)等

美國水電蘊(yùn)藏量與研發(fā)需求評估

［美國］ M.巴勒達(dá)等

研發(fā)利用水電技術(shù)有助于提高美國短、中及長期可再生能源的供應(yīng)能力，目前美國電力科學(xué)研究院正在不斷更新水電技術(shù)并對其在這方面的作用進(jìn)行了評估。這些技術(shù)涉及傳統(tǒng)的水電站、抽水蓄能、河流水能、人工運(yùn)河(水動力學(xué))、海洋技術(shù)、波浪發(fā)電、潮流及潮汐動力發(fā)電。對各種技術(shù)的作用、投入實(shí)際運(yùn)用所需要的研究，以及刺激新技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)激勵措施進(jìn)行了評估分析。

水電資源;開發(fā)規(guī)劃;水電蘊(yùn)藏量;評估分析;美國

據(jù)保守估計(jì)，到2025年，美國現(xiàn)有裝機(jī)容量將可能增加40 000 MW。其中13 750 MW來自傳統(tǒng)的水電站，10 000 MW來自抽水蓄能工程，3 000 MW來自新的流體動力技術(shù)，還有13 000 MW來自潮汐和海洋波能發(fā)電技術(shù)。為此需要開展以下工作。

(1)增加美國能源署水能項(xiàng)目撥款。到2015年，可為項(xiàng)目提供研發(fā)指導(dǎo)資金3億美元的支持。提供的研發(fā)資金可以促進(jìn)通過流體動力資源和海洋波能發(fā)電的水電技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化，同時使傳統(tǒng)的水電在短期內(nèi)獲益。

(2)繼續(xù)實(shí)行美國產(chǎn)品稅收信貸(PTC)和清潔可再生能源債券(CREB)計(jì)劃。這些經(jīng)濟(jì)措施將鼓勵對基礎(chǔ)水電設(shè)施現(xiàn)代化及新建設(shè)施的投資。

(3)大力推行已經(jīng)提出的加快批準(zhǔn)試點(diǎn)項(xiàng)目和解決海洋能開發(fā)許可路徑的監(jiān)管程序。

2007年，美國電力科學(xué)研究院公布了“水電蘊(yùn)藏量與研發(fā)需求評估”報(bào)告。根據(jù)現(xiàn)有資料和對科技發(fā)展的深刻見解，加上可行的激勵措施和額外的研究和制度支持，美國電力科學(xué)研究院對到2025年可開發(fā)的水電量進(jìn)行了預(yù)測?？晒╅_發(fā)的水電涵蓋對現(xiàn)有電站的有效利用以及傳統(tǒng)和新興技術(shù)的使用。美國電力科學(xué)研究院對開發(fā)這些發(fā)電量和裝機(jī)容量所需要進(jìn)行的研究和執(zhí)行的激勵措施進(jìn)行了評估。申請?jiān)黾友芯抠Y金和拓寬增值水電技術(shù)和新興水電技術(shù)投資信貸的項(xiàng)目中大量引用了該報(bào)告的內(nèi)容。

其中提及該報(bào)告初始版的缺點(diǎn)之一就是對能開發(fā)的電能及并網(wǎng)發(fā)電的速度的預(yù)測非常保守。評估過于保守是因?yàn)橐庾R到有一些既有障礙會阻止發(fā)電蘊(yùn)藏量的快速實(shí)時開發(fā)，具體如下:

(1)缺乏長期的聯(lián)邦水力發(fā)電研究、開發(fā)、應(yīng)用和示范(RDD＆D)方案;

(2)總體上缺乏對可再生能源技術(shù)的長期激勵措施;

(3)專門針對水電技術(shù)的激勵措施有限;

(4)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用在監(jiān)管體系上耗時過長。

美國電力科學(xué)研究院最新分析的重點(diǎn)在于，納入了更多最新的可用數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步探討了研究、激勵措施及監(jiān)管環(huán)境對新的可再生水電商業(yè)化所需的時間期限的影響。為試圖了解研究投入和激勵計(jì)劃在新開發(fā)裝機(jī)容量方面之間的關(guān)系，提出了一系列新的發(fā)電方案，并列出了其商業(yè)化運(yùn)營時間表。

1 研究成果

美國現(xiàn)有傳統(tǒng)水力發(fā)電量占可再生能源發(fā)電量的70%(超過248 000 GW·h)，而且其他可再生能源的發(fā)電量有可能進(jìn)一步增加?，F(xiàn)有水電站和尚未修建水電站的大壩以及通過新興水電技術(shù)可能增加的裝機(jī)容量可為美國國內(nèi)可再生電力供應(yīng)帶來實(shí)質(zhì)性增長。

2007年，美國電力科學(xué)研究院保守估計(jì)，到2025年，裝機(jī)容量可增加23 000 MW，并指出，如果加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)激勵措施和加快水力發(fā)電產(chǎn)業(yè)規(guī)范進(jìn)程，這一裝機(jī)容量在保守估計(jì)的基礎(chǔ)上會有顯著提高。根據(jù)美國能源署、美國電力科學(xué)研究院和行業(yè)協(xié)會進(jìn)行的資源評估，總資源蘊(yùn)藏量估計(jì)為85 000～95 000 MW，其中不包括抽水蓄能、流體動力、海浪能和熱能。所以設(shè)想的40 000 MW是很保守的估計(jì)。

1.1 進(jìn)展、規(guī)劃與效益

2007年發(fā)布的報(bào)告中，對水電開發(fā)的展望發(fā)生了重大的變化，這些變化包括:

(1)美國能源署提交了一份新的水能倡議書，在倡議書中指出，2008年和2009年共投入300多億美元以鼓勵增加短期水力發(fā)電量，同時強(qiáng)調(diào)，要開發(fā)河流、潮流和海洋波能發(fā)電的水電技術(shù)，并使其商業(yè)化。

(2)對產(chǎn)品稅收信貸和清潔可再生能源債券項(xiàng)目的定義進(jìn)行了擴(kuò)展和補(bǔ)充。這些經(jīng)濟(jì)激勵措施將繼續(xù)鼓勵對基礎(chǔ)水電設(shè)施現(xiàn)代化及新建設(shè)施進(jìn)行投資。

(3)為水動力技術(shù)頒發(fā)了新的商務(wù)試用許可證，這些許可證可以加強(qiáng)監(jiān)管程序的實(shí)施。

根據(jù)倡議書中的這些激勵措施，美國電力科學(xué)研究院研究探討了加強(qiáng)投入和提高影響力以增加水力發(fā)電的選擇方案，同時對并網(wǎng)的新增裝機(jī)容量的附加效益進(jìn)行了評估，這些效益包括:①減少碳排放量;②減少油耗;③增加工程、建筑和制造業(yè)的就業(yè)機(jī)會。

研究報(bào)告還涉及如何將水電技術(shù)納入碳的總量管制和交易計(jì)劃及其可能對鼓勵水力發(fā)電產(chǎn)生的影響。

由于水電行業(yè)完成了許多工程項(xiàng)目建設(shè)，因此，有些數(shù)據(jù)必須更新，涉及由美國能源署資助的研發(fā)項(xiàng)目、新的產(chǎn)品稅收信貸的經(jīng)濟(jì)刺激措施、哥倫比亞等35個州和地區(qū)的可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)、為滿足系統(tǒng)要求而針對傳統(tǒng)水電和抽水蓄能開發(fā)的新技術(shù)、應(yīng)對研發(fā)與簡化的監(jiān)管程序的新型水動力和海洋能產(chǎn)業(yè)所采取的措施。

1.2 現(xiàn)狀調(diào)查

美國能源署能源信息管理局2009年公布的《2008年能源展望年報(bào)》對2006年和2007年可再生能源發(fā)電量進(jìn)行了初步估計(jì)，如表1所示。從表1中可以看出，由于受降雪、降雨及隨之而來的供水問題的影響，2007年水力發(fā)電量顯著減少，但它仍然占可再生能源發(fā)電總量的71%。令人可喜的是，風(fēng)電的裝機(jī)容量增加到約16 000 MW，占可再生能源總發(fā)電量的9%。據(jù)預(yù)測，2007～2030年可再生能源的發(fā)電量將有所增加，而據(jù)美國能源信息管理局的預(yù)測，傳統(tǒng)水電裝機(jī)容量僅增加850 MW，而風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)31 000 MW。

表1 2006～2007年美國可再生能源發(fā)電量及裝機(jī)容量

2008年5月，美國能源署風(fēng)電管理局的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)報(bào)告引起轟動，報(bào)告中指出，到2030年，風(fēng)力發(fā)電將占全國電力供應(yīng)的20%，風(fēng)電的裝機(jī)容量將超過300 000 MW。該報(bào)告指出，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，風(fēng)電業(yè)還面臨著巨大的挑戰(zhàn)，這包括許多與風(fēng)能技術(shù)無關(guān)的問題:

(1)區(qū)域輸電運(yùn)營商;

(2)從資源轉(zhuǎn)變成負(fù)荷所必需的輸電線路和基礎(chǔ)的傳輸設(shè)施;

(3)制造業(yè)、建筑業(yè)、運(yùn)行和管理部門所需的熟練工、技術(shù)員、工程師。

報(bào)告對風(fēng)力發(fā)電站選址(包括輸電線路)和開發(fā)300 000 MW風(fēng)電裝機(jī)對環(huán)境的不利影響未予重視，只著重強(qiáng)調(diào)了如下幾個優(yōu)勢:

(1)到2030年，因發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳排放量降低25%;

(2)天然氣使用量減少11%;

(3)發(fā)電耗水量減少152億m3;

(4)每年可使地方財(cái)政收入提高15億美元以上;

(5)可提供50萬個就業(yè)機(jī)會，在風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)可直接提供15萬個崗位。

要實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電占總能源供應(yīng)20%的目標(biāo)，還存在大量的不確定性外部因素。根據(jù)2008年美國能源署信息管理局對可再生能源發(fā)電的預(yù)測，到2030年，其裝機(jī)容量將降到31 000 MW?？稍偕茉窗l(fā)電與其他能源發(fā)電之間的平衡由外部因素驅(qū)動，而外部因素則通過資源蘊(yùn)藏量、容量系數(shù)、環(huán)境影響，以及最重要的經(jīng)濟(jì)效益等因素保持平衡。

1.3 開發(fā)前景

不需要投資興建大量的輸電設(shè)施，只利用現(xiàn)有的技術(shù)(通過研發(fā)得到增強(qiáng))就可使水電裝機(jī)增加一半以上。發(fā)電效益的增大通過對新型水電技術(shù)的研發(fā)、激勵措施以及采用流線型監(jiān)管程序來實(shí)現(xiàn)，與在過去30 a風(fēng)力產(chǎn)業(yè)在政府研發(fā)和激勵政策的支持下達(dá)到的25 170 MW裝機(jī)容量相類似。

通過比較，美國能源署近期關(guān)于風(fēng)電總結(jié)報(bào)告《風(fēng)能對美國供電日益增長的貢獻(xiàn):到2030年比例為20%》預(yù)計(jì)，相對于目前的25 170 MW風(fēng)電裝機(jī)容量，2030年實(shí)現(xiàn)300 000 MW，在技術(shù)上是可以實(shí)現(xiàn)的。

在水電開發(fā)方面，已經(jīng)具備如下條件:

(1)將開發(fā)一`批裝機(jī)容量大于30 MW的大型水電項(xiàng)目。修建這些工程的原因在于，始于2008年8月的對一些裝機(jī)超過5 400 MW的大型工程進(jìn)行的研究表明，很多工程都具有供水等多種功能。計(jì)劃修建的項(xiàng)目可用來滿足基礎(chǔ)供水設(shè)施的緊急需求，同時具有水力發(fā)電的效益。

(2)小型和低發(fā)電功率項(xiàng)目的開發(fā)將會加速，因?yàn)橛猩a(chǎn)激勵措施的推動，以及國家可再生能源配比系統(tǒng)的要求，美國聯(lián)邦能源管制委員會(FERC)也提到，申請這些項(xiàng)目的數(shù)量有所增加。

(3)現(xiàn)有水電站(由聯(lián)邦能源管制委員會許可的)的發(fā)電量將繼續(xù)增加，因?yàn)楫a(chǎn)品稅收信貸政策期限將延長并被授權(quán)成為《突發(fā)事件經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定法規(guī)定》(2008年)的一部分，聯(lián)邦政府還將完成水電設(shè)施的增容改造計(jì)劃，以便為各地運(yùn)營的大壩提供更有效的服務(wù)。

(4)將在現(xiàn)有的大壩上配套修建新水電站，聯(lián)邦大壩研究報(bào)告中沒有考慮還未評估的79 000座已建大壩的發(fā)電量。因?yàn)檫@些大壩最初目的是供水和其他用途，這些大壩可以在供水和能源供應(yīng)方面都發(fā)揮重要作用。

(5)由于人們認(rèn)識到蓄能在電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可再生能源的一體化中的重大作用，抽水蓄能在近兩年已經(jīng)復(fù)蘇。

(6)聯(lián)邦能源管制委員會制定的試點(diǎn)許可政策加快了水動力學(xué)技術(shù)的開發(fā)。2008年已頒發(fā)了120多項(xiàng)許可。該類技術(shù)尚在開發(fā)中，如果要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，則還需要大量的研發(fā)支持。

(7)對于潮汐能源，開發(fā)的時間進(jìn)程仍是未知數(shù)。潮汐能源具有開發(fā)潛力，但仍需要研發(fā)的投入，來解決一些已知的技術(shù)問題從而使其切實(shí)可行。同時，具有一個切實(shí)可行的監(jiān)管體系也將是一個關(guān)鍵因素。

2 水力發(fā)電產(chǎn)生的其他效益

據(jù)樂觀估計(jì)，水電開發(fā)方案實(shí)施后(以評估量39 750MW的裝機(jī)容量計(jì))可帶來如下效益:

(1)減少碳排放量。增加的水電裝機(jī)容量估計(jì)每年可減少碳排放量1.74萬t。

(2)降低耗油量。增加的水電裝機(jī)容量估計(jì)每年可節(jié)省耗油量5 570萬桶。

(3)增加工程、建筑和制造業(yè)的就業(yè)機(jī)會并刺激經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。根據(jù)美國能源署就業(yè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響模型進(jìn)行的粗略預(yù)測，39 750 MW的水電裝機(jī)容量可帶來以下效益:①為建筑業(yè)提供68.6萬個就業(yè)崗位，主要是針對大型抽水蓄能和新技術(shù)制造業(yè);②1.15萬個運(yùn)行和維護(hù)崗位(目前該行業(yè)已就業(yè)的員工約1.9萬人);③在施工期間，能產(chǎn)生950億美元的經(jīng)濟(jì)效益;④每年直接、間接或連帶的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出為17億美元。

這些估值是根據(jù)目前的風(fēng)電開發(fā)模型得出的近似值。提議經(jīng)濟(jì)模型的開發(fā)應(yīng)針對傳統(tǒng)和新興水力發(fā)電技術(shù)的具體的特性，作為開發(fā)商、投資者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)更好評估未來水電開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)影響的一套工具。

3 能源研發(fā)的需求

如上所述，研發(fā)是開發(fā)可再生能源的重要手段之一。水電開發(fā)中有技術(shù)和環(huán)境問題需要解決。而且風(fēng)電模型也顯示，研發(fā)也是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電裝機(jī)容量增大的關(guān)鍵因素，在2008年年底的國會上重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了這一情況。2008年9月10日，在向美國眾議院能源獨(dú)立和全球變暖特別委員會的陳述中，麻省理工學(xué)院校長S.霍克菲爾德(Hockfield)博士提出了她對國家能源研發(fā)政策和開支的看法。在題為《未來的投資:研發(fā)需要面對美國的能源和氣候挑戰(zhàn)》的發(fā)言中，她就達(dá)成能源改革所需要的研究經(jīng)費(fèi)提出了幾個關(guān)鍵問題:

(1)在過去的幾十年中，聯(lián)邦投入到能源研究的資金逐年減少，變得微乎其微。1980年，聯(lián)邦政府研究經(jīng)費(fèi)的10%用于能源研發(fā)。如今，研究經(jīng)費(fèi)卻只占2%。

(2)自1980年以來，美國能源公司研究投資的下降幅度，與公共研究的下降幅度相當(dāng)。到2004年，企業(yè)能源研發(fā)僅相當(dāng)于今天的12億美元。這個水平可能適合一個符合成本效益，且技術(shù)成熟的基于化石燃料的能源產(chǎn)業(yè)。然而，這不適用于任何一個以創(chuàng)新為主導(dǎo)的行業(yè)。制藥公司的研發(fā)投資占收益的18%。半導(dǎo)體公司的投資占其收益的16%。即便是汽車行業(yè)，投資也有3.3%。然而，美國能源公司投入的研發(fā)資金卻不足其收入的0.25%。

這里所強(qiáng)調(diào)的是，工業(yè)要發(fā)展和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，只有政府才能為研發(fā)提供動力來源。

4 水電研發(fā)的需求

2008年10月29～30日，美國電力科學(xué)研究院在華盛頓主辦了一個題為“水電開發(fā)研發(fā)需求”的研討會。這次研討會的重點(diǎn)是為一個重新調(diào)整過的聯(lián)邦可再生水資源研發(fā)項(xiàng)目提供行業(yè)扶持資金。這次研討會匯集了業(yè)界代表、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、金融專家、能源技術(shù)提供商，以確定和按重點(diǎn)排列出新水電裝機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的研發(fā)需求，包括海洋能源、流體動力學(xué)、傳統(tǒng)水電和抽水蓄能。

研討會的一個重點(diǎn)議題是討論該行業(yè)的研究、開發(fā)、應(yīng)用以及示范項(xiàng)目的需求現(xiàn)狀。幾個重點(diǎn)討論的議題包括:

(1)傳統(tǒng)水電，在考慮其技術(shù)成熟性的同時，還需進(jìn)行新的開發(fā)研究，這些研究包括簡單先進(jìn)的環(huán)境優(yōu)化及自動發(fā)電控制優(yōu)化;

(2)抽水蓄能也有進(jìn)一步的研發(fā)需求，包括材料和變速機(jī)控制;

(3)波浪、潮汐等發(fā)電技術(shù)還處于研究和早期的示范階段。

以下是2008年的專題研討會中，關(guān)于水電研發(fā)專題的重點(diǎn)議題。

針對傳統(tǒng)的水力發(fā)電和抽水蓄能:

(1)先進(jìn)的水輪發(fā)電機(jī);

(2)可再生能源整合;

(3)技術(shù)開發(fā);

(4)環(huán)境問題;

(5)氣候和流量模擬。

針對海洋和水動力發(fā)電(波浪、潮流、潮汐和水動力等問題):

(1)技術(shù)測試(開發(fā)，包括通過試點(diǎn)示范進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)性開發(fā));

(2)環(huán)境測試(以處理系統(tǒng)環(huán)境影響);

(3)測試標(biāo)準(zhǔn)。

5 激勵措施

5.1 產(chǎn)品稅收信貸及上網(wǎng)電價(jià)

根據(jù)產(chǎn)品稅收信貸支持通過開發(fā)新興技術(shù)提高裝機(jī)容量的歷史，可以了解其在可再生能源產(chǎn)業(yè)中的重要性。研究顯示，1999～2006年，在激勵政策的支持下，產(chǎn)品稅收信貸對風(fēng)電行業(yè)的大力開發(fā)產(chǎn)生了重要的影響。

2005年，隨著產(chǎn)品稅收信貸方案的推廣，以及對水電裝機(jī)容量的激勵政策，在現(xiàn)有大壩的基礎(chǔ)上，配套新增了27個水力發(fā)電項(xiàng)目，可供電力超過41萬MW·h(相當(dāng)于新增120 MW的裝機(jī)容量)。

阻礙水力發(fā)電激勵方案的一個因素是，產(chǎn)品稅收信貸等水電激勵方案只有在可再生能源發(fā)電時才適用，并且對于水電項(xiàng)目開發(fā)來說，有一個嚴(yán)重的時間滯后問題。與其他可再生能源發(fā)電相比，長期可靠的激勵政策可使水力發(fā)電受益。如果對上網(wǎng)電價(jià)等計(jì)劃及其對就業(yè)的影響進(jìn)行評估，就需要考慮研發(fā)可持續(xù)性技術(shù)并從初始示范階段發(fā)展到大量機(jī)組和電站的產(chǎn)業(yè)化所需要的時間和經(jīng)濟(jì)支撐。

《歐美可再生能源發(fā)電的固定價(jià)格激勵政策之辯論:副作用及未來方向》這一報(bào)告中提到，歐盟在可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)和固定上網(wǎng)電價(jià)方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。好幾個歐盟成員國已經(jīng)通過上網(wǎng)電價(jià)使可再生能源得到迅猛開發(fā)，而可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)則未起到作用。上網(wǎng)電價(jià)的成功讓其他國家受到啟發(fā)而采用了類似的法律。上網(wǎng)電價(jià)目前是世界上各國采用的最廣泛的可再生能源政策。

截至2007年，已經(jīng)有18個歐盟國家采用了固定上網(wǎng)電價(jià)，其他采用的國家還有:巴西、印度尼西亞、以色列、韓國、尼加拉瓜、挪威、斯里蘭卡、瑞士和土耳其。固定上網(wǎng)電價(jià)就是要求電力公司按固定價(jià)格購買可再生能源發(fā)電量。這些固定價(jià)格的構(gòu)成根據(jù)發(fā)電成本而形成的長期支付價(jià)格(如德國)，或在現(xiàn)貨市場價(jià)格之外給予固定的補(bǔ)貼(在西班牙)。大多數(shù)法律還規(guī)定，電力公司需要保證所有合格的可再生能源的電力并網(wǎng)。

最近一項(xiàng)關(guān)于固定上網(wǎng)電價(jià)的研究表明，成功的固定上網(wǎng)電價(jià)應(yīng)該包括:

(1)確保恰當(dāng)反映發(fā)電成本和利潤的長期保證金;

(2)激勵強(qiáng)度應(yīng)隨著時間的推移而減少(即補(bǔ)貼價(jià)格的逐漸減少);

(3)激勵強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)可再生能源技術(shù)的不同而有所區(qū)別(例如光伏、風(fēng)能、生物質(zhì)能);

(4)為實(shí)現(xiàn)特定的政策目標(biāo)而專門制定的激勵強(qiáng)度。

5.2 健全的法律法規(guī)

學(xué)者C.克萊恩在美國電力科學(xué)研究院研討會上指出，任何一項(xiàng)資金密集型項(xiàng)目的開發(fā)都面臨一個已知的障礙，而所有水電開發(fā)面臨的則是管制周期的不確定性。如果法律法規(guī)不健全，投資者就沒有足夠的信心來確定投資回報(bào)的時間，下面的3個關(guān)鍵因素就會受到影響:

(1)不愿提供配套資金來支持私人的研究投資;

(2)難以為新的和資金密集型項(xiàng)目吸引開發(fā)資金;

(3)用以支持技術(shù)的基礎(chǔ)制造設(shè)施建設(shè)緩慢。

健全的法律法規(guī)再加上激勵措施可刺激對新的水電項(xiàng)目的投資行動。

5.3 總量管制和交易現(xiàn)狀

當(dāng)前，美國國會正在考慮是否實(shí)行總量管制和交易排放政策。對于所有的溫室氣體(GHG)減排，通用詞匯是減碳。在大多數(shù)政策討論中，有專門的公式將甲烷和其他溫室氣體轉(zhuǎn)換為碳當(dāng)量。這些計(jì)算公式給測量和貿(mào)易信貸提供了共同的基礎(chǔ)。

在總量管制和交易的情況下，對水力發(fā)電和其他形式的可再生能源發(fā)電而言，使用非排放性能源供電而降低的二氧化碳當(dāng)量或配額變得很重要。如果給一些非排放性發(fā)電(如核電、水力發(fā)電、風(fēng)電或太陽能)制定溫室氣體或二氧化碳排放額度，便會提高其發(fā)電效益。實(shí)施這種碳補(bǔ)償機(jī)制，兩個關(guān)鍵因素是必需的:

(1)將可變利率作為公式的參數(shù);

(2)明確可納入該補(bǔ)償機(jī)制的可再生能源。

6 結(jié)語

以下是從美國電力科學(xué)研究院正在進(jìn)行的研究中得出的幾個關(guān)鍵初始數(shù)據(jù)。

(1)2007年，水力發(fā)電量占美國電力供應(yīng)的7.1%，且占所有可再生能源發(fā)電的70%以上。

(2)如果研發(fā)和激勵政策保持一致，到2025年，水電裝機(jī)容量將會增加到39 750 MW。

(3)開發(fā)水能資源可以:①提供短期的和長期的可再生能源電力;②實(shí)現(xiàn)可再生能源的電力并網(wǎng);③保證國內(nèi)能源安全;④降低發(fā)電所需的用水量。

(4)為了實(shí)現(xiàn)發(fā)電量的有效增長，水電行業(yè)需要有可持續(xù)的組合激勵政策，這些政策包括:①通過清潔可再生能源債券項(xiàng)目和產(chǎn)品稅收信貸獎勵增加發(fā)電量;②通過示范項(xiàng)目投資補(bǔ)貼政策鼓勵波浪和潮汐能等新形式的發(fā)電項(xiàng)目;③認(rèn)識到通過可加快投資的投資補(bǔ)貼政策，抽水蓄能發(fā)電對其他間歇性可再生能源的作用;④尋找新的較長期的激勵政策，如固定上網(wǎng)電價(jià)，鼓勵可再生能源電力的長期增長。

(5)在美國，水電研發(fā)的投資是所有能源行業(yè)中最低的。相對來說，適當(dāng)?shù)卦黾友邪l(fā)資金，加強(qiáng)對復(fù)雜環(huán)境和工程問題的了解，會大大改善現(xiàn)有水電產(chǎn)業(yè)及新水電技術(shù)的性能并提高其成本效益。主要內(nèi)容包括:①負(fù)荷跟蹤和資源管理的水資源預(yù)測;②部署和開發(fā)先進(jìn)的“親魚型”水輪機(jī)，改善環(huán)境和運(yùn)行性能;③用先進(jìn)的變速發(fā)電機(jī)提高抽水蓄能的功效;④資源評估;⑤對環(huán)境系統(tǒng)造成的影響;⑥新工藝的組成和安裝標(biāo)準(zhǔn)。

(6)改進(jìn)下列監(jiān)管程序可以減少不確定性和加快開發(fā)速度:①加強(qiáng)聯(lián)邦和州之間的協(xié)作，以加快聯(lián)邦強(qiáng)制性檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和州40個水質(zhì)監(jiān)測機(jī)構(gòu)的審批工作;②簡化許可證的發(fā)放過程，加快閉環(huán)抽水蓄能工程的開發(fā)，將對自然河流的影響降到最低;③將政府資助的環(huán)境研發(fā)用于資源評估和提高科技與環(huán)境相互作用的了解，以為監(jiān)管機(jī)構(gòu)作決策打下基礎(chǔ);④解決美國礦產(chǎn)資源管理局和聯(lián)邦能源管制委員會之間的管轄問題，以解決監(jiān)管外大陸架開發(fā)中的不確定性。

所有這些因素都會影響新水電開發(fā)的速度。2025年新增水電裝機(jī)容量是23 000 MW還是40 000 MW受支持和鼓勵程度大小的影響。從2007年和2008年采取的激勵措施的效果和美國能源署新修訂的支持計(jì)劃來看，到2025年，新增水電裝機(jī)容量很可能達(dá)到40 000 MW。

朱 紅 摘譯自英刊《水電與大壩》2010年第4期

鄒瑜校

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2011-04-20