藏東農(nóng)牧區(qū)微水電發(fā)展的SWOT分析

肖弟康，呂 紅，侯 新，張衍林，張 杰，溫汝俊

(1.重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學院，重慶 402160;2.重慶社會科學院 400020;3.重慶市環(huán)境保護局，重慶 401147)

1 研究背景

藏東行政上以昌都地區(qū)為主，水能、太陽能、風能、煤是該地區(qū)的主要能源資源，其中風能、煤等資源相對貧乏，而清潔可再生能源水能、太陽能較豐富，有發(fā)展大中型及小、微型水電①按照一般定義，無輸電線路的孤立水電系統(tǒng)的水電工程(單機容量不超過300 kW)稱為微小水電(PICO)。目前，我國微水電的定義并不統(tǒng)一，單機容量10～500 kW都稱為微水電?？紤]農(nóng)牧區(qū)實際，本文仍沿用我國傳統(tǒng)定義，單機容量不超過10 kW的水電即微水電。和太陽能電力的優(yōu)勢條件。由于大中型水電是解決大中城市或工業(yè)用電的途徑，太陽能發(fā)電的技術(shù)和成本相對較高，因此解決生活和生產(chǎn)用電負荷水平很低的藏東農(nóng)牧區(qū)用電的任務，就自然地落在小、微型水電的發(fā)展上。但由于過去對微水電(主要是10 kW以下的戶用或村用機組)特別適合農(nóng)牧區(qū)用電點分散、負荷小的特點認識不夠，實踐中形成倚重規(guī)模較大的小水電格局，微水電沒有得到應有的發(fā)展。因此，研究分析微水電在藏東農(nóng)牧區(qū)的優(yōu)勢和特點，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

SWOT分析方法是以組織內(nèi)外部環(huán)境分析的結(jié)果為基礎(chǔ)來尋找和制定戰(zhàn)略的一種方法。通過SWOT分析，對藏東地區(qū)發(fā)展微水電的條件、困難和機遇進行全面、系統(tǒng)分析，可以找出其自身具有的優(yōu)勢因素、弱勢因素以及外部的機遇因素和威脅因素，從而明確分析適合藏東微水電的戰(zhàn)略發(fā)展模式。

2 藏東農(nóng)牧區(qū)發(fā)展微水電的優(yōu)勢分析

在藏東發(fā)展微水電，充分利用農(nóng)牧區(qū)廣泛的可再生微水資源，可以有效地解決橫斷山地區(qū)人口分散稀少，分布廣泛的農(nóng)牧民生產(chǎn)生活用電的問題［1］。

2.1 非常適合農(nóng)牧區(qū)用電點分散且用電量小的實際

情況

藏東農(nóng)牧區(qū)居民非常分散，自然村村間平均相隔25 km以上，加上橫斷山區(qū)地質(zhì)災害頻發(fā)，山高坡陡，險峻跌宕，因此建設(shè)覆蓋區(qū)域4 300多個分散村莊的基礎(chǔ)性供電網(wǎng)絡(luò)無論是在經(jīng)濟上，還是在技術(shù)上都十分困難;而一座微水電的裝機容量可以很小，能夠直接服務到村到戶，在基本不需要輸變電設(shè)施的條件下就可以達到正常負荷運行狀態(tài)。其次，農(nóng)牧區(qū)用電量較小。如昌都地區(qū)有11個縣、138個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、1 319個行政村和4 392個自然村，這些自然村中90%以上人口數(shù)不超過200，戶數(shù)不超過30，按目前用電標準0.3 kW/戶計算，1個200人的自然村只需建設(shè)1座裝機容量10 kW的微水電站就可解決全村人的生產(chǎn)、生活用電問題。

2.2 特別適應脆弱的地質(zhì)及高原水文條件

橫斷山脈地質(zhì)條件非常脆弱，地質(zhì)穩(wěn)定性差，基礎(chǔ)性工程費用非常高。微水電站主要是徑流式，對地質(zhì)條件的要求低，利用自然水流，站區(qū)簡單，不需建壩，甚至不需引水土建工程，能很好地適應不良的地質(zhì)條件。其次，藏東地區(qū)降雨量在1 000 mm以上的丘陵和終年有積雪的山麓下，水流落差在1.5～30.0 m、流量30～1 000 m3/h的小溪、泉水、渠溝的資源很多，枯水期也有正常流量。微水電對水流條件的要求容易滿足，完全適應藏東溪流豐水期和枯水期流量反差特別大的水文條件。

2.3 有利于保護和改善當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境

一是可避免建設(shè)電站對生態(tài)環(huán)境的影響，微水電大多利用現(xiàn)有水利設(shè)施進行建設(shè)，不影響河流的原有生態(tài)用水和下泄水量，對生態(tài)基本沒有影響。二是微水發(fā)電的輔助工程小，通常只需建造最簡單的低壩或引水堰，工程量極小，沒有大量土石方開挖，建設(shè)過程幾乎不會對地表環(huán)境產(chǎn)生破壞影響。三是可以“以電代薪”，當?shù)鼐用駛鹘y(tǒng)的飲食取暖用柴習慣對森林和植被有一定破壞，“以電代薪”可以消除或減少對木材的需求，從而達到保護高原生態(tài)的目的。

2.4 投資建設(shè)成本低、運行維護簡單

藏東農(nóng)牧區(qū)山勢陡峭，溝谷縱橫，微水電水資源豐富。光伏電站每kW投資為2萬～16萬元，小水電為3萬元，而微水電僅0.9萬元左右(2010年數(shù)據(jù))，建設(shè)成本非常低。國家補貼少甚至不需補貼農(nóng)戶就能建設(shè)。其次，微水電的運行簡單，幾乎不需要消耗能源。同小電站相比，微水電建成投產(chǎn)后不需專人操作，發(fā)電機使用壽命長，設(shè)備運行、維護費用很低。引水配套設(shè)施維護可以由農(nóng)戶自行操作，幾乎不需要資金。再次，微水電建設(shè)的工程量非常小，勘察、設(shè)計和施工周期極短，幾乎不需專門的設(shè)計。一座裝機容量為0.9 kW的電站，不考慮立項時間，單就設(shè)計、施工一般只需10 d左右就可完成。一座裝機容量為1.5 kW的電站，從設(shè)計到投產(chǎn)也只需30 d左右。因此，微水電建設(shè)基本可以實現(xiàn)自我投資、自我維護，容易在農(nóng)牧區(qū)推廣。

2.5 社會和經(jīng)濟效益良好

首先，微水電提供的電力可提供農(nóng)牧民生活照明、生產(chǎn)輔助動力的最基本需求，讓地廣人稀的居民更快地結(jié)束酥油點燈的歷史;其次，可以解決青藏高原農(nóng)牧區(qū)缺少薪柴的問題;再次，可滿足農(nóng)牧民看電視、上網(wǎng)等文化生活需要，使之了解外界，開闊視野、思路，破除迷信，提高生活質(zhì)量，從而保證西藏社會政治的穩(wěn)定。另外，便宜的電力不僅可以幫助群眾擺脫繁重的體力勞動，還可以為農(nóng)牧民加工畜牧制品，擺脫貧困、增收致富提供基礎(chǔ)條件。

3 藏東農(nóng)牧區(qū)微水電發(fā)展的劣勢分析

微水電在藏東地區(qū)發(fā)展有其自身的優(yōu)勢因素，但也有劣勢因素，雖然其劣勢因素與其優(yōu)勢因素相比，一般來說可能處于次要地位，但若處理不當也能造成嚴重的影響，因此必須引起高度重視。

3.1 不能并網(wǎng)形成經(jīng)濟規(guī)模效應，企業(yè)化投資較為困難

既然微水電很適合分散且負荷小的農(nóng)牧區(qū)，從另一方面，就會存在難以通過輸變電網(wǎng)形成規(guī)模電力供應的問題。另外，從昌都地區(qū)1 319個行政村和4 392個自然村中90%以上人口不超過200，戶數(shù)不超過30的情況看，農(nóng)牧區(qū)微水電的基本規(guī)模非常小，90%以上規(guī)模不會超過10 kW。其次，微水電的經(jīng)濟規(guī)模和收益不大。按年正常發(fā)電8個月約5 840 h計算，每千瓦裝機容量的年發(fā)電能力為5 840 kW·h。直接向用戶供電，有效用電率取40%，以每度電0.5元計算，則年發(fā)電收入為1 168元。若不計算管理和維修經(jīng)費，微水電每kW投資按0.9萬元計算，則靜態(tài)投資回收期至少需要8年。另外，微水電建設(shè)相對簡陋，運行維護也簡單，設(shè)備售后服務保障比較困難，設(shè)備實際運行壽命不會太長。據(jù)文獻統(tǒng)計，目前國內(nèi)外的微水電機組的正常使用壽命都沒有超過10 a，加上配套設(shè)施老化，微水電站正常壽命也就是10 a?？紤]管理和維護費用，投資微水電盈利不是太大，若設(shè)備更換頻繁，就可能出現(xiàn)投資虧損。完全依靠商業(yè)化投入有一定困難。

3.2 冬季冰凍期需要一定替代能源

藏東地區(qū)冬季寒冷，海拔3.5 km以上地區(qū)大約有4個月左右的冰凍期，微水電需要的水資源一般規(guī)模很小，若處于陰面，基本上無法利用。因此，大部分微水電，當然也包括小水電會出現(xiàn)3個多月的發(fā)電空檔，對冬季電力需求的確有所影響，需要小型光伏供電設(shè)備補充解決照明，太陽灶補充解決部分柴薪問題。

3.3 商業(yè)開發(fā)和服務的成本較高

微水能資源只能圍繞用戶當?shù)亻_發(fā)，電站非常分散，特別是橫斷山區(qū)溝壑縱橫交通不便，建后統(tǒng)一管理的困難很大。

商業(yè)開發(fā)和服務的成本較高，主要體現(xiàn)在以下4個方面:一是統(tǒng)一開發(fā)的管理成本較大，由于單位投資成本很低，單個電站的投資規(guī)模很小，可攤銷的勘測前期管理費用相對較高;二是由于規(guī)模分散和距離遙遠，統(tǒng)一維護的成本相對較高;三是用戶服務(包括收費)較為困難;四是受當?shù)貝毫拥墓ぷ魃顥l件所限，微水電運行管理所需專業(yè)人員的工作成本較高;最后，微水電機組技術(shù)目前在國內(nèi)尚不完全成熟，有待進一步開發(fā)。

4 藏東農(nóng)牧區(qū)微水電發(fā)展機遇分析

在建設(shè)小康社會和加快西藏發(fā)展的大背景下，藏東地區(qū)微水電迎來了很好的發(fā)展機遇。

4.1 提高農(nóng)牧民生活水平，解決群眾生活用電

這些年，西藏社會和經(jīng)濟發(fā)生了天翻地覆的變化，但由于青藏高原高山地理環(huán)境復雜和人口分布分散的特殊情況，至今還有部分居住分散，自然條件較差的農(nóng)牧民地區(qū)沒有通電。以昌都為例，1959至2010年底，藏東地區(qū)建成后正常運行的小水電站112座，總裝機容量127 500 kW，目前全地區(qū)通電率縣城達到100%、鄉(xiāng)達到93%，但村、戶、人口通電率實際只有57.38%，44.3%，42.11%［2］。也就是說，目前630 000，昌都地區(qū)總?cè)丝?0%以上為農(nóng)牧區(qū)人口，其中有364 000農(nóng)牧民未用上電。其根本原因是現(xiàn)有小水電裝機總量盡管已經(jīng)達到人均基本需求，但實際難以覆蓋近10萬km2、溝壑縱橫的分散農(nóng)牧區(qū)，以及難以解決實際運行中的電站負荷太低、輸電損耗高，管理維護難等問題，使得大部分小水電除能滿足城鎮(zhèn)需求外，保證出力很低，實際發(fā)電能力平均不到標稱能力40%，單座電站規(guī)模與實際需求相比還是太大［3］。

4.2 農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施可以得到充分利用

藏東農(nóng)牧區(qū)已建有農(nóng)用引水灌溉渠道6 518條，總長超過15 591 km。這些設(shè)施分布較廣，可以覆蓋大多數(shù)農(nóng)牧民居住點，在發(fā)揮農(nóng)業(yè)灌溉和飲水作用的同時，可以作為微水資源的來源加以利用。建設(shè)微水電可以充分利用這些水資源，在一定意義上，相當于擴大了農(nóng)牧區(qū)的微水資源作用的覆蓋范圍。既可以利用已有的水工設(shè)施，又不增加管理維護成本，還可以在有條件的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)實現(xiàn)“以電養(yǎng)灌”，充分發(fā)揮引水設(shè)施的綜合社會效益［4］。

4.3 相比技術(shù)門檻低，可供電量大

近年來，隨著光伏電站技術(shù)的提高，光伏發(fā)電設(shè)備的成本也大大降低，單純解決照明會逐漸被光伏發(fā)電所代替。但在非組網(wǎng)條件下，光伏發(fā)電存在全天候條件難以達到、陽光跟蹤伺服系統(tǒng)復雜，技術(shù)維護要求高等問題，相比之下，微水電就有很大優(yōu)勢:既能適時供電，滿足較大負荷設(shè)備和電器，不需要變電設(shè)備，日常維護簡單等;也可以與光伏發(fā)電一樣，設(shè)立儲電單元。從農(nóng)牧區(qū)實踐的情況看，微水電的適應性比光伏要好。

4.4 投資和運行成本低，可以實現(xiàn)群眾自己投資

微水電投資不大，在藏東地區(qū)每kW投資不到1萬元。單個農(nóng)戶或幾家農(nóng)戶所需的裝機總量不大，單座的戶用型或村用型電站也就幾萬元投資。如果農(nóng)牧戶自己投資建設(shè)，不僅供應生活用電，還可以供應生產(chǎn)加工發(fā)展小型農(nóng)牧產(chǎn)品加工，供電就可以從自用逐漸變成賣電增收。如果政府給予農(nóng)牧民部分專項補貼，可以激發(fā)農(nóng)牧民群眾投資微水電的積極性，進而加快農(nóng)牧區(qū)急需用電矛盾的解決。從藏東農(nóng)牧區(qū)的情況看，截至2011年底，已有195臺微水電站，除少數(shù)由政府投資建設(shè)外，絕大部分都是在沒有政策引導的情況下，由當?shù)剞r(nóng)牧民自發(fā)投資興建的。

5 藏東農(nóng)牧區(qū)微水電發(fā)展的威脅分析

5.1 對微水電的作用認識不夠

一是對微水電要求的水利條件低，非常適應地廣人稀的人居環(huán)境，解決農(nóng)牧區(qū)用電的作用和效果缺乏研究;二是農(nóng)業(yè)部門作為微水電發(fā)展的主管單位，對技術(shù)上屬于水電行業(yè)的微水電畢竟跨行業(yè)，制定的各項優(yōu)惠政策沒有充分考慮微水電的技術(shù)特點，將其納入扶持范圍;三是地方只是把微水電的作用簡單等同于解決群眾穿衣吃飯的問題，沒有納入發(fā)展的范疇，實際上忽略了微水電的生存和發(fā)展的權(quán)利;四是缺乏部門協(xié)作，僅靠單個部門的項目財力，無法獨立完成微水電需要的修水渠、拉村網(wǎng)等全部工程建設(shè)任務;五是沒有完全得到國家“可再生能源”相應政策的支持。

5.2 微水發(fā)電市場較小及技術(shù)設(shè)備研發(fā)

由于世界上很多國家定義的微水電規(guī)模相當于我國的小水電水平，遠大于我國傳統(tǒng)定義的微水電規(guī)模。國內(nèi)外對微水電設(shè)備的開發(fā)和制造主要集中在目前我國定義的小水電上，加上我國長期注重發(fā)展小水電，因此，微水電市場很小。過去對單臺規(guī)模非常小的微水發(fā)電機組研發(fā)與制造水平投入少，設(shè)備水平較低，壽命平均不到8年，發(fā)電效率平均在50%以下。發(fā)達國家雖然也不夠重視，但依靠其傳統(tǒng)的工業(yè)制造基礎(chǔ)，微水電設(shè)備在可靠性和發(fā)電機、水輪機效率兩個方面與國內(nèi)微水電產(chǎn)品相比有其技術(shù)優(yōu)勢，整機效率可達到60%以上，使用壽命可達10年以上，但由于價格較高，市場優(yōu)勢也不突出。

6 藏東農(nóng)牧區(qū)微水電發(fā)展戰(zhàn)略模式

SWOT分析藏東農(nóng)牧區(qū)微水電發(fā)展的優(yōu)缺點及所處環(huán)境，可以將各種有利、不利因素相匹配，發(fā)揮優(yōu)勢，抓住機遇，化解威脅，尋找適合藏東農(nóng)牧區(qū)微水電發(fā)展的戰(zhàn)略模式。

6.1 優(yōu)勢－機遇戰(zhàn)略

政府要高度重視利用與當?shù)刈匀粭l件緊密結(jié)合的微水資源優(yōu)勢，大力發(fā)展微水電。一是把實現(xiàn)藏東農(nóng)牧區(qū)人口通電100%覆蓋率的目標作為促進農(nóng)牧民增收和提高生活水平的重要手段，把解決分散農(nóng)牧民急需用電的問題作為農(nóng)村工作的一個突破口，將發(fā)展微水電作為農(nóng)牧區(qū)脫貧致富的重要途徑，制定相應工作規(guī)劃;二是建立綜合解決分散農(nóng)牧區(qū)通電問題的戰(zhàn)略思路，結(jié)合農(nóng)牧區(qū)新農(nóng)村和小集鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃，把發(fā)展微水電、光伏電站與增加小水電裝機和擴大農(nóng)網(wǎng)長度的方法結(jié)合起來，因地制宜。三是有人住的地方必有水，有水的地方就可以發(fā)展微水電。因此，在農(nóng)牧區(qū)廣泛建立樣板工程進行示范，推廣微水電技術(shù)，就可以激發(fā)農(nóng)牧民群眾參與建設(shè)微水電的積極性。

6.2 優(yōu)勢－風險戰(zhàn)略

當?shù)卣浞至私庾璧K微水電發(fā)展的各種因素和現(xiàn)實困難，充分認識微水電適合分散農(nóng)牧區(qū)因地制宜的特點，制定有利于微水電發(fā)展的各項政策和措施。一是爭取國家支持。微水電工程直接經(jīng)濟效益不大，難以吸引社會投資?？紤]當前藏東農(nóng)牧民的實際情況，微水電的發(fā)展還得依靠三個方面的投入:國家補貼資金，安排規(guī)劃和技術(shù)人員無償指導;地方配套條件，安排水利資源;農(nóng)牧民自己出資購買設(shè)備，出一點勞力自行建設(shè)［5］。二是組織牽頭，農(nóng)業(yè)水利、電力管理、民政部門單位參與組成微水電發(fā)展工作組，協(xié)調(diào)微水電發(fā)展的各項工作。三是爭取國家有關(guān)部門制定微水電發(fā)展產(chǎn)業(yè)鼓勵政策，對出售給農(nóng)牧民戶用和村用級規(guī)模微水電設(shè)備予以減稅或部分免稅，助推相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

6.3 劣勢－機遇戰(zhàn)略

創(chuàng)造社會和農(nóng)牧民投資微水電的條件和環(huán)境。一是在村用微水電供電的范圍內(nèi)，鼓勵市場定價，由供需雙方通過協(xié)商確定，通過適當提高賣電收益，拉動社會投資。目前藏東農(nóng)牧區(qū)人均每年現(xiàn)金收入已超過3 500元，根據(jù)情況提高售電價也成為可能。如電價提高到1元/(kW·h)，投資回收期就可以縮短到4 a。二是鼓勵當?shù)匦∷娖髽I(yè)修復已報廢的小水電站或利用現(xiàn)有水利設(shè)施建設(shè)村用微水電，既可以降低建站成本、提高投資收益，又可以結(jié)合農(nóng)灌提高有效用電率。三是政府組織提供技術(shù)培訓，提高微水電運行管理水平，延長微水電機組的使用壽命［6］。四是用好用活國家對可再生能源的扶持政策，在積極爭取國家適當補貼及貸款優(yōu)惠政策的同時，指導和扶持微水電發(fā)電專業(yè)戶利用自產(chǎn)電力和當?shù)匚锂a(chǎn)，發(fā)展加工業(yè)，提高綜合收益。

6.4 劣勢－風險戰(zhàn)略

長遠目標和近期戰(zhàn)略:隨著農(nóng)牧區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，新農(nóng)村建設(shè)加快人口轉(zhuǎn)移，城鎮(zhèn)人口集中度和人民生活水平也將隨之提高，人均用電需求和用電負荷將大幅度增加，最終農(nóng)牧民集中點供電納入城鎮(zhèn)供電體系。考慮到其過程還較為漫長，微水電還會發(fā)揮相當長的作用?？紤]冬季冰凍問題，還需要規(guī)劃冬季水能替代戰(zhàn)略:即在實現(xiàn)微水電供電的基礎(chǔ)上，逐步建立以村或戶為單位的電能貯存單元系統(tǒng)，作為無水或冰凍季節(jié)替代設(shè)備。藏東地區(qū)冬季冰凍期間水能無法利用，而太陽光照條件仍然較好。目前光敏元件制造成本大幅度減低，家庭用小容量獨立光伏供電設(shè)備已可以進入家庭。考慮全天候的復雜和太陽跟蹤伺服系統(tǒng)的成本，太陽能發(fā)電的成本和效率仍然難以適應和滿足農(nóng)牧區(qū)需求。不過，白天利用光伏發(fā)電加上太陽灶的輔助，既能解決農(nóng)牧民家庭的普通需求，又能給電能貯存單元系統(tǒng)充電。冬季和夜晚農(nóng)戶生產(chǎn)活動基本停止，農(nóng)戶需要的電力負荷不大，貯存電能基本滿足要求。

總之，發(fā)展微水電既要考慮需要與可能，近期與遠景、整體與局部等宏觀方面的因素，更要考慮高原和山區(qū)人口集中度很低、居住極為分散的現(xiàn)實環(huán)境條件，以及當?shù)氐淖匀毁Y源條件狀況;既要考慮政府的宏觀政策和微觀措施，也要考慮具體的技術(shù)適應性和經(jīng)濟性因素。

［1］呂 紅，肖弟康，溫汝俊.藏東地區(qū)優(yōu)先發(fā)展微水電的幾點思考［J］.小水電，2010，(3):18 －20.(LV Hong，XIAO Di-kang，WEN Ru-jun.Considerations on Priority in Development of PICO in East-Tibet［J］.Small Hydro Power，2010，(3):18 －20.(in Chinese))

［2］昌都地區(qū)水利局.昌都地區(qū)水利發(fā)展“十二五”規(guī)劃［Z］.2011.(The Water Conservancy Bureau of Chamdo.The 12th Five-Year Plan of Water Conservancy Development of Chamdo［Z］.2011.(in Chinese))

［3］溫汝俊，肖弟康，呂 紅.藏東地區(qū)通電工程存在的問題及對策研究［J］.中國能源，2007，(10):34 －36，47.(WEN Ru-jun，XIAO Di-kang，LV Hong.Way to Deal with Problems of Making Power Supply Universal for East Tibet［J］.Energy of China，2007，(10):34 －36，47.(in Chinese))

［4］肖弟康.藏東地區(qū)水電發(fā)展對策研究［D］.重慶:重慶大學，2010.(XIAO Di-kang.Strategies of Hydropower Development in East Tibet［D］.Chongqing:Chongqing University，2010.(in Chinese))

［5］肖弟康，溫汝俊，呂 紅.藏東地區(qū)小水電提前報廢問題研究［J］.中國農(nóng)村水利水電，2007，(12):91 －92，94.(XIAO Di-kang，WEN Ru-jun，LV Hong.Short Service-Time of the Small Hydropower Stations in East Tibet［J］.China Rural Water and Hydropower，2007，(12):91 －92，94.(in Chinese))

［6］溫汝俊，肖弟康，呂 紅.提高藏東水利工程建設(shè)管理水平的幾點思考［J］.中國水利，2007，(16):63－64.(WEN Ru-jun，XIAO Di-kang，LV Hong.Thoughts on How to Raise the Level of Water Project Construction and Management in the East of Tibet［J］.China Water Resources，2007，(16):63 －64.(in Chinese))