水電：亞洲的未來巨型蓄電池？

擁有豐富水電資源的中國帶動了整個亞洲范圍內(nèi)的水電建設(shè)潮。未來，水電是否可以成為亞洲的大規(guī)模備用蓄電池？

隨著太陽能、風(fēng)能以及其他間歇性可再生能源發(fā)電容量規(guī)模的不斷增長，水電的“儲能功能”將是保證地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定以及減少碳排放的重要資源之一。

中國擁有豐富的水電資源

中國是亞洲以及全世界最大的水力發(fā)電國家，其水力發(fā)電總量約占全球水力發(fā)電總量的20%以上。除了長江三峽水利樞紐工程這樣的工程奇跡之外，中國境內(nèi)還分布著無數(shù)個水電工程項目。

根據(jù)美國能源信息署2010年的數(shù)據(jù)（目前可獲得的最新數(shù)據(jù)），水電的發(fā)電總量占全中國發(fā)電總量的18%。中國官方公布的數(shù)字也十分接近。同一年，太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電總量只占全國發(fā)電總量的1%。然而，風(fēng)能和太陽能發(fā)電的年均增長速度達(dá)到了50%以上，目前中國已經(jīng)成為全球最大的風(fēng)電裝機國，水電的年均增長率則為12%。

當(dāng)然，值得強調(diào)的是，水電比煤炭更為清潔，但是相對風(fēng)能和太陽能造成的環(huán)境問題卻要嚴(yán)重一些。因此，水電雖然有很多優(yōu)點，但也同樣有著環(huán)境和社會方面的弊端。例如，三峽工程的建設(shè)遷移了大量的居民，淹沒了大面積的河流，也因淤泥堆積、腐爛植物引起的沼氣外泄、破壞漁業(yè)的現(xiàn)象而受到批評。

但是，我們必須肯定的是，水電所帶來的益處遠(yuǎn)大于這些不利后果。因此，中國和其鄰國都規(guī)劃了更多的水電站。中國的鄰國緬甸也正在計劃在其北部投資數(shù)十億美元建設(shè)一系列水電站，并將電能出口至中國。湄公河流域上也有大量的水電站規(guī)劃項目。

水電的負(fù)荷平衡能力

隨著太陽能和風(fēng)能發(fā)電規(guī)模的快速增長，其間歇性將會給中國的輸配電系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。幸運的是，中國日益突出的可再生能源發(fā)電間歇性問題，可以由水電來應(yīng)對。

由于電能無法大規(guī)模存儲，帶水庫的可調(diào)節(jié)水電機組（包括抽水蓄能電站）被認(rèn)為是重要的間接儲電設(shè)施。水電是各類發(fā)電類型中響應(yīng)最快的機組之一，它可以在數(shù)分鐘甚至數(shù)秒內(nèi)實現(xiàn)關(guān)停和啟動，因此能夠以接近蓄電池的響應(yīng)速度實現(xiàn)快速出力，平衡電力系統(tǒng)的供需。這意味著當(dāng)風(fēng)能和太陽能發(fā)電快速擴張后，水電可以成為優(yōu)質(zhì)的電力平衡資源。

跟很多其它國家一樣，中國的許多大規(guī)模太陽能和風(fēng)能資源遠(yuǎn)離能源消費中心。為了將這些能源傳輸?shù)绞袌錾希枰ㄔO(shè)遠(yuǎn)距離輸電線路。目前，中國已經(jīng)成功地實現(xiàn)了特高壓輸電技術(shù)，最著名的工程就是將三峽發(fā)出的電力傳輸至2000公里以外的東部沿海城市上海。

沿著中國的幾條主要大河分布的許多其他水電站也同樣位于中國的中西部地區(qū)。隨著西北部地區(qū)不斷增長的太陽能和風(fēng)能發(fā)電規(guī)模，往東部地區(qū)送電的規(guī)模將越來越大。中西部地區(qū)的水電，位于間歇性可再生能源和用電中心之間的，可以承擔(dān)負(fù)荷平衡的責(zé)任。

在未來的電力市場中，水電這種靈活的“開關(guān)能力”將成為電網(wǎng)運行中非常重要的一部分。然而，目前水電更多地被設(shè)計為進(jìn)行持續(xù)的點對點供電角色。

在向低碳區(qū)域經(jīng)濟體的轉(zhuǎn)型過程中，水電與其他各類能源一樣，都應(yīng)該以盡可能小的環(huán)境足跡，生產(chǎn)盡可能多的電能。建造盡量少的水電站，并最大程度地高效利用它們符合每個人的利益。

未來，如果亞洲的電網(wǎng)能夠更好地利用水電的負(fù)荷平衡能力，而非作為基荷機組，將催生兩個非常重要的益處：一是市場能夠為水電的靈活動態(tài)調(diào)度給電網(wǎng)穩(wěn)定性所做出的貢獻(xiàn)更好地定價，為投資提供更準(zhǔn)確的價格信號，從而減少浪費。二是，最大程度地發(fā)揮水電的經(jīng)濟性意味著只需建造更少的水電站，有利于保護環(huán)境和社會穩(wěn)定。

亞洲大電網(wǎng)

水電所有的這些優(yōu)點需要一個更為一體化的電網(wǎng)來實現(xiàn)。目前來看，中國能夠應(yīng)對這些挑戰(zhàn)并在亞洲地區(qū)發(fā)揮巨大的作用。

不同于歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)成熟但不斷老化的電網(wǎng)設(shè)施，中國國內(nèi)很多地區(qū)的電網(wǎng)都是初次鋪設(shè)，這使得中國有機會在建設(shè)過程中考慮得更為長遠(yuǎn)。

中國的電力裝備企業(yè)擁有全世界范圍內(nèi)最先進(jìn)的技術(shù)。例如，中國國家電網(wǎng)公司（SGCC）擁有菲律賓國家電網(wǎng)公司25年的運營權(quán)，并且在幫助后者升級其電網(wǎng)。此外，SGCC還在巴西、葡萄牙等多個國家擁有海外業(yè)務(wù)，最近還購買了南澳大利亞州的電力公司Electranet很大部分的股份。中國南方電網(wǎng)公司目前運營著7條跨國輸電線路，向越南出口電力。這些工程給了中國在亞洲范圍內(nèi)不斷影響電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的機會。

隨著時間的推移，我們甚至可以想象東北亞地區(qū)（中國、日本、韓國）跨國聯(lián)合電網(wǎng)的可能性。例如，總部位于日本東京的亞太能源研究中心曾經(jīng)建議在中國東海建設(shè)輸電線路，用蒙古的風(fēng)能來驅(qū)動日本的空調(diào)設(shè)備。該中心表示此類互聯(lián)將有利于電網(wǎng)的高效運行，因為中國北部的電力高峰出現(xiàn)在冬天的供暖期，而日本和韓國的年度高峰負(fù)荷則是因為夏天的空調(diào)制冷。在東南亞，跨東盟電力網(wǎng)絡(luò)和天然氣網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)接近實現(xiàn)。