/中國水力發(fā)電工程學會 張博庭 /
?
中國水電與水資源開發(fā)
/中國水力發(fā)電工程學會張博庭 /
目前中國水電的開發(fā)技術、水平和成就,都在國際上已處于領先地位,但在開發(fā)利用的程度上,中國還與發(fā)達國家有較大的差距。因此,我國還存在著一系列的水資源和能源安全問題,需要通過加速水電的開發(fā)來解決。
我國的水電資源非常豐富,并且由于是近代才開始大規(guī)模的水電開發(fā),具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢。因此,目前中國水電的開發(fā)技術、水平和成就,都在國際上已處于領先地位,但在開發(fā)利用的程度上,中國還與發(fā)達國家有較大的差距。因此,我國還存在著一系列的水資源和能源安全問題,需要通過加速水電的開發(fā)來解決。為此,本文將從中國的水電開發(fā)的資源、作用、現(xiàn)狀以及存在的問題和解決的建議等方面進行探討。
(一)中國的水電資源
根據(jù)2003年全國水力資源復查成果,我國2006年正式頒布的水能資源理論蘊藏年電量6.08萬億kWh,可裝機容量6.94億kW;技術可開發(fā)年發(fā)電量2.47萬億kWh,裝機容量5.42億kW;經(jīng)濟可開發(fā)年發(fā)電量1.75萬億kWh,裝機容量4.02億kW。這次資源復查的范圍是我國大陸境內河流裝機容量1萬kW及以上的3886條河流,和單站不小于500kW的水電站[1]。
(二)大量的工程實踐,使得我國多項水電技術領先
由于我國的水電資源極其豐富,而且大多數(shù)工程都是最近一、二十年進行開發(fā)的,大量利用了近代的新技術、新材料,具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢。因此,我國在水電建設的設計、施工和機組制造等很多方面,都走在了世界的前列。
例如,在水電站的泄洪消能技術方面,我國取得了多項的創(chuàng)新和發(fā)展。泄洪消能工的壩體型:有窄縫式消能工、寬尾墩消能工、寬尾墩+挑流、底流、戽流溢流面臺階消能工、高低坎碰撞消能、洞內消能工、水平旋流消能、豎井旋流消能等等。這使得我國水電站的泄洪流量,從每秒數(shù)千提高至數(shù)萬立方米。泄洪的高速水流:從20m/s、30m/s, 40m/s逐漸提高 50m/s。與此同時,摻氣減蝕和耐磨材料技術的研究及其應用,也使得我國的水電站泄洪消能水平得到了極大的提高。無論是理論科研還是工程實踐,都處于世界絕對領先的地位。
在復雜地質環(huán)境的地下工程技術方面,我國的高邊墻大跨度地下洞室技術;深埋大斷面長隧洞工程技術;高壓鋼筋混凝土岔管技術;高水頭氣墊式調壓井技術都實現(xiàn)了巨大的突破。例如,在水電站高邊坡的安全處理方面,我國的龍灘水電站左岸進水口高邊坡,高度達435m。錦屏一級水電站左岸壩肩邊坡,高度530m,而小灣水電站左岸壩前堆積體高邊坡,高度已經(jīng)達700m。
在大型機組制造安裝技術方面,不僅世界上的單機容量70萬kW的巨型機組,絕大多數(shù)都安裝在中國。而且我國的向家壩水電站首次研發(fā)和使用了單機容量80萬kW的水電機組。我國的白鶴灘水電的單機100萬kW的巨型機組也已經(jīng)在設計和制造中。
總之,由于我國的水電站設計、施工、建設以及設備制造和安裝方面技術的全面領先,當前很多世界級的水電工程難題,只有中國有能力、有經(jīng)驗解決。因此,目前在國際水利水電建設的市場上,中國已經(jīng)占有絕對的優(yōu)勢。我國的水電承包商遍布世界各地,中國企業(yè)目前至少在80多個國家承擔了300多個海外水電和大壩建設項目。中國的先進水電技術,正在為全球的水利水電開發(fā)和節(jié)能減排做貢獻[1]。
(三)我國水電建設舉世矚目,創(chuàng)造了多項世界之最
眾所周知,世界上最大裝機的水電站是裝機2225萬kW的中國長江三峽水電站。但是,一般人并不清楚,世界上最長、最大的引水隧洞的水電站,是我國雅礱江上的錦屏二級水電站。該電站的引水隧洞長度達到17km。世界上最高混凝土雙曲拱壩,是中國305m的錦屏一級水電站大壩水電站;世界上最高的碾壓混凝土壩,是我國紅水河上的廣西龍灘水電站;世界上最高的面板堆石壩是我國湖北清江上233m的水布亞水電站。這些水電和大壩建設方面的世界記錄,都是在最近一些年,由中國水電工作者刷新的。支撐這些世界之最的,是我國在水電設計、施工、建設方面大量的科研投入和工程實踐。
(一)水電是中國能源中最大的資源優(yōu)勢
首先,我國各種能源資源儲量往往絕對數(shù)量較大,但由于人口基數(shù)大,人均能源資源相對不足。一般僅為世界平均水平的二分之一。其次,水能是我國能源的重要組成部分。人均占有量為世界平均水平的81%,是我國各類能源中最接近世界平均水平的資源。水能資源豐富是中國能源的最大優(yōu)勢。水能資源是一種可再生的能源,只要有效地加以開發(fā)利用,將會永不枯竭。然而,水能可再生資源的另一個顯著特點是不能保存。如不開發(fā)利用,將隨著時間流逝。總之,水能資源的特點是開發(fā)利用,無窮無盡,不開發(fā)利用,就等于沒有。
今后隨著世界化石能源資源的日益減少,我國能源緊缺的局面將會越來越嚴峻,而解決這一矛盾的根本出路,恐怕就在于更多的應用可再生能源。在目前的科技水平下,開發(fā)利用水電是目前我們最現(xiàn)實、最可行、最主要的一個解決方式。
此外,水電的可調節(jié)性(包括抽水蓄能電站),還可以為其他可再生能源的大規(guī)模開發(fā)利用提供支撐和保障。只有盡可能多地利用各種可再生能源,我們才能夠把盡可能多的不可再生資源留給后代,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
綜合上述這些特點,使得水電的開發(fā)利用不僅在中國能源的構成,而且在結構調整中也處于舉足輕重的關鍵地位。
(二)巨大建設成就掩蓋下的開發(fā)程度不高
由于世界第三級(青藏高原)的存在,所以同樣的河流、同樣的水量,在中國能得到高于國外幾倍的水能。毫無疑問,這是我國一個巨大的優(yōu)勢,正是因為這個原因,才使得我國的水能資源儲量全球第一,資源量的比重高達全球的15%。但這種優(yōu)勢也在某種程度上掩蓋了中國目前的水電資源開發(fā)程度還不足,以及相應的水資源調控能力還不夠強的弱點。
截止2014年底,中國水電裝機3.018 億kW,年發(fā)電量10661億kWh。這個數(shù)字大約已經(jīng)占到了全球已開發(fā)水電總量的30%,與其他國家相比,我國的水電裝機和發(fā)電量,大約是排在全球第二位的國家的3倍左右。但是要說到水電的開發(fā)程度,我國與世界上的發(fā)達國家,卻還有較大的差距。目前發(fā)達國家的水電開發(fā)程度,普遍都在60%~95%之間。而我國到2014年底水電的開發(fā)程度僅為技術可開發(fā)(發(fā)電量)的39%。
(三)水電開發(fā)程度不高影響了水資源的開發(fā)
中國的河流具有坡降大的特點,使得中國水電開發(fā)總量雖然很大,但是開發(fā)程度卻還不足。同時,河流坡降大也影響著中國水資源的開發(fā)程度。前不久,中國水資源專家工程院王浩院士介紹:“表示一個國家水庫蓄水能力與河流徑流量之比的庫容系數(shù),歐洲國家通常是0.9以上,美國是0.66,而中國目前還不足0.3。”
由于我國的水電站設計、施工、建設以及設備制造和安裝方面技術的全面領先,當前很多世界級的水電工程難題,只有中國有能力、有經(jīng)驗解決。因此,目前在國際水利水電建設的市場上,中國已經(jīng)占有絕對的優(yōu)勢。
這種情況幾乎是很多人想象不到的。因為很多人都知道中國已建的各種大壩有9萬多座,是當之無愧的世界第一。按照一般的理解,水庫大壩建設得多,攔蓄水資源的能力當然也應該更強。但是,由于中國河流的坡降普遍很大,所以,我國的水庫所能攔蓄的水量普遍相對較少。因此,迄今為止中國的水庫蓄水量,與社會發(fā)展的正常需要還有著巨大的差距。庫容系數(shù)低的直接后果,就是調控水資源時空分布矛盾的能力不足,導致水多、水少的矛盾同時存在,洪澇和干旱災害經(jīng)常交替出現(xiàn)。
中國的國土面積和水資源總量都與美國相近,但中國的水庫蓄水能力,尤其水庫的總有效庫容,還不足美國的一半。相對與中國的人口基數(shù),中國與美國的人均水庫庫容更是差距巨大。相比之下,美國的綠水青山,自然災害少,很大程度上就是由于他們的水庫庫容大,可以吸納更多的洪水,抵御更大的干旱。我國生態(tài)環(huán)境上的巨大差距,恰恰體現(xiàn)在水庫的蓄水能力上。例如:美國胡佛水壩基本上不泄洪。我國三峽每年都要泄洪多次。泄洪的根本原因就是水庫庫容不夠,隨后到來的洪水很可能會形成災害。水庫庫容大了之后,洪水就是資源、是財富。但如果水庫庫容不夠,洪水就是危險,是災害。與此同時,也只有水庫的庫容大了,抗旱的能力才會增強。
由于水庫蓄水能力上的差距,同樣的洪水在美國則能夠被存在水庫里,而到了中國則需要疲于奔命的排到海里,稍有不慎就會造成洪澇災害。作為減災存在水庫里的洪水,到了枯水季節(jié)就變成了寶貴的水資源。事實上,中國和一些欠發(fā)達國家存在的“水資源短缺”,在很大程度上并不是真正的短缺,而是水庫的調蓄能力的不足。
這也是聯(lián)合國的《世界水資源報告》經(jīng)常要強調“世界的水資源本來是夠用的,只不過由于設施不足、管理不善,而造成了水資源的危機”的重要理由。
(四)發(fā)展地看待中國水電的潛力
目前很多人都用以可裝機量與已裝機量之比,來計算中國的水電開發(fā)程度。按照可裝機容量計算,中國的水電開發(fā)程度已經(jīng)近50%,似乎已經(jīng)沒有多大的發(fā)展?jié)摿α?。但是,如果按照國際通用的發(fā)電量之比來計算,中國的水電開發(fā)程度還不到40%,還有較大的開發(fā)潛力。國外之所以都不采用可裝機容量這個概念,因為這個概念有時候難以反映出真實狀況。特別是我國今后還有大量龍頭水庫需要建設,每個龍頭水庫一旦建成之后,將大幅度地增加下游已建成的梯級電站的補償發(fā)電能力。據(jù)測算,我國的水電開發(fā),如能按照規(guī)劃達到國外發(fā)達國家的平均程度,我國的水電發(fā)電量,至少還能比目前增加一倍以上。
與此同時,今后隨著我國水電開發(fā)程度的提高,具有龍頭水庫的電站的建成和投產(chǎn),我國水電應對季節(jié)性的峰枯矛盾的能力大幅度增加。如我國的雅礱江,一旦具有調節(jié)能力的兩河口水電站都投運以后,整個雅礱江水電站群的枯期發(fā)電量將超過汛期。這種情況在很多流域都不同程度的存在。目前歐洲一些國家之所以能夠較大規(guī)模的應用風能、太陽能發(fā)電,就是因為他們的水電開發(fā)程度非常高,因此,水電的電能質量非常好,水電成為他們調節(jié)和吸納間歇性的可再生能源的重要保障。
(一)龍頭水庫的建設滯后,亟待加速開發(fā)
眾所周知,水電開發(fā)的實際難點在于移民和環(huán)保。因此,越是具有大水庫的水電站,其開發(fā)難度就越大。改革開放以來,我國的電力體制改革雖然取得了巨大的成績,但也帶來某些市場化開發(fā)的負面作用。比如,大型水電的水資源開發(fā)社會公益性往往被其市場競爭所掩蓋與影響。電力體制改革以前,電力部門到地方去開發(fā)水電,其受歡迎程度與目前的鐵路、水利項目幾乎一樣。但是,自從水電開發(fā)引進了市場競爭機制后,由于有多家代表中央政府的國有獨資電力企業(yè),紛紛到地方上去競爭水電項目,其結果導致水電項目的社會公益性被淡化。地方政府現(xiàn)在更習慣把開發(fā)水電的央企,看成是來賺取利潤的開發(fā)商。與此同時,具有重大的社會公益的龍頭水庫建設,也往往被看成了是開發(fā)商逐利行為的一部分。地方政府這種心態(tài)上的變化,已經(jīng)導致我國水電開發(fā)中的移民和環(huán)保成本不斷上升。實際結果就是,我國各流域具有調節(jié)作用的龍頭水電站的建設,普遍開發(fā)滯后(如兩河口、雙江口工程),有些甚至最后可能會導致夭折(如虎跳峽、龍攤二期工程)。
目前,由于我國各流域的梯級水電建設中龍頭水庫的建設普遍滯后,下游各梯級電站的豐枯調劑能力嚴重不足。以至于很多水電站的豐枯出力嚴重不均,汛期大量棄水,枯期又因為缺水而發(fā)電能力不足,必須依靠火電幫忙。水電本應該是電網(wǎng)中最優(yōu)質的電源,但是由于受我國的水電開發(fā)程度不高、龍頭水庫建設滯后的影響,水電在一些地區(qū)變成了必須靠天吃飯,必須要靠電網(wǎng)“照顧”的劣質能源。
目前我國一些地區(qū)這種大量徑流式水電的投產(chǎn),不僅給當?shù)氐碾娋W(wǎng)造成很大負擔,而且也影響國家西電東送戰(zhàn)略的實施。季節(jié)性的電力不僅在東部的受電地區(qū)不受歡迎,同時,由于送電效率不高,電網(wǎng)企業(yè)為其建設輸電線路的積極性也會受到影響。
總之,我國當前的水電電能質量不高,主要原因是由于各流域的開發(fā)程度還不夠高,龍頭水庫建設普遍滯后。水庫的調節(jié)能力不足,不僅影響一個國家的水安全,同樣也極大影響著水力發(fā)電的電能質量(和能源安全)。我國規(guī)劃中的烏江、瀾滄江各個梯級水電站都已經(jīng)基本建成,所以目前我國的烏江、瀾滄江等水電的電能質量都相對較高??梢姡覈姷碾娔苜|量不高的問題,只是開發(fā)程度不高的暫時結果。如果能按照國家的規(guī)劃,完成好各個流域梯級水電站的建設,我國水電的電能質量完全是有保障的。
(二)汛期棄水嚴重,挫傷水電開發(fā)積極性
開發(fā)水電能源的特點就是建設周期長和輸送距離遠。這會使經(jīng)濟騰飛時期上馬的大批水電項目,在正式投產(chǎn)的時候遭遇市場飽和、難以消納和輸電線路建設不同步的困境。以四川省為例,該省是國家西電東送的重要水電基地。進入“十二五”以來,隨著大渡河、雅礱江、金沙江三大流域大型水電機組的陸續(xù)投產(chǎn),配套建設的外送通道也越來越緊張。由于外送通道和水電機組投產(chǎn)時序的不同步,以及受受端電網(wǎng)制約等原因,一些地方水電的實際外送能力和方式都存在著較大的矛盾,棄水問題十分嚴重。除此之外,我國另一個水電大省——云南的汛期水電棄水不僅同樣存在,而且更加嚴重。
以2014年為例,根據(jù)電網(wǎng)部門的統(tǒng)計,四川電網(wǎng)棄水(電量)97億kWh,云南電網(wǎng)棄水170億kWh。而根據(jù)兩省內的大型水電企業(yè)的統(tǒng)計,實際棄水損失都比電網(wǎng)公布的數(shù)字幾乎高出一倍[2]。
從表面上看,大量棄水的原因似乎是由于水電的集中投產(chǎn)、電力外送通道不足所引起的。實質上造成棄水的深層次原因,是因為在我國經(jīng)濟新常態(tài)下,我國整個電力行業(yè)正在接受產(chǎn)能過剩和市場疲軟的嚴峻挑戰(zhàn)。
(三)煤電嚴重過剩,擠壓水電的市場空間
在經(jīng)歷過去30年“大干快上”之后,截止到2014年底,我國發(fā)電裝機容量已達13.6億kW,穩(wěn)居世界第一。但同時我國也出現(xiàn)了發(fā)電小時數(shù)急速下降、社會用電增速放緩的情況。在這種新常態(tài)下,遭遇到發(fā)展難題的絕不僅是水電,而是整個發(fā)電行業(yè)。
2014年,全國6000kW以上電廠發(fā)電小時數(shù)為4286h(再創(chuàng)歷史新低),同比減少235h。其中,火電利用小時數(shù)為4706h,同比減少314H;核電利用小時數(shù)為7489H,同比減少385h;并網(wǎng)風電利用小時數(shù)為1905h,同比減少120h。相比之下我國的水電發(fā)展還算是最幸運的,得益于國家節(jié)能優(yōu)化調度政策和水電的低電價,同時也由于2014年各流域的來水普遍較好,水電利用小時數(shù)為3653h,同比增加了293h。然而,現(xiàn)實當中很多水電企業(yè)仍然是汛期大量棄水,損失慘重。雖然還沒有出現(xiàn)大面積的行業(yè)虧損,但已經(jīng)嚴重影響了水電企業(yè)投資新建水電項目的信心和積極性[3]。
應該指出,我國電力產(chǎn)能過剩主要是燃煤電廠的數(shù)量巨大,絕不存在任何可再生能源發(fā)電能力的過剩。眾所周知,我國目前的電力結構主要以煤電為主,因此還面臨著相當艱巨的能源結構調整的任務。具體的調整目標就是盡力下調以煤炭為主的化石能源發(fā)電的比重。所以在這種情況下,我國的可再生能源,無論是水電、風電還是光伏發(fā)電的發(fā)展都應該是多多益善。不過,我國燃煤電廠的產(chǎn)能過剩卻與我國可再生能源的電能質量普遍不高,不能保障供電的安全可靠性緊密相關。
大家總有種印象:水電是靠天吃飯的,風電、光伏更是不可依靠的“垃圾電”,要想保障供電的安全,必須有可靠的火電機組作為后盾。結果使得很多人認為火電廠多建一些沒有什么不好。所以,我國火電產(chǎn)能的過剩,已經(jīng)由來已久。
2014年我國火電新增裝機增長了8.7%,是電力消費增長的兩倍多。截至2014年底,全國火電裝機容量約9.2億kW,火電設備利用小時數(shù)為4706h,如以正常的5500h計算,全國火電機組過剩1.3億kW,以更高效率的6000h算,全國火電機組過剩超過2億kW。2014年我國全社會用電量約為5.5萬億kWh,如果按照9.2億kW火電裝機,運行6000h計算,我國的火電機組基本上可以包攬我國全部的用電需求,擠占了所有的清潔能源和可再生能源的市場空間[4]。
(四)行政審批權下放、國家西電東送戰(zhàn)略受阻
新一屆政府的行政審批制度改革后,火電核準權限已下放至地方,基于發(fā)展慣性和本位主義,很多地方政府仍有擴張建電廠的投資沖動。面對我國煤電產(chǎn)能嚴重過剩的現(xiàn)實,很多地方不但未能主動調整建設節(jié)奏,反而加快核準速度。最近不少省份出現(xiàn)了火電集中開工和投產(chǎn)的情況,加劇了過剩矛盾。例如,前幾年一直未能獲得國家有關部門批準的蒙西煤電送山東的項目,在中央審批權下放之后,立即就得到了各個地方的核準。據(jù)統(tǒng)計在我國煤電產(chǎn)能已經(jīng)嚴重過剩的情況下,我國目前已核準在建的火電裝機已高達1.9億,已經(jīng)發(fā)“路條”的還大約有2億kW[5]。
對此新情況,國家還沒有建立起相應的調控機制,也缺乏有效的制衡手段。如果任其發(fā)展,各地都從自己的角度考慮,將對國家的西部水電東送的總體戰(zhàn)略構成較大的威脅。遺憾的是,在我國的行政審批權下放之后,至今還沒有找到一種有效的監(jiān)管辦法。從理論上看,市場經(jīng)濟本應該能夠通過市場實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。在正常的市場經(jīng)濟環(huán)境下,燃煤電廠建多了,煤電機組的利用率下降,經(jīng)濟效益不好,將導致企業(yè)的虧損甚至破產(chǎn),從而也會減少企業(yè)對新建煤電的投資積極性。但是基于我國的社會主義市場經(jīng)濟的特點,參與市場競爭的幾乎都是國有企業(yè),他們背后的老板其實都是各級政府。所以,即使目前的煤電產(chǎn)能已經(jīng)嚴重過剩,也必須要通過消減其他可再生能源發(fā)電的份額(或者收入)來保障這些燃煤電廠,不能因為沒有活干而引發(fā)社會矛盾。顯然,市場經(jīng)濟的優(yōu)勝略汰作用對于我國的發(fā)電行業(yè)已經(jīng)失靈。
這種不管產(chǎn)能是否過剩,只要建好了電廠就能賺到錢的負反饋,使得我國的很多國有企業(yè),雖然明知我國的火電產(chǎn)能已經(jīng)嚴重過剩,但至今投資火電的熱情不減。所以,在中國特色的市場經(jīng)濟環(huán)境下,我國的政府監(jiān)管必須起到彌補市場失靈的作用。過去我們由國家發(fā)改委嚴格控制的新建電源項目的行政審批,實際上就起到了這樣的作用。但在審批權下放之后,我們似乎還沒有找到一種能夠彌補市場失靈的監(jiān)管方式。按照國家能源局有關下放審批權的文件精神,目前火電審批權下放,顯然已經(jīng)做到了“在放權上求實效”,但還沒有找到“在監(jiān)管上求創(chuàng)新,在服務上求提升”的具體方式。
(五)我國水電投資持續(xù)下降,開工嚴重不足
前不久中電聯(lián)發(fā)布“2015年一季度全國電力供需形勢分析預測報告”中指出,我國水電投資已經(jīng)連續(xù)3年同比下降,目前已經(jīng)不足2012年同期的一半。事實上,不僅我國新建的水電站受影響,就連一些已經(jīng)開工在建的電站,也因為一旦投產(chǎn)就將加劇水電“棄水”,甚至使企業(yè)背上虧損的“帽子”,而不得不故意放慢了建設的速度[6]。
在市場、政策和電價等多重因素的影響下,我國水電開發(fā)企業(yè)的投資積極性受到了嚴重的影響,新建水電的開工規(guī)模正在急劇地萎縮。目前看來,我國“十二五”規(guī)劃要求開工的水電項目,很可能連一半都不能完成。
與“十一五”期間水電項目主要受阻于審批難的原因不同,目前水電的困境除了有審批困難之外,上網(wǎng)電價被封頂也是另一個巨大的瓶頸。2014年1月發(fā)改委出臺了“以電力消納地平均上網(wǎng)電價”核定水電上網(wǎng)電價的通知。社會輿論普遍認為水電的電價偏低,因而此通知的出臺是對水電企業(yè)的重大利好。但實際上,真正上網(wǎng)電價偏低的,只是過去建設的老水電,而現(xiàn)實中由于移民、環(huán)保成本的快速上升以及遠離用電負荷區(qū)等因素,新建的水電站的電價,早已超過一般的火電。據(jù)有關部門測算,2013年我國新建水電站的平均預算成本,已超過每千瓦1.5萬元。而電價改革通知的適用范圍,則明確說明只針對新建的電站。因此,每一個具體的水電開發(fā)企業(yè)幾乎都不會誤讀這一政策的實際作用[7]。
有輿論分析,我國云南、四川等地水電投資降溫背后,是近年來水電整體業(yè)績下滑、虧損面增加,尤其是地調的小水電。起初省調及國調的水電效益相對要好一些,但是一些后來投資的國調大型水電站也相繼開始出現(xiàn)虧損。其原因是,新的水電站投資成本普遍較高,市場又沒有保障,導致一些電站投產(chǎn)后發(fā)電賺的錢還不夠還銀行利息。
一旦業(yè)主對水電投資做出概算后,認為虧損的可能性很大,難免會對投資持觀望態(tài)度。有時候即使項目拿到了批文,也不敢輕易動工。不僅如此,西南地區(qū)一些已經(jīng)開工建設的水電站,由于本地的電力市場有限,水電西電東送的新通道又明顯缺乏,開發(fā)商已經(jīng)不得不有意放慢建設速度,以減少投產(chǎn)后的棄水損失。顯然,目前我國的水電投資和建設已經(jīng)明顯缺乏推動力。如不進行調整,國家積極發(fā)展水電的政策將成為一句空話。目前,如何調動起社會各界開發(fā)水電的積極性,加速水電開發(fā)是一個不容忽視的緊迫問題。
(一)從可持續(xù)發(fā)展的高度,控制煤電的增長
我們應該認識到,經(jīng)濟“新常態(tài)”的到來是我國電力結構調整的最有利契機。應引導各發(fā)電企業(yè)在新常態(tài)下的競爭從規(guī)模轉向效益,從投資驅動轉向創(chuàng)新驅動。宏觀上避免過剩的發(fā)電產(chǎn)能繼續(xù)增加,下決心嚴格控制煤電機組的增長,逐漸壓縮我國煤電機組的比重,給國家大力扶持的可再生能源和清潔能源留下必要的發(fā)展空間。
目前發(fā)達國家的平均年人均用電水平為5000~9000kWh。這里既包括有些國家已經(jīng)達到了用電量的峰值,有些已經(jīng)度過了最高峰并且開始下降的情況。如果按照接近上限的人均8000kWh用電量估計,我國達到能源消耗頂點時,人口約14億計算,總共也就是11.2萬億kWh的電量。同時為了實現(xiàn)我國2030年非化石能源達到20%的承諾,我國2030年的電力構成中,至少要有40%以上的非化石能源。
然而,目前我國已建成,核準在建和獲得“路條”即將建設的火電機組總量,已經(jīng)超過了13億。如果以年運行6000h計算,年發(fā)電量可達8萬億左右。已經(jīng)超過總電力需求11.2萬億的70%。也就是說,如果我國目前的煤電建設項目全部投產(chǎn)后,即使我們從此再也不設任何火電站,我國的煤電產(chǎn)能也將遠遠超過我國用電最高峰時的需要。所以說,我國煤電產(chǎn)能早已絕對過剩。
鑒于我國的現(xiàn)行體制,關?,F(xiàn)存的煤電企業(yè)的難度極大,但如果采取措施控制新增的煤電機組的建設,應該還是可以辦到的。如果不能控制住我國新增煤電的增速,那么在今后相當長的一段時間內,將極大地阻礙甚至封殺我國非化石能源的發(fā)展空間。
按照我國在2030年前后達到能源消耗頂峰的預計,今后我國每年的社會用電總量的增速最多也就2000多億 kWh。這個增量與我國目前積極發(fā)展的水電、風電和太陽能發(fā)電以及核電的發(fā)電能力的增長已經(jīng)大體相當,加上一些今后必須要建設的熱電聯(lián)產(chǎn)和解決電網(wǎng)調峰的燃氣火電機組,可以說我國目前已經(jīng)具備了不再增加燃煤發(fā)電機組的客觀條件。
然而,從另一方面看,在諸多煤炭利用的方式中,用燃煤發(fā)電代替煤炭的直接燃燒是一個清潔高效利用煤炭的重要內容。由此,很多人就自然而然地得出了發(fā)展高效清潔的燃煤發(fā)電,也是我國能源結構調整的一個方向的結論。我們并不否認燃煤發(fā)電比直接燃燒煤炭的效率更高、排放更低,確實也應該是我國能源結構調整中的一項內容。但是,電能替代是一個比用燃煤發(fā)電代替直接煤炭更廣泛、更重要的概念。隨著人類社會現(xiàn)代文明程度的提高,社會的電能替代程度總是會不斷地提高。不過一個國家的電能替代程度,到底能達到什么樣的水平,是由這個國家的綜合發(fā)展水平?jīng)Q定的,而絕不是取決于這個國家多建了多少燃煤發(fā)電的電站。因為當代提供電能的方式有很多,所以在今天全球都在致力于減少溫室氣體排放的大趨勢下,我們不僅要強調用燃煤發(fā)電,替代直接燃煤,同時更要強調用非化石的清潔能源發(fā)電,替代煤炭發(fā)電以至于最終替代煤炭的燃燒。因此,我們對于我國煤炭的高效清潔利用,并不能做簡單的擴大理解。更何況我國目前的電能替代水平,在全世界范圍內早已經(jīng)算是比較高的,我國的電力在能源消耗中的比重已經(jīng)高于很多發(fā)達國家。
為此,筆者認為,國家對于火電建設,不僅要進行嚴格的控制,還非常需要進行政策調整。相應的產(chǎn)業(yè)政策應該從“優(yōu)化發(fā)展火電”改變?yōu)椤皟?yōu)化調整火電”。因為,在我國的電力能源行業(yè)中火電一直是絕對的主力,“火電派”也一直是電力行業(yè)中絕對的強勢。所以,在前幾年,所謂的“優(yōu)化發(fā)展火電”,其實一直是在優(yōu)先發(fā)展。因此,火電早已經(jīng)提前填滿了所有的發(fā)展空間(超過了我國能耗最高峰2030年的需求)。不僅如此,由于火電的快速發(fā)展,導致我國的能源結構過度依賴煤炭,這已經(jīng)與世界各國都在積極地想辦法減少煤炭的消耗,形成鮮明的反差。以至于我國以全球1/5的人口,卻消耗了全球一半以上的煤炭。此時此刻,我們只有及時地提出“優(yōu)化調整”而不再發(fā)展煤電的政策,才不會與國際社會積極關停煤電廠的大趨勢產(chǎn)生更大的矛盾和沖突[8]。
(二)從國家層面加大龍頭電站水庫的開發(fā)力度
加大流域龍頭水電站的開發(fā)建設力度。需要從體制、機制方面審視我國水電開發(fā)市場化所帶來的某些負面作用。美國、法國這些最強調市場的國家,對具有龍頭水庫的大型水電的開發(fā)建設幾乎都無一例外由政府主導而不搞市場競爭。只有強調和重視我國大型龍頭水庫開發(fā)建設的社會公益性,才能從根本上解決大型龍頭水庫和電站建設中的移民和環(huán)保難題。
在國際上,美國的水利水電開發(fā)非常成功。其經(jīng)驗之一,就是大江大河上所有的骨干水電站的開發(fā),完全是政府的行為。我國的三峽、小浪底也是大水庫成功建設的典范。小浪底的成功是國家直接投資建設的結果。三峽的成功實際上也是相當于國家通過三峽基金投資建設了三峽水庫,同時通過市場化的運作,由企業(yè)建成了三峽的電站。然后滾動開發(fā)上游和金沙江。事實證明,水資源的開發(fā)有極強的社會公益性,往往需要由政府投入,才能進行有效合理的開發(fā)。
由于青藏高原的存在,我國一些河流的水電開發(fā)項目的經(jīng)濟效益非常高,所以,自從2002年電力體制改革以來,我國的大型水電開發(fā)就成功地引進了市場化的機制。由原來的電力部拆分的幾大電力集團,鼓勵他們積極投入各流域的水電開發(fā)和競爭。
幾年來,盡管我國水電建設的市場化改革已經(jīng)取得了突出的成績,但是,較之以往由政府主導開發(fā)的水利水電工程項目相比,在市場化的水電開發(fā)中水庫建設的社會公益性也受到了一定的局限。
三峽、小浪底等水電項目在我國都被劃歸為水利樞紐,并且由國家投資進行成功的開發(fā)建設。這一方面是由于它們的水資源調節(jié)作用非常強,另一方面也是由于它們的發(fā)電效益,還不足以高到能負擔起整個大水庫的建設成本。而我國的虎跳峽(龍蟠)、龍灘(包括二期),雖然也都是具有上百億庫容的重要的水資源調節(jié)工程,但是,它們都不叫水利樞紐,而被歸類為水電項目。這并不是因為它們的水資源調節(jié)作用不夠大,而是由于它們的發(fā)電效益太好了,已經(jīng)具備用市場化的手段通過水力發(fā)電就負擔起水庫建設成本的可能性。所以,在我國這些發(fā)電效益特別好的水利工程,都被劃為了水電項目,要求有關企業(yè)必須使用市場化的手段開發(fā)。
然而,我國目前的矛盾是,由于劃分的差異,致使我國水資源作用大、經(jīng)濟效益不夠好的項目,已經(jīng)得到了開發(fā),而水資源作用同樣巨大,發(fā)電經(jīng)濟效益又特別好的項目,反而得不到開發(fā)了。目前,這種局面已經(jīng)嚴重地影響著我國的水安全和能源安全。
例如,早在我國“十一五”的規(guī)劃中,金沙江中游流域首先要開發(fā)的應該是虎跳峽的“龍蟠”水電站。因為,虎跳峽的巨大調節(jié)庫容,對整個金沙江乃至整個長江,甚至說整個中國都是至關重要的。然而,我國“十一五”、“十二五”規(guī)劃的執(zhí)行到今天的結果卻是,金沙江中游規(guī)劃的“一庫八級”水電站,幾乎都已經(jīng)接近開發(fā)完畢,但虎跳峽(龍蟠)水電站的開發(fā)建設,不僅仍然是遙遙無期,而且最后還可能會夭折。
出現(xiàn)這種局面,與我國水電的市場化開發(fā)競爭體制緊密相關。早在20世紀,我國的水利水電開發(fā)完全是國家行為的時候,虎跳峽開發(fā)的迫切性和重要性曾經(jīng)與長江三峽不相上下。我國三峽水庫的總庫容393億,調節(jié)庫容221億,移民120萬。而虎跳峽當水位達到2012高程時,虎跳峽總庫容為374億m3(比三峽略?。?,但調蓄庫容最高可達284億m3,這時虎跳峽的淹沒耕地僅為16萬畝,遷移人口也就大約10萬人。
一個是移民120萬,調節(jié)庫容221億,另一個是調節(jié)庫容284億,移民10萬人。這其實就是當年很多水電專家,堅持反對首先上三峽的重要原因之一。當然,移民和淹沒的損失,并不能作為水利水電開發(fā)順序的唯一指標。三峽的水資源調控總量,雖然不及虎跳峽,但是,由于它更接近長江中下游的一些重要城市,所以,其防洪、供水、航運的作用更為直接和迫切。所以,國家最終選擇了先上“三峽”項目,也是有道理的。然而,當我國水利水電開發(fā)的方式從國家直接開發(fā),轉變?yōu)槭袌龌_發(fā)之后,一個建設條件比三峽優(yōu)越近十倍的工程,卻得不到開發(fā)了,就不能不引起我們的反思了。
筆者認為,三峽的“上比不上好,早上比晚上好”的結論非常重要,然而,虎跳峽等經(jīng)濟效益更好的水電站、龍頭大水庫則更應該有“上比不上好,早上比晚上好”的特點。
總之,我國目前一種非常奇怪的現(xiàn)象就是:效益不夠好的水資源項目幾乎都能得到有效的開發(fā),而恰恰是效益最好的一些水資源項目,反而至今得不到開發(fā)利用。我國的虎跳峽水電項目可增加長江流域二百多億的調節(jié)庫容,我國的龍灘二期也可以增加珠江流域上百億的調節(jié)庫容。如此巨大的水資源效益,卻因為它發(fā)電的效益巨大,被劃為了水電項目,反而被擱置至今。不僅如此,如果不能改變這種只能由市場化開發(fā)的思路,再長期拖下去,這些作用巨大,效益極好的資源,甚至可能會徹底地夭折。
如果真有那么一天,想一想我國未來的幾百年、上千年,在全球都可能遭受嚴重的水資源危機的局面下,我國的長江將要減少200億的水資源戰(zhàn)略儲備,珠江將減少100多億的水資源戰(zhàn)略儲備,將會是巨大損失。而造成這一切的原因,恰恰就是因為這些水資源項目的開發(fā)條件太優(yōu)越。如果那樣的話,我們該怎么向我們的后代解釋?
(三)從水資源開發(fā)的大局出發(fā)移民環(huán)保都不是難題
大型龍頭水庫建設的主要難點在于移民和環(huán)保。非常值得慶幸的是,我國家當年依靠社會主義制度的優(yōu)勢,已經(jīng)成功地建成了世界上移民難度最大的三峽。然而,當實施了水電開發(fā)的市場化改革之后,我們水資源調控效益更高的虎跳峽水利樞紐的建設,卻遭遇到了巨大的困難。這里的差別就在于建水庫、管水庫的是政府還是企業(yè)。
我國當初開發(fā)三峽時決策者就非常清楚,這么大的一個水庫靠企業(yè)不僅建設難,而且就是建設起來了也管不好。所以我國的三峽水庫實際上是相當于國家投資(三峽建設基金),國家建設、國家管理(三峽建設委員會)。實際上,所有的特大水庫都有類似的矛盾,一個企業(yè)沒有執(zhí)法權、沒有管理權,怎么可能管好一個與周邊社會有千絲萬縷聯(lián)系的巨型大水庫。盡管沒有明確地總結過經(jīng)驗,但事實上,我國三峽開發(fā)的成功,已經(jīng)探索出了一條市場化開發(fā)大型水電的成功路子。走市場化開發(fā)路的水電開發(fā)企業(yè),只需要建設和管理水電站(樞紐大壩電站)就行了,為什么非要擁有整個水庫的所有權、使用權和管理權?假如我們能明確地要求,特大型的水庫需要由國家(或地方政府)來建設和管理,發(fā)電企業(yè)只需要通過支付必要的水資源費(或者投資入股)等方式來承擔相應的成本,那么所有的移民、環(huán)保等方面的問題,就都應該是政府的,而與企業(yè)無關了。
在我國現(xiàn)行的水電開發(fā)體制下,企業(yè)開發(fā),政府配合,當然也不是不能做好移民工作,但總存在一個能否緊密配合的問題。一旦配合不夠好,就會出現(xiàn)很大的問題。三峽是由國家開發(fā)的,政府把移民的組織、實施和輿論宣傳都當做自己的職責,所以非常地成功。大渡河上的瀑布溝項目,是由企業(yè)開發(fā)的,各級政府雖然也非常支持與配合,但由于一些小企業(yè)主,買通了個別縣政府的官員挑撥移民阻礙開發(fā),最后就造成了大規(guī)模的群體事件,以至于工程推遲了一兩年,也造成了巨大的損失。
目前,由企業(yè)開發(fā)的水電項目的水庫移民非常困難。他們不僅要照顧到每個移民的訴求,還要滿足各級地方政府的各種條件,同時還要應付好國內外各種極端組織挑撥離間、造謠中傷。所以,目前我國的大型龍頭水庫的市場化開發(fā),移民問題是一個巨大的障礙。如果政府能擔任建水庫、管水庫主角,不僅水庫移民的問題容更易解決,而且還可以把水庫移民和社會主義新農村的建設以及當?shù)氐某擎?zhèn)化和經(jīng)濟發(fā)展緊密聯(lián)系起來。真正實現(xiàn)受惠于經(jīng)濟發(fā)展的不僅僅是水庫移民,而是整個地區(qū)的所有民眾的社會公平。實際上,不管我們承認與否,目前我國的水電開發(fā)體制,早已經(jīng)有了“給移民的補償越多,越加劇社會不公”的傾向。
所以,要解決我國大型水庫的移民難和開發(fā)成本高的問題,需要從根本上轉變思路,由政府承擔起相應的責任,從解決我國水安全和能源安全的大局出發(fā),加快龍頭水庫的建設。最好直接由政府負責開發(fā)建設和管理水庫,開發(fā)商只負責水電站樞紐的投資和建設。一方面,地方政府可以在建設大水庫的同時,配合移民完成好建設新農村和城鎮(zhèn)化的任務;另一方面,還可以在水庫建成后通過收取合理的水資源費的方式,由受益的相關發(fā)電企業(yè)合理分攤成本。這樣我國就不會再出現(xiàn)效益越好的水資源項目,越得不到開發(fā)利用的怪事。
(四)從國家層面,保障西電東送能源戰(zhàn)略的實施
西電東送是根據(jù)我國的資源稟賦做出的國家戰(zhàn)略。實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展依靠可再生的能源是我國的“必由之路”。這個“必由之路”明顯具有緊迫性和全局性的特點。緊迫是因為人類的化石能源資源是有限的,最多也只能支撐再使用一、二百年的時間。在此期間,如果消耗得越多,就會給后代留得少。本來如果不考慮后代的生存和死活,是可以把這資源枯竭的難題留給后人的,但現(xiàn)在燃燒化石能源的過量溫室氣體排放,已經(jīng)對整個人類構成了嚴重的威脅。所以,國際社會一致要求必須從現(xiàn)在起就盡可能地減少化石能源的使用,盡可能地利用可再生能源?!氨赜芍贰比中缘奶攸c在于,我國當前最主要的可再生能源水電的80%都在西部,而我國主要的用電負荷都在東部。要想充分利用西部的水電,必須實施全局性的西電東送的能源戰(zhàn)略。
不知道應該算是幸運,還是不幸,我國負責氣候談判的官員和專家們,成功地把國際社會要求我們承擔法定減排義務的要求拒之門外。以至于我們很多國人至今都還感受不到走“必由之路”的緊迫性。與此同時,一些只需要對本地當前的發(fā)展負責地方官員,如果沒有上級明確的要求,當然也不會主動去考慮全局性的國家能源戰(zhàn)略。因此,西電東送的國家戰(zhàn)略實施,必須依靠中央政府來推進。
本屆政府的審批權下放地方之后,原來通過國家統(tǒng)一審批項目來促進水電“西電東送”的方式已經(jīng)不復存在。在經(jīng)濟不景氣,煤價下跌的現(xiàn)實面前,各地為了拉動本地的GDP都在積極地開建自己的燃煤電廠。在這種缺乏國家統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調的情況下,我國的云南、四川、西藏等水電資源大省,只能無奈地大量棄水并降低新建水電的開發(fā)速度。其原因很清楚,不實施西電東送,我國西部的水電資源就不能開發(fā)太快,因為就是開發(fā)出來,肯定也用不了。而西電東送戰(zhàn)略的實施,又離不開國家層面的統(tǒng)一協(xié)調、規(guī)劃。當然,一旦我國接受了國際社會碳減排的法定義務,東部省份很可能會為了減少碳排放的高額付費,主動要求接納西部的水電。不過,即使到了那時候,我國西部的水電開發(fā)也有5~10年建設滯后期。因此,最明智的辦法就是,在接受強制減排指標之前就做好準備。堅持實施我國西電東送的能源戰(zhàn)略,保障西部水電的開發(fā)不降速。不過,這件事情目前看來并不樂觀,只能寄希望于國家有關部門早點意識到問題的嚴重性,并統(tǒng)一組織、協(xié)調西電東送的戰(zhàn)略實施,保障我國西部的水電開發(fā)不再因為市場的局限而被迫減速。
最后,在呼吁盡快完善我國可再生能源立法的同時,筆者認為,我國的電力能源政策應該盡快地調整為:優(yōu)先發(fā)展水電、積極發(fā)展非水可再生能源、安全發(fā)展核電和優(yōu)化調整火電。筆者預言:無論有關部門對本調整建議的態(tài)度如何,一但我們國家承擔了法定的碳減排義務,必然就會去選擇這樣一條優(yōu)先發(fā)展水電(各國都不列外)的科學發(fā)展之路。更何況當前我國的水資源開發(fā),也迫切地需要通過加速發(fā)展水電,來解決我國水安全的難題。
參考文獻:
[1] 中國水力發(fā)電科學技術發(fā)展報告(2012年版)[R]北京:中國電力出版社,2013.
[2] 能源局披露四川水電棄水情況及成因[J/OL].電力決策與輿情參考.[2015-06-15].
http://www.cpnn.com.cn/yq_2/yqzz/201506/ t20150615_807057.html
[3] 2014年全國6000千瓦及以上電廠發(fā)電設備平均利用小時情況 [EB/OL].
[2015-01-21]國家能源局.http://www.nea.gov. cn/2015-01/21/c_133936073.htm.
[4] 張博庭.電力產(chǎn)能過剩的深層次原因是能源結構惡化[J].中國經(jīng)濟周刊,2015(32).
[5] 何勇健.“十三五”電力規(guī)劃應強調系統(tǒng)優(yōu)化 [N].中國能源報,[2015-08-03].
[6] 中電聯(lián)發(fā)布2015年一季度全國電力供需形勢分析預測報告[EB/OL].[2015-04-29].
http://www.cec.org.cn/guihuayutongji/ gongxufenxi/dianligongxufenxi/2015-04-29/137127.html.
[7] 張博庭.2014年我國水電特點與2015年展望[J].中國電力企業(yè)管理,2014(23).
[8] 我國煤炭消耗總量占全球煤炭消費量50% [EB/OL] [2015-03-12].
中研網(wǎng),h t t p://o i l.c h i n a i r n.c o m/ news/20150302/161457443.shtml.
[9] 中國人均碳排放首超歐盟 總量超歐美之和[EB/OL][2015-11-01].
新浪財經(jīng).http://finance.sina.com.cn/ world/20140922/094320376438.shtml.
(本文收錄于《清潔能源藍皮書》,經(jīng)作者授權,選編刊登。)