2018年全球水電發(fā)展現(xiàn)狀與開發(fā)潛力分析

周興波,杜效鵠

(水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,北京 100120)

水能是一種既經(jīng)濟(jì)又清潔的可再生能源。在當(dāng)前條件下,水力發(fā)電具有技術(shù)成熟、開發(fā)經(jīng)濟(jì)、調(diào)度靈活、清潔低碳、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),并可兼顧灌溉、防洪、航運(yùn)等社會(huì)效益,世界各國(guó)均將水力發(fā)電作為能源發(fā)展與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的優(yōu)先選擇。2017年,全球水力發(fā)電量占總發(fā)電量的16%,占全球可再生能源發(fā)電量的62%,超過風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能及地?zé)崮艿绕渌稍偕茉窗l(fā)電總量的2倍[1]。目前,中國(guó)水電裝機(jī)、水電發(fā)電量、大壩數(shù)量均居世界第一,已建和在建的特高壩和梯級(jí)水庫(kù)群建設(shè)規(guī)模、壩工技術(shù)及相關(guān)基礎(chǔ)理論研究引領(lǐng)全球[2-6]。

近年來,已有眾多學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)對(duì)全球水力資源總量采用多種方法進(jìn)行評(píng)估。Lehner等[7]通過對(duì)比當(dāng)前與未來的氣候變化和用水情況,評(píng)估全球水電理論蘊(yùn)藏量為52.25萬億kW·h/a。Pokhrel等[8]基于全球徑流數(shù)據(jù),并以0.5°的空間網(wǎng)格評(píng)估全球水電理論蘊(yùn)藏量為58.48萬億kW·h/a。Zhou等[9]基于徑流和河流流量、水輪機(jī)技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)成本假定等方面,評(píng)估全球水電理論蘊(yùn)藏量為127.58萬億kW·h/a,技術(shù)可開發(fā)量為30.47萬億kW·h/a,經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量為15.35萬億kW·h/a。Gernaat等[10]采用15″×15″的流量地圖和3″×3″數(shù)字高程地圖,在全球超過380萬個(gè)站點(diǎn)建立虛擬水電站,并進(jìn)行成本優(yōu)化,進(jìn)而評(píng)估全球水電理論蘊(yùn)藏量為50.25萬億kW·h/a。世界能源理事會(huì)《World Energy Resources 2016》[11]估計(jì),全球未開發(fā)量約為10萬億kW·h/a,據(jù)國(guó)際能源署和國(guó)際水電協(xié)會(huì)預(yù)測(cè),至2050年全球水電裝機(jī)容量將達(dá)到20.5億kW?？傮w來看,全球水電理論蘊(yùn)藏量為36萬億～128萬億kW·h/a,技術(shù)可開發(fā)量為8萬億～26萬億kW·h/a,經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量為8萬億～21萬億kW·h/a。同時(shí),全球水力資源分布及開發(fā)程度差異較大。從資源分布來看,亞洲和非洲水力資源較為豐富,占世界水力資源技術(shù)可開發(fā)量的44.7%左右。從開發(fā)程度來看,歐洲、北美水力資源整體開發(fā)利用水平較高,經(jīng)濟(jì)開發(fā)程度超過68%,部分國(guó)家水力發(fā)電量占總發(fā)電量的比例超過90%,如挪威2017年水力發(fā)電量占總發(fā)電量96%。2007—2017年,全球水電裝機(jī)由8.48億kW增長(zhǎng)到12.67億kW,年均增長(zhǎng)率約為5%,增長(zhǎng)點(diǎn)主要來自東亞、南亞、中亞及非洲地區(qū)。

長(zhǎng)期以來,我國(guó)學(xué)者對(duì)國(guó)內(nèi)的水電開發(fā)形勢(shì)分析較多[12-15],但對(duì)全球水電整體開發(fā)利用現(xiàn)狀持續(xù)關(guān)注和分析不足,對(duì)各國(guó)最新的水電裝機(jī)、開發(fā)潛力、發(fā)電量等數(shù)據(jù)更新不及時(shí),對(duì)全球水電行業(yè)最新發(fā)展趨向缺乏深入研究與預(yù)測(cè),難以滿足中國(guó)水電企業(yè)全球化發(fā)展的需求。筆者將全球劃分為北美洲、南美洲、非洲、歐洲、中亞和南亞、東亞及環(huán)太平洋地區(qū)六大區(qū)域,系統(tǒng)梳理各區(qū)域水電最新發(fā)展現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合全球水電資源稟賦,深入分析水電開發(fā)潛力,可供國(guó)際水電市場(chǎng)開發(fā)參考與借鑒。

1 全球各區(qū)域水電發(fā)展現(xiàn)狀

近年來,全球水電總裝機(jī)容量持續(xù)增加,但年度增量呈下降趨勢(shì)。2014—2017年全球水電總裝機(jī)容量由103 600萬kW增至126 700萬kW,但2017年新增水電裝機(jī)容量?jī)H為2 190萬kW,增幅為近3年最低[16-19]。從各區(qū)域發(fā)展看,東亞及環(huán)太平洋地區(qū)水電總裝機(jī)容量以46 833萬kW位列第一,歐洲總裝機(jī)容量以24 856萬kW位列第二,其他地區(qū)水電總裝機(jī)容量依次為北美洲20 305萬kW、南美洲16 696萬kW、中亞和南亞14 471萬kW,非洲水電總裝機(jī)容量最少,為3 534萬kW。2017年東亞及環(huán)太平洋地區(qū)新增裝機(jī)容量最大,為1 085.8萬kW,北美洲新增裝機(jī)容量最小,僅為50.6萬kW。從國(guó)家發(fā)展情況來看,中國(guó)以34 119萬kW水電總裝機(jī)容量位列世界第一,其次是美國(guó)(10 287萬kW)、巴西(10 027萬kW)、加拿大(8 099萬kW)和日本(4 991萬kW)。

1.1 北美洲

截至2017年,北美洲總裝機(jī)容量20 305萬kW,超過96%的水電裝機(jī)位于美國(guó)、加拿大和墨西哥,較2016年略有增加,各國(guó)水電發(fā)展情況見表1。2017年,北美洲年發(fā)電量7 830億kW·h,新增裝機(jī)213.2萬kW,其中美國(guó)38.2萬kW,加拿大166.2萬kW,墨西哥3.3萬kW,巴拿馬5.1萬kW。

表1 北美洲各國(guó)水電發(fā)展情況

目前,水電約占美國(guó)電力生產(chǎn)的6%,占加拿大電力生產(chǎn)的64%,占墨西哥電力生產(chǎn)的12%。美國(guó)2017年新增裝機(jī)來源于已建設(shè)施升級(jí)改造或新建抽水蓄能電站,按照美國(guó)能源部發(fā)展目標(biāo),截至2050年將通過改建或擴(kuò)建新增裝機(jī)1 300萬kW,新建抽水蓄能電站裝機(jī)3 600萬kW,最終達(dá)到新增5 000萬kW的目標(biāo)。此外,2018年美國(guó)政府批準(zhǔn)水電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)或改造經(jīng)費(fèi)達(dá)1.05億美元,包括0.35億美元的抽水蓄能發(fā)電項(xiàng)目和0.7億美元的海洋能和潮汐發(fā)電項(xiàng)目。加拿大制定了2030年溫室氣體排放比2005年減少30%的目標(biāo),當(dāng)前正在建設(shè)的蓄水工程包括位于中南部的科亞斯科發(fā)電站(Keeyask,2021年建成)、位于不列顛哥倫比亞省的C項(xiàng)目(Site C,2024年建成)和拉特瀑布水電項(xiàng)目(Muskrat Falls, 2020年建成)。墨西哥可再生能源中水電占比最高,據(jù)估計(jì)墨西哥水電經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量約為2 700萬kW,當(dāng)前開發(fā)程度約為45%。按照墨西哥能源發(fā)展目標(biāo),2024年清潔能源占電力生產(chǎn)總量的35%,2050年增長(zhǎng)至50%。

1.2 南美洲

截至2017年,南美洲水電總裝機(jī)達(dá)到16 696萬kW,超過83%的水電裝機(jī)位于巴西、委內(nèi)瑞拉、哥倫比亞和阿根廷,各國(guó)水電發(fā)展情況見表2。2017年,南美洲水電新增裝機(jī)407萬kW,其中巴西新增225.8萬kW,哥倫比亞新增12萬kW,阿根廷新增7.2萬kW,智利新增21.6萬kW,秘魯新增11.4萬kW,玻利維亞新增10.9萬kW。

巴西水電開發(fā)潛能僅次于俄羅斯和中國(guó),巴西水電占國(guó)家電力總裝機(jī)的64%,2017年巴西政府計(jì)劃吸引私營(yíng)企業(yè)參與投資,并從支持大型水電項(xiàng)目轉(zhuǎn)向支持分布式可再生能源項(xiàng)目。巴西北部的1 120萬kW貝羅蒙特項(xiàng)目預(yù)計(jì)是巴西最后一個(gè)大型水電項(xiàng)目,2016年首臺(tái)機(jī)組發(fā)電,2020年全面投產(chǎn)。目前,建于20世紀(jì)六七十年代的巴西大型水電站同美國(guó)較為相似,均面臨維修升級(jí)和現(xiàn)代化改造的壓力。哥倫比亞水電占全國(guó)電力裝機(jī)的70%,2017年水力發(fā)電占全國(guó)發(fā)電量的86%。目前,哥倫比亞政府制定了2030年實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放相比2005年減少20%的目標(biāo),根據(jù)哥倫比亞能源礦業(yè)部統(tǒng)計(jì),共有125個(gè)水電項(xiàng)目正在預(yù)可行性研究階段,裝機(jī)容量約為560萬kW。秘魯水電占電力裝機(jī)容量的35%,水電開發(fā)潛能約為7 000萬kW,2017年開發(fā)比例僅為7.7%。當(dāng)前,共有39個(gè)水電項(xiàng)目正在規(guī)劃中,其中位于馬拉尼翁河的韋拉克魯斯(Veracruz)和查丁二期(Chadin Ⅱ)的規(guī)模最大,裝機(jī)容量分別為63.5萬kW和60萬kW。依據(jù)秘魯政府計(jì)劃，2040年將實(shí)現(xiàn)能源自給和可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比從目前的5%至少提高到20%的目標(biāo),未來秘魯水電市場(chǎng)開發(fā)前景廣闊。

表2 南美洲各國(guó)水電發(fā)展情況

1.3 非洲

非洲水能資源豐富,但開發(fā)程度不足10%,截至2017年,非洲水電總裝機(jī)3 534萬kW,剛果(金)、納米比亞、埃塞俄比亞、蘇丹水電在各國(guó)發(fā)電量中的占比超過90%,非洲各國(guó)水電發(fā)展情況見表3。2017年,安哥拉新增1 148萬kW,科特迪瓦新增275萬kW,津巴布韋新增172萬kW。

安哥拉政府將水電開發(fā)作為戰(zhàn)略重點(diǎn),2017年水電裝機(jī)容量比2016年增長(zhǎng)72%。拉烏卡水電站是安哥拉最大的基礎(chǔ)設(shè)施,總裝機(jī)容量為207萬kW,2017年首批2臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電;另外,位于寬扎河上的坎班貝(Cambambe)水電站完成現(xiàn)代化改造,裝機(jī)容量提高到96萬kW?？铺氐贤哒?jì)劃2020年發(fā)電量翻一番,裝機(jī)容量達(dá)到406萬kW。2017年,位于薩桑德拉河納瓦瀑布(Naoua Falls)的蘇布雷項(xiàng)目(Soubré)投入運(yùn)營(yíng),電站裝機(jī)容量為27.5萬kW。津巴布韋全國(guó)電力僅能達(dá)到40%,國(guó)家供電管理局計(jì)劃開發(fā)贊比西河擴(kuò)建卡里巴湖南岸項(xiàng)目。贊比西河潛在未開發(fā)容量約為172萬kW,卡里巴湖南岸擴(kuò)建項(xiàng)目首臺(tái)機(jī)組已于2017年底投產(chǎn)。被稱為“東非水塔”的埃塞俄比亞水電裝機(jī)排名非洲第一,其90%的電力供應(yīng)來自水電,潛在水電裝機(jī)容量達(dá)4 500萬kW,政府設(shè)定了至2030年水電總裝機(jī)達(dá)2 200萬kW的目標(biāo)。隨著2016年裝機(jī)187萬kW的吉布Ⅲ水電站投產(chǎn)運(yùn)行,埃塞俄比亞徹底告別缺電時(shí)代,該水電站大壩壩高246 m，為全球最高碾壓混凝土重力壩。摩洛哥可再生資源豐富,全國(guó)電力總裝機(jī)826.2萬kW,其中水電裝機(jī)177萬kW,摩洛哥政府設(shè)定了到2020年水電裝機(jī)容量達(dá)200萬kW的目標(biāo),到2030年總裝機(jī)容量再增加1 010萬kW。2017年,摩洛哥電力及用水辦公室宣布新建2座抽水蓄能電站,總?cè)萘窟_(dá)60萬kW,一座是位于塞布河上游的埃爾門澤爾二期水電站(l Menzel Ⅱ),另一座是位于拉烏河(Oued Laou)右岸的伊法薩水電站(Ifahsa)。此外,摩洛哥已開始建設(shè)12.8萬kW的海尼夫拉電站(Khénifra)和幾個(gè)小型水電項(xiàng)目,包括位于陶納特(Taounate)的Bar Ouender(3萬kW)、阿茲拉爾(Azilal)的Boutferda(1.8萬kW)、貝尼邁拉勒(Beni Mellal)的Tillouguit aval(2.6萬kW)等。烏干達(dá)能源資源豐富,但通電人口不足15%,總的能源潛力裝機(jī)為530萬kW,其中水電裝機(jī)220萬kW。目前烏干達(dá)全國(guó)總裝機(jī)容量為95.77萬kW,其中水電74.3萬kW,主要來自尼羅河的布賈蓋利(Bujagali)、基拉(Kiira)和納魯巴爾(Nalubaale)電站,裝機(jī)容量分別為25.5萬kW、20萬kW和18萬kW。

表3 非洲各國(guó)水電發(fā)展情況

1.4 歐洲

歐洲國(guó)家可再生能源利用率較高。2018年年初,歐盟議會(huì)表決到2040年將可再生能源的比例從27%提高到35%,水電是歐洲國(guó)家可再生電力的單一最大來源。截至2017年,歐洲水電總裝機(jī)容量達(dá)24 856萬kW,挪威、法國(guó)、意大利、西班牙、瑞士、瑞典、奧地利和德國(guó)的水電裝機(jī)均超過1 000萬kW,歐洲各國(guó)水電發(fā)展情況見表4。

表4 歐洲主要國(guó)家水電發(fā)展情況

2017年,歐洲水電新增裝機(jī)3 000.9萬kW,其中,葡萄牙、奧地利、挪威新增裝機(jī)分別為105萬kW、93.9萬kW和21.1萬kW。歐洲很多國(guó)家水電站均修建于20世紀(jì)六七十年代,新增容量大多來自升級(jí)改造或新建小水電項(xiàng)目。挪威是全球人均水資源最豐富的國(guó)家之一,可開發(fā)量約為3 800萬kW,開發(fā)程度約為84%,水電發(fā)電量占全國(guó)總發(fā)電量的99.5%以上,是世界水電占比最大的國(guó)家。挪威水電開發(fā)極為重視環(huán)境保護(hù),實(shí)施開發(fā)許可證制度和流域統(tǒng)一規(guī)劃開發(fā)管理制度,且限制外資企業(yè)投資建設(shè)。葡萄牙2017年水電新增裝機(jī)主要來源于78萬kW的弗拉德斯二期項(xiàng)目(Frades 2)和27萬kW的福斯圖阿項(xiàng)目(Foz Tua)。瑞士水電開發(fā)利用程度很高,鼎盛時(shí)期,水電發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量高達(dá)90%。后來,由于瑞士大力發(fā)展核電,使得水電發(fā)電量降至60%左右。2017年,瑞士公布將降低能耗并提高能效,大力發(fā)展可再生能源,包括擴(kuò)建水電站等,并退出核能。奧地利擁有豐富的水資源,水電在能源發(fā)展中發(fā)揮了重要作用,目前,水電約占總發(fā)電裝機(jī)容量的56%,與2007年前的61%相比有所下降。而在同一時(shí)期,風(fēng)能和太陽能增長(zhǎng)4倍,這可能是造成水電小幅下降的原因,但在該國(guó)“2017年電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃”中,奧地利明確將水電列為支持風(fēng)能和太陽能實(shí)現(xiàn)預(yù)期增長(zhǎng)的支柱。

1.5 中亞和南亞

中亞和南亞電力需求旺盛,電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是當(dāng)前的重要任務(wù)之一。截至2017年,中亞和南亞水電總裝機(jī)容量達(dá)14 471萬kW,印度、俄羅斯、土耳其、伊朗水電裝機(jī)容量均超過1 100萬kW,中亞和南亞國(guó)家水電發(fā)展情況見表5。2017年,中亞和南亞水電新增裝機(jī)410萬kW,其中印度新增200.7萬kW,俄羅斯新增36.4萬kW,土耳其新增43.2萬kW,伊朗新增61.5萬kW。

表5 中亞和南亞各國(guó)水電發(fā)展情況

近年印度水電在電力結(jié)構(gòu)中的占比一直下降,2017年水電占全國(guó)總發(fā)電量約為10%,但印度水電潛在容量在全球排名第五,并有超過9 000萬kW的抽水蓄能潛力。2017年印度新增清潔電力1 570萬kW,其中約有200萬kW新增水電容量,主要來自120萬kW的提斯塔三期(Teesta Ⅲ)電站項(xiàng)目。俄羅斯水力資源十分豐富,西伯利亞地區(qū)水電的裝機(jī)容量大約占電力裝機(jī)總?cè)萘康?9.2%。與2016年相比,水力發(fā)電保持穩(wěn)定,占俄羅斯統(tǒng)一電力公司(UES)電力供應(yīng)總量的17%。吉爾吉斯斯坦能源結(jié)構(gòu)高度依賴水電,2017年水電占總發(fā)電量的93%,但當(dāng)前開發(fā)程度僅為10%。吉爾吉斯斯坦擁有的7座水電站中有5座運(yùn)行已超30年,可靠性和服務(wù)質(zhì)量存在風(fēng)險(xiǎn),故政府近期目標(biāo)是已建電站現(xiàn)代化升級(jí)改造和建設(shè)坎巴拉塔(Kambarata)2號(hào)壩水電站未完工程;遠(yuǎn)期計(jì)劃是開發(fā)186萬kW的坎巴拉塔1號(hào)壩水電站和超過20萬kW的上納倫水電站,但均因缺少資金而多次停滯。土耳其水能蘊(yùn)藏量占全球1%,2017年土耳其遭受了44年以來最嚴(yán)重的干旱,但全國(guó)各地水壩得到有效利用,在滿足生活和灌溉用水的同時(shí),2017年水力發(fā)電量降幅只有12.7%。土耳其政府制定了到2023年水電總裝機(jī)達(dá)3 600萬kW的發(fā)展目標(biāo),較2017年相比,還將增加近1 000萬kW。

1.6 東亞及環(huán)太平洋地區(qū)

截至2017年東亞及環(huán)太平洋地區(qū)水電總裝機(jī)容量為46 833萬kW,占全球總裝機(jī)容量的37%,其中中國(guó)裝機(jī)容量占全球的27%,東亞及環(huán)太平洋地區(qū)主要國(guó)家近兩年水電發(fā)展情況見表6。2017年,東亞及環(huán)太平洋地區(qū)新增裝機(jī)容量達(dá)1 085.8萬kW,居六大區(qū)域之首,其中中國(guó)新增裝機(jī)容量達(dá)1 008萬kW,幾乎占全球總量的一半;越南新增水電裝機(jī)37.3萬kW,老撾新增16.6萬kW,柬埔寨新增10萬kW。

表6 東亞和環(huán)太平洋地區(qū)國(guó)家水電發(fā)展情況

作為目前的全球水電第一大國(guó),中國(guó)的水電開發(fā)建設(shè)成績(jī)斐然。2017年中國(guó)水電發(fā)電量幾乎占總發(fā)電量的20%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過風(fēng)電的5%和太陽能發(fā)電的2%。根據(jù)《水電發(fā)展“十三五”計(jì)劃》,到2020年水電裝機(jī)容量將達(dá)到3.8億kW,抽水蓄能電站裝機(jī)將從現(xiàn)在的2 849萬kW增加到至少4 000萬kW；到2025年,抽水蓄能電站總裝機(jī)容量將達(dá)到9 000萬kW。同時(shí),中國(guó)正在成為綠色融資的引領(lǐng)者,2017年中國(guó)發(fā)行超過370億美元的綠色債券,這一市場(chǎng)未來預(yù)計(jì)將成為水電融資的主要來源。越南新增裝機(jī)主要貢獻(xiàn)者是26萬kW的Trung Son水電站和從15萬kW擴(kuò)建至22.5萬kW的Thac Mo水電站。印度尼西亞政府計(jì)劃至2025年水電裝機(jī)容量翻兩翻,達(dá)到2 000萬kW的目標(biāo),正在建設(shè)的項(xiàng)目包括104萬kW的Upper Cioskan、90萬kW的Matenggeng、17.4萬kW的Asahan三期和15萬kW的Pembangkin電站。巴布亞新幾內(nèi)亞水電技術(shù)開發(fā)潛力達(dá)1 500萬kW,當(dāng)前開發(fā)程度不足2%,未來市場(chǎng)前景廣闊,正在開發(fā)的大型水電項(xiàng)目包括8萬kW的Naoro-Brown、24萬kW的Ramu 2和5萬kW的Edevu,其中Ramu 2由中資企業(yè)采用PPP模式開發(fā)。菲律賓水電行業(yè)近年來增長(zhǎng)有限,但仍占總裝機(jī)容量的18%;根據(jù)“菲律賓能源計(jì)劃”,2040年其裝機(jī)容量需從4 000萬kW提高到6 000萬kW以上,其中水電裝機(jī)容量約為1 350萬kW,正在開發(fā)建設(shè)中的項(xiàng)目包括50萬kW的Wawa抽水蓄能電站、35萬kW的Alimit電站及其他小規(guī)模徑流式水電站。

2 全球水電開發(fā)潛力分析

全球水電資源空間分布并不均勻,亞洲及環(huán)太平洋地區(qū)水電開發(fā)潛力約占全球的51%,南美洲約占18%,北美洲約占14%,歐洲約占8%,非洲約占9%,全球水電開發(fā)潛力分布情況如圖1所示[20]。據(jù)文獻(xiàn)[21]可知，2017年全球水電發(fā)電量約為41 850億kW·h,全球水電技術(shù)開發(fā)程度(發(fā)電量與技術(shù)可開發(fā)量的比值)為29%,歐洲水電技術(shù)開發(fā)程度為53%,北美州為44%,南美洲為27%,亞洲和環(huán)太平洋地區(qū)為25%,非洲僅為10%;全球水電經(jīng)濟(jì)開發(fā)程度(發(fā)電量與經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量的比值)已達(dá)48%,歐洲水電經(jīng)濟(jì)開發(fā)程度達(dá)80%,北美洲達(dá)77%,南美洲為47%,亞洲和環(huán)太平洋地區(qū)為43%,非洲僅為15%。各國(guó)技術(shù)可開發(fā)量、未開發(fā)量及開發(fā)程度見表7。

由上述分析及圖1、表7可知,北美洲西北部、南美洲西部、歐洲南部、南亞及東南亞以及非洲國(guó)家水電資源較為豐富,但歐洲、北美地區(qū)水電開發(fā)程度較高,故開發(fā)潛力有限,非洲、除中國(guó)之外的南亞及東南亞地區(qū)水電開發(fā)程度較低,開發(fā)潛力較大,南美洲基本與全球平均水平持平。

從國(guó)家來看,全球前20技術(shù)未開發(fā)量(即技術(shù)可開發(fā)量減去已開發(fā)量)最大的國(guó)家依次是俄羅斯、中國(guó)、加拿大、印度、巴西、印度尼西亞、秘魯、剛果(金)、塔吉克斯坦、美國(guó)、尼泊爾、委內(nèi)瑞拉、挪威、土耳其、哥倫比亞、安哥拉、智利、緬甸和玻利維亞。其中,印度尼西亞、秘魯、剛果(金)、塔吉克斯坦、尼泊爾、安哥拉、緬甸、玻利維亞8個(gè)國(guó)家的技術(shù)開發(fā)程度均低于10%,開發(fā)潛力較大。

表7 全球水電技術(shù)未開發(fā)量前20國(guó)(數(shù)據(jù)來源：WEC[11], IHA[16-19])

3 結(jié)論及建議

作為發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)、規(guī)模最大、技術(shù)最成熟的可再生清潔能源,水電是風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、潮汐能和海洋能發(fā)電等其他可再生能源的助推者,在全球能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化中具有重要作用。截至2017年,全球水電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)12.67億kW(包括抽水蓄能裝機(jī)容量1.53億kW),全年水力發(fā)電量為41 850億kW·h，其中2017年新增水電裝機(jī)容量為2 190萬kW(包括320萬kW抽水蓄能電站)。中國(guó)以1 008萬kW位列2017年新增水電裝機(jī)最快的國(guó)家,之后依次為巴西(新增225.8萬kW)、印度(新增200.7萬kW)、葡萄牙(新增105萬kW)、安哥拉(新增114.8萬kW)。從水力資源稟賦和當(dāng)前水電開發(fā)情況看,非洲、南亞及東南亞地區(qū)未來水電開發(fā)潛力較大,從水力資源層面看，印度尼西亞、秘魯、剛果(金)、塔吉克斯坦、尼泊爾、安哥拉、緬甸、玻利維亞等國(guó)開發(fā)潛力較大,市場(chǎng)前景廣闊。

總體來看,全球水電總裝機(jī)容量將持續(xù)增加,但年度增量呈下降趨勢(shì),水電發(fā)展速度將逐步放緩。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)快速發(fā)展,信息技術(shù)、通訊技術(shù)、民用航空技術(shù)、工業(yè)制造技術(shù)的進(jìn)步,水電勘測(cè)設(shè)計(jì)、建設(shè)運(yùn)行、維護(hù)管理將朝著可視化、精準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化、智能化方向發(fā)展,水電大壩及配套發(fā)電設(shè)施的清淤維護(hù)、更新升級(jí)將是水電工程可持續(xù)發(fā)展的新方向。同時(shí),考慮已建水庫(kù)大壩逐漸增多,運(yùn)行時(shí)間越來越長(zhǎng),加之極端氣候、自然災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,水電大壩及發(fā)電設(shè)施全生命周期的安全管理與風(fēng)險(xiǎn)防控將是全球各界共同關(guān)注的問題。