淺析云南水電棄水原因

吉祥，盧敏，楊子俊

（中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，昆明 650051）

0 前言

云南省作為國(guó)家重要的水電基地以及西電東送基地之一，一直以來(lái)都將以水電為主的能源產(chǎn)業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)進(jìn)行培育。2018年，云南省人民政府根據(jù)國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略以及自身發(fā)展需求和資源優(yōu)勢(shì)，提出了打造云南綠色能源牌的發(fā)展理念，以此促進(jìn)云南省的綠色能源資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)換為區(qū)域發(fā)展優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)云南社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。然而，作為云南省綠色能源重要組成部分的水電，近年來(lái)面臨十分突出的棄水問(wèn)題，水電棄水已經(jīng)對(duì)云南省能源行業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展造成了十分不利的影響，解決云南省棄水問(wèn)題迫在眉睫。

針對(duì)云南省的棄水問(wèn)題，本文重點(diǎn)分析了云南省水電棄水產(chǎn)生的原因并進(jìn)行了歸納總結(jié)，以作為解決云南省水電棄水措施實(shí)施的參考。

1 云南省水力資源概況

云南省境內(nèi)河流眾多，按流域劃分有金沙江、瀾滄江、怒江、紅河、珠江和伊洛瓦底江六大流域。除金沙江、珠江屬?lài)?guó)內(nèi)河流外，瀾滄江、怒江、紅河和伊洛瓦底江均為國(guó)際河流。

據(jù)2001年全國(guó)水力資源復(fù)查成果顯示，云南省經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)的水電站裝機(jī)容量9795萬(wàn)kW，年發(fā)電量4713億kWh。2011年中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司對(duì)全省水電站數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步復(fù)核，根據(jù)初步復(fù)核成果，全省水電經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量為11751萬(wàn)kW。其中金沙江、瀾滄江、怒江三大流域水電站的經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量和年發(fā)電量分別占全省的86.2%和86.7%。

2 云南省水力資源開(kāi)發(fā)狀況

截至2017年年底，云南省電源總裝機(jī)容量約8957萬(wàn)kW，其中，水電裝機(jī)容量6281萬(wàn)kW，火電裝機(jī)容量1613萬(wàn)kW，風(fēng)電及光伏發(fā)電電源裝機(jī)容量1063萬(wàn)kW，水電、火電和新能源分別占總裝機(jī)容量的70%、18%、12%。

近年來(lái)，尤其是“十二五”期間，云南省電源建設(shè)速度較快，金沙江、瀾滄江干流水電推進(jìn)迅速，龍開(kāi)口、魯?shù)乩?、梨園、阿海、觀音巖、溪洛渡、糯扎渡等電站陸續(xù)投產(chǎn)，其余電站也處于開(kāi)建或前期工作中，中小水電也得到蓬勃發(fā)展。2017年年底，云南省水電裝機(jī)容量6281萬(wàn)kW，占全省水電經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量的53%。其中，金沙江干流水電裝機(jī)容量2389萬(wàn)kW，瀾滄江干流水電裝機(jī)容量1712萬(wàn)kW，其他水電裝機(jī)容量2180萬(wàn)kW。

3 云南省水電棄水情況

云南省從2014年起，開(kāi)始出現(xiàn)較為嚴(yán)重的水電棄水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年棄水電量173億kWh，2015年棄水電量153億kWh，2016年棄水電量315億kWh。

2017年云南省棄水電量約287億kWh。從棄水的時(shí)間分布看，主要集中在6月～11月，該時(shí)段棄水電量合計(jì)280.9億kWh，占全年棄水電量的97.9%。結(jié)合來(lái)水特性分析，汛期（6月～10月）棄水電量276.7億kWh，占全年棄水電量的96.4%，枯期（12月、1月～4月）棄水電量5.0億kWh，占全年棄水電量的1.7%，平水期（5月、11月）棄水電量5.3億kWh，占全年棄水電量的1.9%。

圖1 云南省棄水電量時(shí)間分布圖-按月（2017年）

從棄水的空間分布來(lái)看，瀾滄江干流電站合計(jì)棄水電量38.39億kWh，占全省棄水電量的13.3%，金沙江干流電站合計(jì)棄水電量194.75億kWh，占全省棄水電量的67.4%，其他電站合計(jì)棄水電量55.60億kWh，占全省棄水電量的19.3%。金沙江干流電站棄水相對(duì)更為嚴(yán)重。

4 棄水的主要原因

結(jié)合云南省近年來(lái)?xiàng)壦l(fā)生具體情況，梳理出云南省棄水電量產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面：

1）水電消納保障機(jī)制缺乏

作為清潔可再生能源，水電的開(kāi)發(fā)建設(shè)符合國(guó)家清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略，為我國(guó)的節(jié)能減排做出了重要貢獻(xiàn)，但作為清潔可再生能源的水電在市場(chǎng)消納上缺乏相應(yīng)的保障機(jī)制。

云南省作為我國(guó)重要的水電基地、西電東送基地，其水電有相當(dāng)部分是作為外送電源建設(shè)的。近年來(lái)，云南省水電外送電量主要依靠云南省政府與外送區(qū)域政府進(jìn)行協(xié)商確定，在目前的供需形式下，云南省作為電力外送送端，在協(xié)商中始終處于弱勢(shì)方，難以充分的挖掘云電外送潛力，往往還需要各方、各層面的協(xié)調(diào)，在缺乏具體保障措施和機(jī)制的前提下，云電外送較為困難，可靠性和保障程度不足。

圖2 云南省棄水電量空間分布圖-按流域（2017年）

2）電源建設(shè)規(guī)模與負(fù)荷發(fā)展水平不匹配

電源建設(shè)規(guī)模與負(fù)荷發(fā)展水平不匹配體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是電源建設(shè)速度過(guò)快，超規(guī)劃預(yù)期，供給能力加強(qiáng)；二是負(fù)荷發(fā)展水平低于預(yù)期，用電需求降低。以“十二五”的電力發(fā)展為例：

電源方面：根據(jù)云南省電力工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃，2015年云南規(guī)劃水電裝機(jī)規(guī)模5328萬(wàn)kW，其中三江干流水電3572萬(wàn)kW，其余水電1757萬(wàn)kW。實(shí)際至2015年底，云南省水電裝機(jī)容量約5896萬(wàn)kW，其中三江干流水電3781萬(wàn)kW，其余水電約2115萬(wàn)kW。2015年水電裝機(jī)實(shí)際規(guī)模較“十二五”規(guī)劃目標(biāo)增加568萬(wàn)kW，相應(yīng)年均電量供給能力增加約250億kWh。

負(fù)荷方面：根據(jù)云南省電力工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)成果，“十二五”期間云南省年均負(fù)荷增長(zhǎng)率12.9%，2015年全省用電量達(dá)1800億kWh。實(shí)際“十二五”期間云南省年均負(fù)荷增長(zhǎng)率僅7.48%，2015年全省用電量1439億kWh。2015年全省實(shí)際用電量較預(yù)期水平減少361億kWh。

電源建設(shè)規(guī)模增加、而負(fù)荷水平又較預(yù)期降低，供給能力大于需求，電力盈余突顯。

云南省電源以水電為主，大型水電具有建設(shè)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，電源建設(shè)后的消納與負(fù)荷發(fā)展水平密切相關(guān)，而負(fù)荷發(fā)展水平則與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)布局等緊密相關(guān)，客觀上具有較大的不確定性，負(fù)荷發(fā)展水平的不確定性決定了難以實(shí)現(xiàn)電源建設(shè)規(guī)模與負(fù)荷的完全匹配，供需不匹配的情況將長(zhǎng)期存在，但隨著整個(gè)電力市場(chǎng)規(guī)模的增大和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的完善，系統(tǒng)對(duì)供需不匹配的容錯(cuò)能力將逐步提高。

3）資源稟賦影響市場(chǎng)消納

云南省電源以水電為主，水電發(fā)電能力受來(lái)水影響較大，云南省六大流域來(lái)水總體上汛枯（汛期、枯期）、豐枯（豐水年、枯水年）差異較大，而具有較好調(diào)節(jié)性能的水電站相對(duì)較少，因此水電出力總體上汛枯、豐枯差異顯著，云南省的這種水電資源稟賦與市場(chǎng)需求不匹配，一定程度上影響了水電消納空間。

以2020年為例分析如下：

根據(jù)目前電源建設(shè)時(shí)序初步分析，2020年云南省水電裝機(jī)容量將達(dá)到6529萬(wàn)kW（不含向家壩水電站直送上海320萬(wàn)kW），全社會(huì)用電量約1900億kWh。

從汛枯差異看，2020年平水年云南省水電年發(fā)電能力約2820億kWh，汛（5月～10月，下同）、枯期（1月～4月、11月、12月，下同）發(fā)電能力分別為1910億kWh和910億kWh，汛枯發(fā)電能力比為68：32，其汛、枯期用電需求分別為988億kWh和912億kWh。從供需匹配上看，云南省水電供給基本上可以滿(mǎn)足云南省枯期用電需求，汛期則存在大量水電富余。

從豐枯差異看，2020年云南省水電在平、枯水年情況下，年發(fā)電能力分別約為2820億kWh和2370億kWh，兩者相差約450億kWh，其中約80%為汛期電量。

云南省水電的資源特點(diǎn)決定了在滿(mǎn)足云南省自身用電需求的基礎(chǔ)上，可用于外送的水電主要為大規(guī)模的汛期季節(jié)性電能，且送電能力在年際之間可能存在較大差異。目前云電外送的主要受端市場(chǎng)為廣東省和廣西省，云電外送電能的季節(jié)性和不確定性勢(shì)必會(huì)給受端區(qū)域的電源建設(shè)、運(yùn)行帶來(lái)諸多問(wèn)題，相應(yīng)其接納云南省季節(jié)性電能的意愿降低，云電外送難度增加。

4）云電消納市場(chǎng)受限、外送通道建設(shè)滯后

云南省水電消納除云南省本地區(qū)外，主要消納區(qū)域?yàn)槟戏诫娋W(wǎng)范圍內(nèi)的廣東和廣西兩省區(qū)，市場(chǎng)消納范圍受到限制。近年來(lái)，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度總體放緩的形勢(shì)下，廣東、廣西兩省區(qū)的電力需求也相應(yīng)降低，接納云南大量富余電量的能力也降低，不利于云南省水電棄水電量的消納。

同時(shí)，規(guī)劃外送通道建設(shè)的滯后一定程度上也加大了云南省的水電棄水電量。根據(jù)規(guī)劃，云電送桂主要通道為金中直流（320萬(wàn)kW）和永富直流（300萬(wàn)kW）。金中直流原規(guī)劃于2014年建成投產(chǎn)，但實(shí)際于2016年汛期投產(chǎn)，金中直流的推遲投產(chǎn)加劇了梨園、阿海水電站的棄水問(wèn)題。同樣，目前云南省棄水嚴(yán)重的情況下，也在積極努力尋找新的消納市場(chǎng)，即使市場(chǎng)能落地，外送通道建設(shè)也需要時(shí)間，外送通道規(guī)劃、建設(shè)滯后不利于水電消納。

5）其他因素

除上述提到的相關(guān)因素，部分區(qū)域電網(wǎng)薄弱通道能力不足、優(yōu)化調(diào)度不充分等也會(huì)對(duì)云南省水電棄水產(chǎn)生影響，但從實(shí)際情況看，目前云南省并沒(méi)有因?yàn)檫@些因素產(chǎn)生區(qū)域性的電力短缺問(wèn)題或火電增加供給的現(xiàn)象，即這些因素雖會(huì)對(duì)棄水電量產(chǎn)生影響，但在電力絕對(duì)富余的情況下，其影響沒(méi)有直觀體現(xiàn)。但隨著上述各外部問(wèn)題的改善、解決，這些因素可能成為導(dǎo)致水電棄水的重要因素之一。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)梳理，云南水電棄水主要存在消納保障機(jī)制、電源建設(shè)與需求匹配性、水能資源稟賦條件、外送通道建設(shè)進(jìn)度等方面的原因，以期能夠?qū)ο嚓P(guān)部門(mén)在制定政策措施，引導(dǎo)水電電量合理消納時(shí)有所幫助。