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徐佳成 | 我国水电行业面临问题和后续开发方针的思考
发布日期:2020-08-20 作者:徐佳成 信息来源:中咨研究 访问次数: 字号:[ ]

摘 要

我国水力资源得天独厚,但开发利用程度并不高,水电行业后续发展动力不足。本文阐述并分析了我国水力资源开发现状、常规水电“十三五”规划目标和典型问题,从物理基础、功能定位、效益发挥和解决问题四个角度提出了“联合、滚动、综合”的后续水电开发方针,并从理论经验、发展需要、资金支持三方面对组建西南水电联合开发体进行了可行性分析。

关键词:常规水电;发展现状;管理体制;开发方针;联合开发

相比于瑞士、法国、美国、日本等发达国家,我国水力资源开发利用程度并不高,但“十三五”期间我国水电的发展出现了建设成本趋高、资源浪费严重、开发权无序争夺,以及建设运行管理体制不畅等现象,水电行业内生发展动力不足。“九五”期间,国务院提出的“流域、梯级、滚动、综合”的开发方针极大地促进了我国水电行业的发展。当前水电的发展形势与“九五”期间颇有相似之处。立足当下,在更大空间格局上探索我国水电发展思路,本文提出了“联合、滚动、综合”的后续水电开发方针,以期解决水电行业发展动力不足的问题。

一、我国水电开发现状

我国常规水电技术可开发装机容量达6.87亿千瓦【1】。截至2019年底,我国常规水电装机容量3.56亿千瓦,占全国发电装机容量的18%,占可再生能源发电装机的47%;水电发电量13019亿千瓦时,占全社会发电量的18%,占可再生能源发电量的67%【2】。2000—2019年我国水电装机从0.8亿千瓦发展到3.56亿千瓦,技术可开发程度从15%提高到52%。

地域分布上,西藏、四川、云南三省区技术可开发量占全国的64%。这三省区已建水电规模约占其技术可开发量的36%,但西藏自治区仅为本区的1.1%。

 图1 中国水力资源分区开发比例【3】

流域分布上,长江上游、金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、澜沧江、黄河上游、怒江、南盘江红水河和雅鲁藏布江十大水电基地规划总装机容量约3.9亿千瓦,占全国技术可开发装机容量的57%。截止2019年底,这十大水电基地已建装机容量约1.5亿千瓦,其中长江上游、金沙江、大渡河、乌江和南盘江红水河开发程度达80%以上;澜沧江、黄河上游和雅砻江开发度在70%左右,尚有一定的开发存量;怒江开发度为0;雅鲁藏布江仅有2.2%的开发度。我国水电具备大规模梯级开发条件的仅剩金沙江上游、澜沧江上游、雅鲁藏布江干支流等西藏自治区河流,总规模约为1.5亿千瓦,西藏自治区将成为我国水电开发的主战场。

图2 十大流域分布【4】

二、水电“十三五”规划目标完成情况

《水电发展“十三五”规划》提出了3个6000万的目标:新增投产水电6000万千瓦(常规水电4349万千瓦、抽水蓄能1697万千瓦)、新开工常规水电和抽水蓄能电站各6000万千瓦。

根据国家能源局委托秒速赛车彩票注册(简称中咨公司)开展的水电发展“十三五”规划实施情况中期评估成果【5】:“十三五”前半段,常规水电新增投产目标完成率41.3%,新开工规模目标完成率47.3%。

2018年中以来,常规水电新增投产和开工项目大幅减少,新增投产的大中型常规水电主要有澜沧江中游总规模约380万千瓦的5个电站、金沙江乌东德水电站投产340万千瓦;已开工项目仅有金沙江拉哇、雅砻江卡拉、澜沧江托巴、大渡河金川和绰斯甲5个水电站,总规模约570万千瓦。受新冠疫情的影响,计划于2020后半年开工的几个项目变得更加不确定。即使按乐观预测,“十三五”常规水电新开工规模在4000万千瓦左右,仅为规划目标的66.7%;新增投产3366万千瓦,仅为规划目标的77.4%。

金沙江乌东德水电站

水电“十三五”规划投产和开工规模目标完成率都偏低,较小的新开工规模将会影响到“十四五”和“十五五”期间的投产规模,我国水电的发展出现动力不足。

三、存在问题和市场竞争力分析

(一)存在问题

我国水电技术可开发程度已高于全球平均约28%的水平,但相比于德国、日本、美国超过67%,以及瑞士、法国和意大利超过80%的开发程度,我国在学习这些发达国家充分高效利用水力资源的道路上依旧有很大的发展空间,迫切的需要解决从工程建设到管理体制等多方面的问题。

1.工程投资成本趋高

筛选我国2000年以来开工建设符合调节库容≥50亿立方米;调节性能≥年调节;装机规模≥100万千瓦三个条件的水电站,工程投资情况见表1。

表1 工程投资比较

数字来源:取自中咨公司对相关项目的核准评估报告。

从上表7个大型水电站单位千瓦装机投资情况来看,基本趋势是逐年攀升,近15年时间增长了1倍,同为年调节水库电站的两河口较龙滩增长了3.76倍。白鹤滩水电站站址资源条件好,流量、库容、装机规模远大于两河口水电站,故单位千瓦装机投资相对较低。

水电站建设投资包含两部分:一是工程本身造价,二是外部成本。

工程本身方面,主流观点认为我国水电愈往河流上游和藏区开发,施工条件越来越差,建造技术难度越来越大,建设成本增加理所当然。但随着西部大开发和脱贫致富战略的实施,这些地区的交通、供能等基础设施得到了持续改善,日新月异进步的工程建设技术也能够极大降低建造成本。因此,我国水电工程本身造价的不断攀升不能完全归因于施工条件和技术难度,负担的社会成本较重、资源浪费严重和建设运行管理体制不合理等是重要影响因素。外部成本主要是生态环境保护和建设征地移民搬迁。随着环保意识的增强,我国增强了水电站建设及运行中的环保措施,包括对珍稀植物移栽、集鱼过坝设施、鱼类增殖站、河道景观修复、下泄生态流量等,但环保成本基本能控制在总投资的5%以内;建设征地移民搬迁总体标准不断提高,但各电站差异比较大,存在着地方政府部门打着改善基础设施、解决移民就业、扶贫攻坚的口号“吃大户”的现象,反映了建设征地移民搬迁相关法律法规,以及规程规范建设不到位、管理体制还不够完善。

2.资源浪费现象严重

水电站弃水现象主要发生在四川和云南两省,占全国的95%以上,从2011年至2016年越发严重。自《解决弃水弃风弃光问题实施方案》《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》实施以来,弃水现象有所好转,2018年云南弃水同比减少约40%,但四川依然严峻,大渡河弃水率高达50%【1】。

送出受阻是四川和云南两省发生弃水的主要原因,归根于我国西电东送战略实施受阻,典型反映在“点对网”和“网对网”送电方式之争。

“西电东送”工程自2000年正式启动以来已近三十年,该工程分为北、中、南三线,其中的中线和南线主送四川、云南、贵州和广西的水电,西藏水电在西电东送中的定位为以上4省区的接续基地。已投运的向家坝至上海、溪洛渡至浙西和广东、锦屏至苏南等几条通道采取的是将向家坝、溪洛渡和锦屏等大型水电站骨干电源点发电直送消纳端电网,即“点对网”的模式。近年随着云南和四川经济社会发展对电力需求的不断提升,部分地区提出了外送水电先上本省省网,再统筹外送的“网对网”的模式。但水电开发企业认为“网对网”的模式严重干预电力市场自由交易。送电方式之争导致外送通道建设严重落后,正在和将逐步投产的乌东德水电站、白鹤滩水电站、金沙江上游电站、雅砻江中游电站等电源点即将面临着投产就弃水的风险。

“点对网”与“网对网”两种方式在电网物理连接上基本相同,主要差异是电价结算模式和调度方式的不同。两种方式之争的本质是发电企业和地方政府主动权和利益分配的争夺,反映了简政放权背景下西电东送战略的实施缺乏连贯性和严肃性,亟待相关管理规程规范的建立。

3.开发权争夺无序竞争

我国大中型水电站的开发经营主要集中在中国长江三峡集团公司(简称三峡集团)、中国华能集团公司、中国华电集团公司、国家能源投资集团有限责任公司、国家电力投资集团公司、国家开发投资集团有限公司这六大公司及其控股的子公司。随着水电开发资源的减少,这六大公司均面临着后续储备开发资源不足的问题,对剩余水电资源开发权的竞争日益激烈,三峡集团、中国华能集团公司和中国华电集团公司现已在西藏水电开发权上竞争激烈。开发权的争夺一方面导致水电开发企业难以共同发声,存在的问题日积月累难以解决;另一方面无序竞争导致开发成本急剧增加,无偿承担的不合理的外部社会成本越来越多,当前在建的某水电站就存在向电站所在两省各拨付数以10亿计捐赠的情况。

4.建设运行管理体制不合理

我国的水电建设体制改革始于1984年鲁布革水电站工程引水隧洞国际招标。此后基本所有的水电项目都采用业主责任制、建设监理制和招标承包制【6】。水电开发企业基本上采用市场化手段进行项目管理,但在设计、技术审查、施工、验收、运行监管等环节却存在着严重的体制改革不充分、市场机制建设不到位的现象。

(1)设计环节

我国区域性水电设计单位共有9家,基本承包了我国所有已在建和正在开展前期工作的大中型水电项目的设计工作,中国电建集团北京、华东、西北、中南、成都、贵阳和昆明勘测设计研究院有限公司7家为中国电力建设集团有限公司的全资子企业;另外两家为长江水利委员会长江勘测规划设计研究院和中水东北勘测设计研究有限责任公司,隶属于水利部,参与水电项目数量有限,以水利项目设计为主。

(2)技术审查环节

大中型水电站从规划直至可行性研究阶段的技术审查,包括建设征地移民安置规划报告等专题审查,基本上由水电水利规划设计总院(简称水电总院)开展。水电总院隶属中国电力建设集团有限公司。

(3)施工环节

大中型水电站的施工单位主要有两家:中国电力建设集团有限公司和中国能源建设集团有限公司下属的中国葛洲坝集团有限公司。

(4)验收环节

大中型水电站主要由水电总院开展安全设施竣工验收。

(5)质量监督环节

水电工程质量监督总站是对水电工程实体质量和工程建设、勘察、设计、施工、监理单位和质量检测等单位的工程质量行为实施监督的执行单位。该站为国家能源局委托水电总院设立的水电行业质量监管机构。

可见,我国大中型水电工程项目从设计到监管业务在中国电力建设集团有限公司的集中度极高。水电开发企业在这些环节实行招投标的过程中,大部分是中国电力建设集团有限公司和中国能源建设集团有限公司内部子公司在竞标,业主单位的选择权和话语权很小,约束力很弱,招投标在降低成本、优化设计、提高管理水平上的作用大打折扣。当前建设运行管理体制下的我国水电虽然取得了不错的成绩,但在设计优化、施工工艺进步的投入产出比上要打个问号,节节攀升的工程投资成本与此有很大的关系。

我国水电要实现高效率、高质量发展,对这种运动员也是裁判的违反工程建设基本规律的管理体制改革势在必行。

(二)市场竞争力

工程投资成本趋高和资源浪费,加之无序竞争,在建设运行管理体制不合理的催化下,我国水电市场竞争力严重下滑。

根据《增强水电市场竞争力促进后续水电可持续发展政策措施研究》【4】的研究成果,对金沙江、澜沧江、黄河上游、雅砻江、大渡河、雅鲁藏布江六大流域“十四五”和“十五五”期间具备开发条件的65个大中型水电项目(总装机规模约9000万千瓦)市场竞争力分析,这65个项目平均单位千瓦投资约12000元/千瓦,在现行财税金融政策条件下,即使项目资本金财务内部收益率按6%计,这65个项目落地电价与消纳端燃煤火电标杆电价相比,其中74%共计48个水电项目不具备市场竞争力。


澜沧江中下游小湾水电站

为促进后续水电可持续发展,能够继续发挥水电项目在经济、社会、环境、国防等方面的综合效益,给予开发资金上的保障支持是必要的。

四、后续水电开发方针

(一)后续水电开发的必要性

我国水力资源居世界首位,在落实创新、协调、绿色、开发、共享发展理念的基础上积极稳妥发展水电对推进我国能源生产和消费革命、构建清洁低碳、安全高效的能源体系是一大保障。

我国水电的主要收益来源是发电销售,与火电、核电、风光电等其他电源并无二致。然而,水电的非电力服务常常被严重低估,水电工程除发电外还具有防洪、航运、供水、灌溉、水资源配置等传统的综合利用作用和效益,新形势下还承担着促进生态环境保护、促进移民致富和地方经济发展等任务,综合效益显著【7】。

以西藏自治区为例,位于西藏自治区境内的雅鲁藏布江,水能蕴藏量丰富,在中国仅次于长江。2020年后,我国水电开发的主战场将逐渐转向西藏地区,并启动具有战略意义的“藏电外送”工程。为了实现跨越式发展,西藏离不开自身优质资源的开发和重大工程的牵头引领,水电工程往往投资规模大、建设周期长,对拉动地方经济社会发展作用显著。开发西藏自治区丰富的水力资源不仅能为西藏自身发展提供清洁能源,对西电东送战略的实施也是重要保障,水电开发带来的其它综合效益除了能为西藏带来巨大的经济、社会和环境效益,对我国地缘政治的意义也十分重大【8】。

雅鲁藏布江

我国水电仍有巨大的发展空间,综合效益显著,虽然当前存在着开发动力不足的问题,但后续水电的开发不仅是必要的,也是迫切的。

(二)“九五”期间水电开发方针

回顾“八五”“九五”期间,我国水电投产严重不足,当时以中央财政拨款及以后拨改贷的发展方式已很难支持大规模的水电建设,表面上看是因为资金问题,实际上是体制、机制不顺的问题【9】。与当前我国水电发展形势极其相似。

1995年5月31日,李鹏总理在听取国家计委和电力工业部汇报“九五”电力规划和2010远景目标规划时提出:“水电要走出一条‘以电养电’滚动发展的路子,三峡建设一部分资金就是靠葛洲坝的利润和折旧提供的,另一部分资金来源于每千瓦时电加4厘钱。21世纪前10年,三峡的1820万千瓦装机容量将先后投产,每年有巨大的利润,可以用这笔资金建设上游的水电站,三峡工程和二滩工程投产后,将更有条件对长江干、支流水力资源实现梯级滚动开发。”【9】 

1996年,国务院提出了水电开发“流域、梯级、滚动、综合”八字方针,基本做法是在一条河流(河段)上,以有收益的水电站资产成立流域开发公司,电站投产后的全部收益滚动开发下一个梯级。在该方针指导下,我国水电从此走上了快速发展的道路,全国各主要流域基本上都成立了流域开发公司,如湖北清江水电开发有限责任公司(简称清江公司)、贵州乌江水电开发有限责任公司(简称乌江公司)、黄河上游水电开发有限责任公司(简称黄上公司)、华能澜沧江水电股份有限公司(简称澜沧江公司)等,目前除了云南怒江和西藏自治区的雅鲁藏布江之外河流的梯级滚动开发已基本完成或进入尾声,结合发电进一步综合开发将是这些流域公司的发展重点。

(三)后续水电开发方针

梯级滚动的开发思路从体制机制上解决了“八五”“九五”以来各大流域水电开发资金支持不足的问题。立足当前我国以西藏自治区为主的西南水电开发资金支持不足的问题,不妨从更大格局上,以西藏、四川、云南三省区现有水电资产为基础组建西南水电联合开发体,利用其自身收益实现后续水电的滚动和综合开发,实现水电自身的“以电养电”。“联合、滚动、综合”的开发方针可引导我国后续水电可持续发展。

1.物理基础

紧密的梯级水力联系使该方针具备实施的物理基础。

西藏、四川、云南三省区水电技术可开发量占全国的64%,三省区共同所处的青藏高原高山山地使得三省区主要流域的水力联系紧密,几大河流基本发源或流经西藏,如金沙江流经西藏、云南、四川、重庆,下接长江,待开发水电集中在川藏段;澜沧江发源青海,流经西藏、云南,待开发水电主要集中在西藏段;雅砻江为金沙江一级支流;大渡河为长江二级支流。

2.功能定位

西藏、四川、云南三省区水电功能定位相同使该方针具备实施的适应性。

四川和云南两省的水电在西电东送战略中的定位是在满足当地电力需求的基础上外送华东、华中和南方地区。随着四川和云南自身用电量的逐步增长,要维持西电东送的规模,务必将西藏水电作为接续基地。三省区的水电在功能定位上是一致的。

截至2019年底,西藏自治区已在建水电装机仅占该区技术可开发量的2.6%,装机总规模约150万千瓦。相比于云南近7000万千瓦和四川近8000万千瓦水电装机的体量,西藏自治区已有水电规模太小,难以担当接续基地的重任。体量小一方面产生不了市场规模效应,另一方面也使得自身滚动发展缓慢。加大西藏水电开发力度,三省区联合协调发展,才能保障西电东送战略的顺利实施。

3.效益发挥

西藏、四川、云南三省区能够实现效益最大化使该方针具有生命力。

区别于火电、核电等点分布电源,水电的分布是以河流为依托的链式分布。落差和降雨量两个因素决定了水电装机和发电量存在固定峰值,对于有水力联系的区域来说,各个河流开发企业在发电效益上是零和竞争。西藏、四川、云南三省区联合开发水力资源,不仅能实现发电效益的最大化,打造成世界一流的清洁能源基地,也能增强西南水资源的统一协调和安全管理能力。

4.解决问题

该方针有助于解决当前存在的问题使其具有现实意义。

回顾前文提及存在的问题,成立的联合体能够促使各类技术标准和建设征地移民搬迁等补偿标准的统一,有效控制工程投资成本;有望实现西藏、四川、云南三省区水电联合优化调度、联合参与西电东送,减少资源浪费;避免开发权的无序竞争,促成外部成本规范化;开发主体话语权得到加强,推动建设运行管理体制改革,促进设计、施工等环节得以充分竞争。

此外,统筹的滚动开发有助于建设成本较高、但补偿效益显著的控制性调节水库电站得以按合理时序推动建设;创造在更大空间维度上实现水资源调配、防洪、航运等综合效益最大化的可能性。

雅砻江锦屏二级水电站

五、组建西南水电联合开发体的可行性

(一)方针继承和成功经验

“九五”期间提出的“流域、梯级、滚动、综合”开发方针经由清江公司、黄上公司、三峡集团等流域公司的组建得到了完善和验证,在清江、金沙江、雅砻江等河流的梯级滚动综合开发实践中积累了丰富的成功经验。本文提出的“联合、滚动、综合”开发方针是对“流域、梯级、滚动、综合”的继承和发展,组建西南水电联合开发体具有理论和实践基础。

(二)发展需要

应我国经济市场化改革和大力发展电力工业的需要,1997年成立的国家电力公司于2002年拆分为两大电网公司和五大发电集团。五大发电集团旗下众多流域开发公司的成立使我国水电建设全面开花。

新时代背景下,我国当前电力供应紧张局面得以暂时缓解,对后续水电的开发不需要、也不具备众多开发公司多头开发的条件,提质增效将是更高的要求。前文提到过后续储备开发资源不足导致开发权竞争日益激烈的问题,联合开发、合作共赢会是各大发电集团更好的选择。组建西南水电联合开发体顺应当前我国水电发展需要。

(三)资金支持

西南几大流域水电开发公司中,开发川藏段的华电金沙江上游水电开发有限公司自2015年首个水电站开工建设以来目前正处于建设投资高峰期,其他诸如三峡集团、澜沧江公司、雅砻江流域水电开发有限公司、云南华电金沙江中游水电开发有限公司、国家能投集团大渡河流域水电开发有限公司的水电建设投资高峰期已过。以三峡集团为例,装机规模1020万千瓦的乌东德水电站今年已实现首台机组已投产,装机规模1600万千瓦的白鹤滩水电站明年也将实现首台机组投产,这两个电站之后尚无明确的开展前期工作的水电站项目。

随着更多机组的投产,低运行成本的水电将产生相当规模的可观收益,对组建西南水电联合开发体和稳步滚动开发西南后续水电是极大的资金支持。

六、结论和建议

1.在新时代能源供给侧改革、能源结构转型和实现高质量发展战略要求的背景下,我国水电发展面临着诸多挑战,但作为绿色电力能源更有的是机遇。积极稳妥开发后续水电,高质量打造西南水电基地是我们需要坚持的能源发展战略。

2.我国水电工程开发建设带来的防洪、航运、供水等非电力服务效益一直以来没有得到足够的重视,建议相关主管部门对此组织开展系统的量化评估工作,以使能够对水电开发价值具有深入全面的认知。

3. 重视水电工程建设运行管理中存在的运动员也是裁判的体制改革不充分、市场机制建设不到位的现象,建议加大改革力度,加强独立第三方对工程建设、运行管理的评估和监管力度。

4. 鉴于西藏、四川、云南三省区水力联系紧密、水力资源体量相当、共同肩负着西电东送的使命,且有着实现效益最大化的共同需求,第一阶段可考虑在保障四川和云南合理利益分配的前提下,整合三省区主要流域水电资产组建西南水电联合开发体,按照“联合、滚动、综合”的开发方针实现我国后续水电的可持续发展。

参考文献

【1】水电水利规划设计总院.中国可再生能源发展报告2018[M].北京:中国水利水电出版社,2019.

【2】中国电力企业联合会.2019年全国电力工业统计快报一览表[EB].2020.

【3】国资小新. 山河为证:中国十大水电工程的昨天今天和明天[Z]. 2020.

【4】严碧波,徐佳成.增强水电市场竞争力促进后续水电可持续发展政策措施研究[R],2018.

【5】秒速赛车彩票注册.水电发展“十三五”规划实施情况的中期评估报告[R],2018.

【6】汪恕诚.世纪大跨越谈水电建设的体制改革[R]. 改革开放四十年中国水电[M].北京:中国电力出版社,2018.

【7】周建平,钱刚粮.水电基地开发成就与未来发展[R]. 改革开放四十年中国水电[M].北京:中国电力出版社,2018.

【8】中国水力发电工程学会.加快西藏水电开发助力绿色发展[R].科技工作者建议,2019(36).

【9】王信茂.水电开发大格局是如何形成的[N].中国能源报.2018.

文中图片均来源于网络。




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