1.水能开发的基本思路
21世纪应加快水电发展速度,通过加强能源综合规划与管理,把开发水电能源放到国家能源发展战略的优先地位。争取到21世纪中叶,全国水能资源的开发利用率从目前的11%提高到50%以上。其间我国水电建设重点是开发金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、长江上游、南盘江红水河、澜沧江、黄河上游、黄河中游、湘西、闽浙赣、东北12个大水电基地,其中水能资源集中、规模巨大的,可由国家组建开发公司,实行流域梯级滚动开发。其他水能资源丰富的中小河流、河段可由地方组建公司开发。还要积极组织各方面力量,开展全国农村中小水电建设,推动农村电气化的发展。
2.开发战略与目标
21世纪中叶我国水能开发,总体上仍将继续实施以大型为主,大中小相结合,高低水头并举,并实行流域或河段梯级滚动开发的方针。优先开发综合利用效益显著和有调节能力的骨干工程,逐步改善电网结构,并通过发展小水电,全面实现农村电气化。
水能开发要重视水资源的综合利用,尽可能与防洪、灌溉、城市生活及工业供水、航运、水产、旅游等方面的要求相协调,最大限度地发挥工程的总体效益,切实做好水库淹没处理和移民安置以及水土保持工作,维护生态环境。对电力供需缺口大的地区,除大力开发本区宝贵的水能资源外,应研究由外区调剂输送部分电力,同时积极建设抽水蓄能电站,加大调峰力度,并视条件适当开发潮汐资源等新能源。
实施西电东送战略,是加快西南乃至全国水能建设的重大举措。我国技术可开发水能资源中,约有52%集中在西南的云、贵、川三省,而经济相对发达的华东、华南、华中等地,开发水能的潜力都很有限,和实际需求差距很大。为实施地区间的优势互补,实施西电东送是在宏观上调整我国电力生产布局,加快实施西部大开发战略的有力措施,既可促进西南地区的社会经济发展,又可保证华东、华南、华中等地供电需要,并减少这些地区因燃煤而影响当地生态环境恶化的问题。关于西电东送的可能送电数量和送电方案,有关省(区)和部门曾作过一些初步研究。2050年水平年,设想向华南送电的电源主要来自红水河、澜沧江和怒江;向华中和华东送电的电源除长江三峡电站外主要来自金沙江、雅砻江、大渡河和乌江。
按照目前水能开发进程,2000年全国水电装机已达7679万kW,其中水利系统水电装机容量达3110万kW。据不同部门预测,到2050年,我国水电装机容量预测结果相差比较大,大体上在1.5亿~2亿kW之间。从总体上分析,2050年的装机容量应比现状有很大的发展,估计将再增加7000万~10000万kW,届时,12个水电基地的绝大部分都将先后进行建设,其他一些中小河流也将逐步开发,解决当地发展的需要。水利部门将结合大中型综合利用枢纽建设一批水电站,同时继续大力发展农村中小水电。
按目前大电网布局,分网区水能开发侧重点大体是:①华北:主要是结合综合利用要求,开发海滦河七大山峡和黄河北干流河段大中型水电,并大力发展小水电和抽水蓄能电站。②东北:除积极开发内河常规电站外,主要是发展抽水蓄能电站并创造条件逐步开发黑龙江中俄界河水电。③华东(包括福建、山东):除继续进行闽浙赣水电基地建设外,主要是积极开发小水电、发展抽水蓄能电站,并适当开发潮汐、风力等新能源。④西北:继续进行黄河上游水电基地建设,并大力开发黄河支流与内陆河水系水电。对黄河上游水电开发仍先以龙羊峡至河口镇段为主,配合南水北调西线工程的实施再逐步开发龙羊峡以上梯级。⑤华中:继续进行长江支流水电建设。仍以常规电站为主,适当修建抽水蓄能电站,同时结合系统发展和地区防洪要求,扩建部分已建电站、调整部分已建电站运行方式。⑥华南:继续进行红水河水电基地建设,开发珠江流域其他水系大中型水电,并大力发展抽水蓄能电站。⑦西南:加快进行乌江、大渡河、金沙江、雅砻江、长江上游和澜沧江等水电基地建设,并逐步开发怒江、雅鲁藏布江流域水电。以修建大型骨干水电站为主,力争尽早提供一定电力输送华东、华南地区。
3.骨干大中型水电站开发设想
按目前大电网布局分述如下:
(1)华北。重点进行黄河中游北干流水电基地建设。除完成在建的万家寨电站外,再修建碛口、古贤、甘泽坡等电站。河北省、北京市境内修建拒马河紫荆关和滦河、潮白河、永定河、滹沱河上规划的电站。山西省境内修建清漳河、沁河上规划的电站。内蒙古自治区境内修建黄河河套地区一些低水头电站。建设遥桥峪等一批抽水蓄能电站。
(2)东北。重点进行东北水电基地建设。除完成在建的莲花等电站外,再修建嫩江尼尔基、固固河、柳家屯、诺敏河毕拉河口、牡丹江二道沟、第二松花江四湖沟以及鸭绿江中朝共建和黑龙江中俄共建规划中电站。其他还要建设一批抽水蓄能电站。
(3)华东。浙江省境内除完成在建的珊溪等电站外,再进行新安江电站扩机,并修建瓯江滩坑、大均和其他规划的电站。安徽省境内完成在建的港口湾电站并修建白莲崖等电站。建设一批抽水蓄能电站和潮汐电站。
(4)福建。除完成在建的棉花滩等电站外,再修建龙溪、穆阳溪、大目溪等规划的电站,建设鼓岭、仙游等抽水蓄能电站和一些潮汐电站。
(6)华中。除建成三峡、高坝洲等在建电站外,再修建清江水布垭电站。进行湘西水电基地建设,除建成江垭等在建电站外,再修建资水敷溪口、沅水碗米坡、洪江和其他规划的电站。另修建湘水大沅渡等电站。江西省境内除完成东津等在建电站外,再修建赣江泰和、峡江和其他规划的电站。汉江流域修建潘口、孤山、碾盘山等电站,并进行丹江口扩机。河南省境建成小浪底电站并修建黄河西霞院等电站。建设宝泉、豫西等抽水蓄能电站。
(7)华南。进行南盘江、红水河水电基地建设。除建成天生桥一级、天生桥二级二期和百龙滩等电站外,再修建龙滩、大藤峡、岩滩二期、大化二期、恶滩等电站。广东省境内修建北江乐昌峡、韩江京山等电站。海南省境内修建南渡江、昌化江、万泉河上规划的电站。广西境另建成右江百色、浔江长洲、右江瓦村等电站,并建设广东、广西、海南境内的抽水蓄能电站。
(8)西南。雅砻江水电基地除已建成二滩电站外,再修建桐子林、锦屏二级、锦屏一级、官地及两河口等电站。大渡河水电基地除已建、在建龚嘴、铜街子电站外,再修建瀑布沟、龚嘴加高扩机、大岗山及其他规划电站。乌江水电基地除已建乌江渡、红枫湖东风、普定电站外,再修建彭水、构皮滩等电站。金沙江水电基地首先兴建溪洛渡、向家坝,再陆续修建虎跳峡、观音岩、白鹤滩等电站。澜沧江水电基地除已建的漫湾、大朝山电站外,再修建小湾、漫湾扩机、景洪、勐松、糯扎渡、功果桥等电站。长江上游水电基地修建朱杨溪、石棚、小南海等梯级。四川省重庆市境内结合灌溉、供水修建紫坪铺、亭子口等电站。争取开发怒江干流水电和雅鲁藏布江干流、拉萨河中型电站。根据华南电力缺口和西电东送的总量要求可再建一批大中型水电站。
(9)西北。进行黄河上游水电基地建设,除完成在建的大峡电站外,再修建大柳树、尼那、公伯峡、直岗拉卡、康扬、积石峡、柴家峡、小峡、乌金峡、沙波头等电站和刘家峡、盐锅峡、八盘峡扩机。配合南水北调西线的实施,开发龙羊峡以上黄河河段水电。陕西省境内修建泾河、汉江、嘉陵江上部分电站和石泉扩机。甘肃省境内修建嘉陵江、黑河、讨赖河上部分电站。青海省境内另修建那仁郭勒河、黑河、大通河上部分电站。新疆维吾尔自治区境内修建特克斯河卡甫其海、伊犁喀什河吉林台一级以及开都河、叶尔羌河上的电站。
4.农村中小水电开发设想
我国农村可开发小水电站遍布全国各地,可开发装机容量约7000万kW,主要供电区重点分布在我国中西部以及浙江、福建、广东山区。根据国家经济发展的战略和目前西部大开发的要求,这些地区未来的经济增长速度将加快发展,对能源与电力的要求也将不断提高。
根据《全国水利系统水电及农村电气化发展“九五”计划与2010年规划纲要》,农村中小水电供电区2010年需电量为2500亿kW·h左右,需要新增装机容量2000万kW左右,这部分新增的装机主要将依靠中小水电解决。(www.daowen.com)
随着各地蓬勃开展的小水电建设,全国以中小水电供电为主的800个县,其电力需求主要由地方建设中小水电解决,不足部分由国家电网补充。小水电作为农村的基础设施,具有所需投资少、开发利用容易、开发方式多样等特点。小水电开发可促进农村产业结构的调整,使山区的自然资源转化为经济资源,带动农村区域经济的协调发展。估计我国的小水电资源在今后50年中将得到迅速开发。预计到2050年全国农村小水电装机容量达到4000万kW左右,相应年电量约1400亿kW·h(未计入中型)。
5.水能开发对策措施
(1)实施流域滚动开发,加强水电能源基地建设。流域滚动开发是指在流域水资源系统开发利用过程中,依靠系统自身的产出与积累,进行后续工程项目的开发,从而使流域的开发与治理逐步进入一种良性的循环状态。我国可开发利用的水电资源中,主要集中在大江大河干流及主要支流上,各水电能源基地的工程位置相对集中,在流域水资源开发利用中,水电能源开发具有实际财务效益,是实施滚动开发的有利条件。加强水电能源基础的建设,实施流域滚动开发是加快水电能源开发的主要战略措施之一。
逐步建立以流域或区域水电能源开发集团公司,以流域中经济效益较好的骨干工程为依托,根据国家所确定水电发展目标与流域治理规划,按企业经营管理的形式进行资金筹措,实施建设与效益回收,并承担投资与生产经营中的风险。国家应根据水电能源开发的特点,制定有关优惠政策,积极鼓励社会公众参与,加快水电能源的开发进程。
(2)积极开发小水电,推进农村电气化建设。我国农村商品能源短缺,目前农村居民的生活用能源主要还是依靠生物质能,从而导致林草植被的破坏和秸秆肥料、饲料的低值消耗。我国小水电资源分布很广,小水电的开发将适合于农村分散用电的需要,是廉价、清洁的农村能源。积极开发小水电,建设农村电气化是21世纪中解决农村现代化发展的需要和改变过度消耗生物质能引起生态环境恶化的重要战略措施。
要实现今后小水电和农村电气化事业的可持续发展,关键是明确思路,建立机制,把握方向。要坚持“地方为主、国家扶持、股份办电、联合运行、合同调度、分层管理、集约经营、滚动发展”的总原则;坚决贯彻执行“自建、自管、自用”,“谁投资、谁所有、谁收益”和“以电养电”、“自定电价”、“小水电要有自己的供电区”等多年行之有效的方针政策;建立产业结构优化和经济高效运行的水电企业群体;要建立健全宏观管理体系,进一步补充、完善与社会主义市场经济体制相适应的政策和法规体系,用法规确保办电、管电的合法权益,用法规规范建设管理的各种行为,协调处理各种经济关系和矛盾。
(3)增加水电在电网中的调蓄作用,积极发展抽水蓄能电站。为了满足不断变动的负荷需求,电网要进行调峰运行。随着居民用电量的提高,今后电网峰谷差将更大。纯燃煤火电系统的调峰运行,尤其在负荷曲线峰谷差较大时,无论在安全性方面还是在经济性方面均有许多困难和待解决的问题。如启停炉的燃料损失,非经济运行状态下锅炉的热耗损失以及机组频繁启停和调整负荷给机组寿命造成的疲劳损失,机组运行的安全性下降等等。核电一般带基荷运行,不参加调峰。燃气轮机电站具有生产电量和调峰能力,但只能顶峰,不能填谷,其调峰能力一般为机组容量的75%,不如抽水蓄能电站显著。抽水蓄能电站因具有顶峰、填谷双重功能,是解决电网调峰矛盾效果较好、改善电网质量十分有效的措施之一。加快抽水蓄能电站的建设,增强水电在电网中的调蓄作用,也是21世纪我国能源发展的重要战略措施之一。
由于抽水蓄能电站不但没有增加发电量,还要损失部分电量,其直观效益是靠峰谷电价的差价获得。要加快抽水蓄能电站建设,必须研究与制定相应的政策,如执行峰谷电价,制定电站调峰经济补偿措施;将抽水蓄能电站类同电网项目建设管理;研究制定科学、全面的抽水蓄能电站评价方法等。
(4)复查水能资源,进一步“摸清家底”。水能资源情况是水电建设的最基本的依据。我国现有水能资源普查成果虽具有一定深度,其中技术可开发量根据近10余年来所进行的一些河流、河段的规划工作和一些水电站的前期工作作了修订。但自上一次普查以来,已近20年,基本资料经过不断充实、更新,已和当年有很大不同;对技术可开发量的修订,总的说来还有不少遗漏,特别是对作为水能资源量中最主要指标的经济可开发量以往研究较少,实际可开发量与目前的估计差别很大。为了进一步“摸清家底”,为今后水电大发展打好基础,很有必要再对全国水能资源进行一次复查。
复查可能开发的水能资源应包括所有单站装机500kW以上的电站,并尽可能就经济、社会、环境等方面进行初步分析,以便据以选定其中经济可开发的部分。
对研究的资源除包括常规水电资源外,还应包括抽水蓄能资源和潮汐能资源。
(5)加强勘测设计前期工作,增加持续发展后劲。水能开发是一项认识自然、利用自然、改造自然的伟大事业,受自然条件的制约性大,需要前期工作的时间往往较长。目前这方面工作十分薄弱,远远不能适应水电持续发展的需要。全国12大水电基地按原规划共安排大中型水电站372座,总装机22700万kW。其中已建、在建的92座装机共5570万kW,已进行至可行性研究和初设阶段的有79座,装机共6015万kW,两者合计装机数仅及规划总容量的51%。在各类项目的设计储备中,总的说来以抽水蓄能电站最为不足。有些至今尚未进行站址规划选点,有些作了一些初步选点,但工作深度大都不够,有待大力加强。
为保证前期工作的有效进行,需要首先研究探索前期工作的筹资体制。原则上可将整个前期工作阶段区分为“政府行为”和“企业行为”。河流河段的规划、可行性研究工作,具有资源勘探性质,应属“政府行为”,所需经费由各级政府投入,其中一部分可在项目建设时回收。项目的可行性研究和初设是电站开发建设的组成部分,属“企业行为”,前期工作经费应由负责开发建设的企业在工程概算中列支。对由政府承担的经费,建议建立水电前期工作基金,滚动使用。
做好前期工作,还要十分重视采用先进科学技术,力求降低工程造价,缩短工期,提高经济效益。
(6)正确处理水能开发与水库淹没和环境保护的关系。修建水电站造成的水库淹没和由此带来的对环境的影响是水电建设中一个很突出的问题,在人口密集地区,两者之间的矛盾尤为尖锐。据资料统计,闽浙赣三省待建和部分正建的88座水电站,淹没土地124万亩,需安置移民约125万人,做好这方面的处理,难度无疑是很大的。但也应看到,开发利用其他能源例如修建火电站也有移民占地问题,如火电站建设考虑包括煤矿与运煤铁路建设移民、占地,兴建同等规模的水、火电站其移民、占地数量一般差别并不很大。有些兼有防洪、灌溉等综合利用效益的水电站,还可减少洪涝灾害损失和不利影响,并可通过灌溉提高产量,扩大灌溉面积,这方面对农业发展当是有利的。开发利用水能对环境的影响同样也具有两面性,既有负面影响,也有正面影响,多数水电站从全局看正面效应是主要的。因此,在研究决策水电建设方案时,对水库淹没和环境影响问题要作具体分析,既要十分重视,力求尽可能做到减少淹没损失和对环境的负面影响,又不能简单地以这方面的某些问题限制甚至否定水能资源的开发利用。
(7)改革、完善水电开发利用管理体制,适应持续发展需要。水电建设体制涉及的水电建设资金筹集、利益分配和资源合理开发等重大问题,是水电建设可持续发展的关键。近些年来,在社会主义市场经济迅速发展的大形势下,一些地方已在这方面进行了有益的探索,取得了一定经验。总的说来,改革的方向应是:①既充分调动社会集资办水电的积极性,又需统一协调指导,加快开发步伐,尽早发挥效益。②理顺水电站与电网的经济关系,合理确定上网电价,促进水电良性发展。③合理分配同一河流上龙头水库电站与下游梯级电站间的收益,使电站财务收入与其实际效能基本协调一致。④理顺投资者责任与权利的关系,以利电站的建设和管理。⑤需要研究水库区按照水土资源多少分享转换资产的产权和税利,保障受税地区的合法权益。
从目前的实践看,进行这些改革首先需要由政府综合部门通过宏观调控协调各地区、各部门、各方面的利益,引导资源的优化配置;其次,要按照《公司法》组建河流、河段或地区水电开发公司,使之成为一个政企分开、由业主负责、责权明确、按市场规律运作的经济实体,以水电养水电,实行独立核算,实现流域滚动开发。
(8)制定有利于加快水电建设的有关经济政策。一是制定有利于水电建设的投资政策。①对水电开发实行长期优惠贷款,降低贷款利率,延长贷款偿还期。②对具有综合利用效益的水电站实行投资分摊。根据水利产业政策,对防洪、治涝、灌溉、供水、航运等部门应分担的投资,由中央或地方财政拨款或另辟渠道解决。③适当提高已成水电站的折旧费和上网电价,增强水电行业自我积累融资的能力。④发行债券或股票集资。⑤建立水电开发基金。⑥合理利用外资。
二是制定有利于水电建设的财税政策。调整当前不合理的过高的电力税率,根据“同网同质同价”的原则,合理确定水电上网电价;根据水电在电力系统中担负调峰、调频、调相和事故备用等特点,实行优电优价。
三是制定合理的利益分配政策,使发电地区、水库区和投资者、经营者都能得到公平的实惠。
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