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“十四五”水電開發(fā)形勢(shì)預(yù)測(cè)與對(duì)策措施分析

發(fā)布時(shí)間：2022年05月27日來源：《中國電業(yè)》瀏覽次數(shù)：

創(chuàng)新思路推動(dòng)水電開發(fā)可持續(xù)發(fā)展

——“十四五”水電開發(fā)形勢(shì)預(yù)測(cè)與對(duì)策措施分析

中國電力建設(shè)股份有限公司周建平　

水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院杜效鵠周興波

　　2021年是“十四五”開局之年，全面開啟了建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家的新征程。在新發(fā)展階段，貫徹新發(fā)展理念，開創(chuàng)新發(fā)展格局，尤其是大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的當(dāng)下，為什么還要繼續(xù)發(fā)展水電？未來水電開發(fā)面臨哪些制約因素？如何積極穩(wěn)妥有序開發(fā)水電？如何在生態(tài)保護(hù)中開發(fā)水電？如何在水電開發(fā)中實(shí)現(xiàn)利益共享？所有這些都是新時(shí)期水電開發(fā)中必須回答的問題。

　　推陳出新

　　水電開發(fā)潛力大仍將大有可為

　　水電是全球公認(rèn)的清潔、優(yōu)質(zhì)、靈活的可再生能源電力。世界各國無不把水電放在優(yōu)先發(fā)展地位，尤其是西方發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)80年代就基本完成了自己的水能資源開發(fā)，服務(wù)其經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。因?yàn)榇笾行退姽こ踢€具有防洪、減災(zāi)、供水、航運(yùn)、灌溉、旅游、養(yǎng)殖等綜合利用功能，成為各國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　新中國成立以來，中國政府非常重視水電開發(fā)，持續(xù)將水電開發(fā)任務(wù)納入國家發(fā)展五年規(guī)劃。“十五”之前，水電發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo)是解決電力短缺，科研攻關(guān)大水電關(guān)鍵技術(shù)問題，形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)體系；小水電代燃料，解決農(nóng)村生活燃料短缺問題。在“十五”收官之年，小水電代燃料工程惠及20萬人，減少年薪柴消耗量16萬噸，鞏固退耕還林面積30萬畝，保護(hù)森林面積156萬畝。

　　國家水電發(fā)展“十一五”規(guī)劃提出“加快發(fā)展水電”和“提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重”，解決“能源需求將持續(xù)增長，能源和環(huán)境對(duì)可持續(xù)發(fā)展的約束”問題。“十一五”是中國水電發(fā)展最快的時(shí)期，水電裝機(jī)規(guī)模突破2億千瓦，建設(shè)與管理水平邁上新臺(tái)階。水電發(fā)展“十二五”規(guī)劃提出，要在做好生態(tài)保護(hù)和移民安置的前提下，積極發(fā)展水電。水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃提出，要在保護(hù)好生態(tài)環(huán)境、妥善安置移民的前提下，積極穩(wěn)妥發(fā)展水電，科學(xué)有序開發(fā)大型水電，嚴(yán)格控制中小水電，加快建設(shè)抽水蓄能電站。

　　不同發(fā)展階段，雖然對(duì)水電開發(fā)提出了不同的要求，但水電服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略的基本功能從未改變。水電開發(fā)由最初提供電力商品屬性，到服務(wù)社會(huì)的公共產(chǎn)品屬性，再到目前江河治理、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)及帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)脫貧攻堅(jiān)的屬性，其內(nèi)涵隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和國家重大戰(zhàn)略需要不斷擴(kuò)大。

　　“雙碳目標(biāo)”的實(shí)現(xiàn)，需要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。水電為新型電力系統(tǒng)保駕護(hù)航具有不可替代的作用，新型電力系統(tǒng)也對(duì)水電存量資源優(yōu)化和增量開發(fā)帶來新的機(jī)遇。但受開發(fā)條件、社會(huì)環(huán)境、政策、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素，剩余水電開發(fā)仍面臨巨大挑戰(zhàn)，已開發(fā)水電的優(yōu)化仍面臨多重制約。所以，未來需要在思想、理念、政策和技術(shù)等方面，進(jìn)一步與時(shí)俱進(jìn)、推陳出新，水電仍將大有可為。

　　治水興邦

　　水電開發(fā)促電力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)

　　中國水能資源技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量約6.87億千瓦，年均發(fā)電量約3萬億千瓦時(shí)。截至2020年底，中國水電裝機(jī)為3.7億千瓦，約占全國發(fā)電總裝機(jī)容量的17%；發(fā)電量約為12140億千瓦時(shí)，雖僅占全部發(fā)電量的16.4%，但在全部可再生能源發(fā)電量中占比超過60%。當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期，水電仍將是可再生能源發(fā)電的主力軍。

　　根據(jù)中國水電發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃，到2030年水電裝機(jī)容量約為5.2億千瓦，其中，常規(guī)水電4.2億千瓦，抽水蓄能1億千瓦，水電開發(fā)程度約60%；到2060年，水電裝機(jī)約為7.0億千瓦，其中，常規(guī)水電5.0億千瓦，新增擴(kuò)機(jī)和抽水蓄能2.0億千瓦，水電開發(fā)程度達(dá)73%，屆時(shí)基本達(dá)到西方國家的水電開發(fā)水平。中國水電仍有不小的發(fā)展空間。

　　目前，中國總體還處于工業(yè)化中后期和城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)期，隨著經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，預(yù)計(jì)未來30年能源消費(fèi)總量仍將保持增長態(tài)勢(shì)，電力增速更快。到2035年、2050年，預(yù)計(jì)全國全社會(huì)用電量將分別達(dá)到12000太瓦時(shí)和14500太瓦時(shí)，其中，可再生能源發(fā)電量將分別達(dá)到4800太瓦時(shí)和6600太瓦時(shí)，風(fēng)電、太陽能等新能源將是未來電量增長的主體。但是，風(fēng)電、太陽能發(fā)電具有先天的不穩(wěn)定性、間歇性和波動(dòng)性，如果大規(guī)模接入電網(wǎng)，需要配套大容量儲(chǔ)能設(shè)施。目前來看，只有大型水庫電站和抽水蓄能電站具備這樣的能力。因此，未來新能源大規(guī)模的發(fā)展也離不開水電開發(fā)。

　　以國家規(guī)劃的水電基地為基礎(chǔ)，借助水庫的儲(chǔ)能和調(diào)蓄能力及電力輸送通道，建設(shè)水、風(fēng)、光互補(bǔ)的清潔能源基地，將是中國落實(shí)應(yīng)對(duì)氣候變化有關(guān)承諾，加速能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要舉措。結(jié)合水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院可再生能源規(guī)劃研究和其他機(jī)構(gòu)研究成果，到2035、2050年，預(yù)測(cè)可再生能源電力裝機(jī)容量占比將分別達(dá)到65%、75%以上。常規(guī)水電裝機(jī)對(duì)應(yīng)需求分別為4.5億千瓦、5.6億千瓦，甚至更高；在可再生能源電力年發(fā)電量中，預(yù)計(jì)2025、2035、2050年，水電發(fā)電量占比將分別達(dá)到48%、31%和28%以上。這說明，在可再生能源電力中，當(dāng)前水電份額仍占一半以上，未來也將是“三分天下有其一”?？梢?，水電開發(fā)在中國能源轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)碳減排和碳中和目標(biāo)中仍將發(fā)揮重要作用。　

　　人均水庫庫容與人均電力裝機(jī)容量是衡量一個(gè)國家基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展程度的重要指標(biāo)。相比發(fā)達(dá)國家，中國人均儲(chǔ)水設(shè)施嚴(yán)重不足，大江大河的防洪減災(zāi)基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平極不適應(yīng)。洪水集中爆發(fā)與人工儲(chǔ)水設(shè)施不足的矛盾更加劇了防洪減災(zāi)的壓力。經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求有更多高壩大庫，但同時(shí)，人多耕地少的基本國情又限制了水庫大壩的興建。所以，在河流開發(fā)中只能建設(shè)少數(shù)高壩大庫或“龍頭”水庫。中國跨流域調(diào)水（引水）工程的水源點(diǎn)往往就設(shè)置在流域水電開發(fā)的龍頭水庫或高壩大庫，如果沒有龍頭水庫和高壩水庫，調(diào)水（引水）工程也就成為無源之水、無本之木。加快高壩大庫建設(shè)將成為未來水電開發(fā)的重點(diǎn)。

　　氣候變化影響將導(dǎo)致徑流分布更不均衡。如果缺乏徑流調(diào)節(jié)工具勢(shì)必導(dǎo)致洪旱災(zāi)害更加頻繁嚴(yán)重，“治水興邦，以電養(yǎng)水”是國家江河治理的必然出路。所以，無論從能源轉(zhuǎn)型，還是從江河治理，或者是供水安全、生態(tài)安全以及自然災(zāi)害防治的角度，當(dāng)前和未來都離不開水電開發(fā)。

　　生態(tài)優(yōu)先

　　保護(hù)環(huán)境促進(jìn)人與自然和諧

　　未來水電開發(fā)的重點(diǎn)地區(qū)在川、滇、藏。要積極推進(jìn)金沙江上游、雅礱江上游、大渡河干流、雅江下游等水電基地建設(shè)，打造藏東南“西電東送”接續(xù)能源基地。

　　挖掘東中部地區(qū)水能資源潛力。根據(jù)能源轉(zhuǎn)型需要，優(yōu)先考慮現(xiàn)有水電工程的擴(kuò)容改造，充分發(fā)揮水電調(diào)節(jié)作用?？偨Y(jié)流域梯級(jí)水電站建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)，開展水電開發(fā)后評(píng)價(jià)工作，推行中小流域生態(tài)修復(fù)。

　　落實(shí)生態(tài)文明建設(shè)要求，控制中小水電開發(fā)。按照干流開發(fā)優(yōu)先、支流保護(hù)優(yōu)先的原則，嚴(yán)格控制中小流域、中小水電開發(fā)，保留必要生境。在水能資源富集的西部地區(qū)，重點(diǎn)開發(fā)資源集中、環(huán)境影響較小的大型河流、重點(diǎn)河段。

　　大多數(shù)水電開發(fā)工程位于西部深山峽谷區(qū)域，地理環(huán)境特殊，構(gòu)造背景復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境脆弱，水庫移民安置難度大，工程技術(shù)和建設(shè)管理都將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。一是強(qiáng)地震和重大自然災(zāi)害對(duì)工程安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅的挑戰(zhàn)；二是高寒、高溫、高濕、強(qiáng)風(fēng)、缺氧、強(qiáng)紫外線輻射等特殊環(huán)境因素的挑戰(zhàn)；三是地處偏遠(yuǎn)、運(yùn)輸條件差、建設(shè)條件艱苦，建設(shè)成本高，存在工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)可行性的挑戰(zhàn)，必須直面問題，創(chuàng)新思路，攻堅(jiān)克難，推動(dòng)水電開發(fā)可持續(xù)發(fā)展。

　　不可否認(rèn)，水電對(duì)河流水文情勢(shì)和生態(tài)環(huán)境在流域尺度的影響客觀存在。水電開發(fā)對(duì)環(huán)境影響的客觀評(píng)價(jià)很難，唯有深入系統(tǒng)和長期的監(jiān)測(cè)對(duì)比研究，才能揭示其影響的本質(zhì)和效應(yīng)，水電工程建設(shè)要做到環(huán)境影響利大于弊，并且應(yīng)該從人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展角度衡量利弊得失，做到合理取舍。

　　水電開發(fā)應(yīng)把維系河流健康和良好生態(tài)環(huán)境作為重要任務(wù)，持續(xù)開展生態(tài)環(huán)境影響監(jiān)測(cè)分析和保護(hù)修復(fù)措施研究。具體而言，第一，要研究各種水生生物，尤其是瀕危魚類的生息和洄游規(guī)律，優(yōu)先保護(hù)重要水生生物的棲息地；第二，在有序適度開發(fā)干流的同時(shí)，在干流河灣或其支流建造人工濕地，維持類自然河流河段，為水生生物保留生存發(fā)展的生態(tài)空間；第三，在工程布置上，要研究分層取水、魚類增殖、大壩過魚設(shè)施和生態(tài)流量泄放設(shè)施，維系河流生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性和完整性；第四，在電站運(yùn)行調(diào)度中，要把生態(tài)調(diào)度和優(yōu)化調(diào)度結(jié)合起來，優(yōu)先保障河流水生生物必需的生態(tài)流量。

　　高原、高寒或凍土區(qū)域，生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱，環(huán)境承載力低，容易誘發(fā)綠洲萎縮、河道斷流、土地荒漠化等問題。西部水電開發(fā)需要針對(duì)性地開展調(diào)查研究和分析評(píng)估工作，提出應(yīng)對(duì)措施。

　　未來河流水電開發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響研究要包括大氣環(huán)境、局地氣候、陸生生物、水生生物、人類活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)等方方面面，要從流域系統(tǒng)、人類活動(dòng)、社會(huì)發(fā)展角度，深入研究河流水生生態(tài)的變化和演進(jìn)，通過水庫大壩的合理布局和梯級(jí)水庫群的科學(xué)聯(lián)合調(diào)度，促進(jìn)人與自然的和諧、區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和河流生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

　　利益共享

　　讓移民安置成為致富新契機(jī)

　　未來水電開發(fā)集中的西部地區(qū)也是中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相對(duì)落后的地區(qū)，與脫貧攻堅(jiān)重點(diǎn)區(qū)域在行政區(qū)域上高度重合，水電開發(fā)應(yīng)將鞏固脫貧攻堅(jiān)成果列為重要任務(wù)，讓移民安置成為致富發(fā)展新契機(jī)。

　　一方面，水電開發(fā)應(yīng)尊重項(xiàng)目所在地政府和群眾意見建議，取得當(dāng)?shù)卣腿罕姷闹С帧Ｖ挥姓{(diào)動(dòng)當(dāng)?shù)卣?、移民群眾的積極性，水電開發(fā)才能獲得良好的建設(shè)環(huán)境，推進(jìn)工程開發(fā)進(jìn)程。另一方面，中國大型水電開發(fā)的主體基本上都是國有企業(yè)，甚至是中央企業(yè)，國有企業(yè)應(yīng)承擔(dān)國家發(fā)展使命，肩負(fù)政治責(zé)任、經(jīng)濟(jì)責(zé)任和社會(huì)責(zé)任。因此，在貫徹落實(shí)黨中央國務(wù)院關(guān)于新發(fā)展理念的決策部署中，國有企業(yè)就應(yīng)該在鞏固脫貧攻堅(jiān)成果和推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮更多作用，為提高保障和改善民生水平作出貢獻(xiàn)。

　　西部地區(qū)，由于自然地理環(huán)境特殊、土地資源稀缺，人地矛盾十分突出，少數(shù)民族聚集、宗教文化復(fù)雜、地方經(jīng)濟(jì)落后，水庫移民安置具有相當(dāng)難度。如何實(shí)現(xiàn)水電開發(fā)利益共享，讓相關(guān)各方——地方政府、移民群體、項(xiàng)目業(yè)主都能從水電開發(fā)中獲得合理利益，并能統(tǒng)籌好直接與間接、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)、當(dāng)前與長遠(yuǎn)等方面的利益關(guān)系，這是亟待破解的重大實(shí)踐課題。

　　一要科學(xué)編制移民安置規(guī)劃，創(chuàng)新水庫移民補(bǔ)償補(bǔ)助模式，尊重移民文化和發(fā)展需求，優(yōu)選移民安置地點(diǎn)，提升移民村鎮(zhèn)宜居品質(zhì)；二要?jiǎng)?chuàng)新移民管理及庫區(qū)專項(xiàng)建設(shè)體制機(jī)制，拓寬移民資產(chǎn)收益渠道，推進(jìn)庫區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級(jí)，強(qiáng)化能力建設(shè)和就業(yè)促進(jìn)工作；三要加強(qiáng)后期扶持、確保庫區(qū)產(chǎn)業(yè)扶持政策落地，從基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)、技能培訓(xùn)、社會(huì)保障、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等關(guān)鍵環(huán)節(jié)采取有針對(duì)性的扶持措施，實(shí)現(xiàn)水電開發(fā)和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展緊密結(jié)合。

　　創(chuàng)新技術(shù)

　　優(yōu)質(zhì)高效建設(shè)安全工程

　　大多數(shù)水電工程處于西部深山峽谷地區(qū)，自然地理環(huán)境特殊，區(qū)域構(gòu)造背景復(fù)雜，水土生態(tài)環(huán)境脆弱，工程技術(shù)和建設(shè)管理都將面臨前所未有的挑戰(zhàn)，必須超前謀劃。

　　創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，加快水電開發(fā)前期工作。要深入開展工程建設(shè)必要性、可行性研究論證，查明工程區(qū)基本條件和認(rèn)識(shí)工程建設(shè)重難點(diǎn)問題。為此，需要廣泛開展水文泥沙、工程地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境等調(diào)查研究，對(duì)開發(fā)方式、開發(fā)規(guī)模、工程布置、關(guān)鍵技術(shù)難題進(jìn)行多方案研究，綜合優(yōu)選，從而為開發(fā)決策提供可靠依據(jù)。

　　西部河流山高谷深，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，工程地質(zhì)問題突出，水電開發(fā)中壩基、邊坡和地下工程的巖體變形穩(wěn)定，樞紐工程防震抗震，建筑物材料抗冰凍和耐久性等問題突出。此外，高原缺氧環(huán)境施工條件差，施工作業(yè)困難，效率低，質(zhì)量控制難度大。因此，需要加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)新材料、新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，提升工程建設(shè)能力。

　　在新材料方面，要研發(fā)具有高抗凍性、抗碳化性的高性能混凝土，寬適應(yīng)性的瀝青混凝土和復(fù)合土工膜防滲材料，耐紫外線照射的長效防腐耐磨金屬材料，高自流性、快硬、早強(qiáng)防凍型灌漿材料。在新技術(shù)方面，要研究深厚覆蓋層壩基處理技術(shù)，高水頭大流量泄洪消能防護(hù)技術(shù)，高壩高邊坡工程防震抗震技術(shù)，深埋地下工程及高陡邊坡巖體變形穩(wěn)定控制技術(shù)等。在工藝及設(shè)備方面，要開發(fā)大壩填筑碾壓、混凝土防裂、深覆蓋層基礎(chǔ)處理、圍巖固結(jié)灌漿等設(shè)計(jì)施工的工廠化、自動(dòng)化和智能化裝備和工藝。

　　當(dāng)前，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化蓬勃興起，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為新的資源。水電開發(fā)要緊密依靠信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)，提高工程設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理水平和效率。大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智聯(lián)網(wǎng)、北斗導(dǎo)航、“4S”、人工智能等新技術(shù)還將進(jìn)一步促進(jìn)設(shè)計(jì)、建設(shè)和工程運(yùn)行高效化和智能化?；跀?shù)字化的水電工程全生命周期管理系統(tǒng)、流域綜合信息管理系統(tǒng)不久也將在行業(yè)內(nèi)普遍推廣。

　　“十四五”期間，水電開發(fā)要貫徹新發(fā)展理念，開創(chuàng)新發(fā)展格局；要?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)思維，統(tǒng)籌水電開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、水電開發(fā)與移民發(fā)展，水電開發(fā)與新能源建設(shè)的關(guān)系；增強(qiáng)科技創(chuàng)新引領(lǐng)和信息化數(shù)字化支撐作用。只有這樣，才能做到工程安全、環(huán)境優(yōu)美與社會(huì)和諧相統(tǒng)一。水電開發(fā)既是帶動(dòng)新能源發(fā)展、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少碳排放的需要，也是實(shí)現(xiàn)水資源綜合利用、防災(zāi)減災(zāi)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的需要。展望未來，水電開發(fā)大有可為。

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