全球水電開發(fā)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

　受地理環(huán)境和氣候條件影響，全球水能資源分布很不均勻。從技術(shù)可開發(fā)量分布來看，亞洲占比為50%，南美洲18%，北美洲14%，非洲9%、歐洲8%和大洋洲1%。據(jù)IHA2020年報告，截至2019年底，全球水電裝機容量1308吉瓦，其中抽水蓄能電站裝機容量158吉瓦，全年發(fā)電量4306太瓦時。2019年新增裝機容量15.6吉瓦，新增發(fā)電量106太瓦時，其中，亞洲的中國、老撾、巴基斯坦，南美洲的巴西，非洲的安哥拉、烏干達和埃塞俄比亞，歐洲的土耳其等國的新增貢獻最大。

 

　　全球水電開發(fā)程度按照年均發(fā)電量計算，約占技術(shù)可開發(fā)量的27.3%。分地區(qū)看，歐洲、北美洲國家水電開發(fā)程度較高，增長潛力有限。非洲、除中國之外的南亞及東南亞地區(qū)水電開發(fā)程度較低，開發(fā)潛力大。南美洲基本與全球平均水平持平?？傮w而言，全球水能資源開發(fā)程度不高，未來還有很大的發(fā)展空間。

 

　　全球水電開發(fā)不會止步不前

 

　　隨著全球人口增長、城市化進程加快和經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展，人類社會對水與電力的需要提出了更高要求。同時，應(yīng)對全球氣候變化和增強防災(zāi)減災(zāi)能力，也為河流水電開發(fā)創(chuàng)造了良好機遇和發(fā)展空間。

 

　　繼聯(lián)合國千年發(fā)展目標之后，2015年9月聯(lián)合國又提出了17項可持續(xù)發(fā)展目標，同年，巴黎氣候變化協(xié)議、“一帶一路”倡議行動愿景也得到國際社會廣泛認可。尤其是“一帶一路”沿線國家人口占全球的2/3，而GDP不足全球1/3；大多數(shù)國家屬于中等收入的發(fā)展中國家，一些國家尚處于相當(dāng)貧困狀態(tài)，基礎(chǔ)設(shè)施條件差，洪澇干旱災(zāi)害頻發(fā)、水資源短缺，飲水安全沒有保障，過度開采地下水導(dǎo)致的生態(tài)破壞日益加劇。全球缺電人口仍超10億，缺電最嚴重的正是亞洲和非洲欠發(fā)達地區(qū)，而這些地區(qū)發(fā)展空間較大，對電力的需求尤為迫切。

 

　　目前，世界上100多個國家已經(jīng)明確將繼續(xù)發(fā)展水電。受洪水、干旱、電力短缺、水生態(tài)環(huán)境惡化等的困擾，“一帶一路”沿線國家大多將水資源和水電開發(fā)作為當(dāng)前發(fā)展的首要任務(wù)。因此，水電開發(fā)仍然具有廣泛的國際合作基礎(chǔ)和發(fā)展前景。

 

　　一些國際組織、咨詢機構(gòu)和電力企業(yè)基于各國經(jīng)濟發(fā)展趨勢和應(yīng)對氣候變化減排溫室氣體的需要，對全球水電發(fā)展進行了多目標場景的預(yù)測和分析。綜合各研究機構(gòu)的成果，以2018年為基準略偏保守估計，2050年全球水電技術(shù)可開發(fā)利用程度將達50%，屆時年發(fā)電量約為7890太瓦時。

 

　　預(yù)計到2035年，全球水電裝機容量將達到1750吉瓦，年發(fā)電量6100太瓦時。全球新增水電裝機約480吉瓦，開發(fā)率達38.6%；2050年，水電裝機容量將達2050吉瓦，2035~2050年，新增裝機容量300吉瓦。要實現(xiàn)2050年的目標，水電裝機容量年均增長估計將達到2.0%。在2015~2019年的五年里，裝機容量的年均增長率為2.1%，而2019年的年均增長率僅為1.2%。然而，裝機容量的年增長率可能存在很大差異，這取決于需要數(shù)年施工的大型水電項目何時投產(chǎn)。盡管如此，這凸顯出在未來10年或更長的時間里，全球水電開發(fā)仍將大有可為。

 

　　截至2019年底，全球在建水電規(guī)模約150吉瓦。受諸多因素影響，尤其是中國國內(nèi)水電開發(fā)增速放緩，與過去同期比較，預(yù)計全球未來水電裝機容量的增速將有所減少。2030年之前，全球年均投產(chǎn)規(guī)模為20吉瓦左右。2030年之后，年均投產(chǎn)規(guī)模約為15吉瓦。預(yù)計2030年之前的水電裝機容量的增量，除中國外，增加最大的區(qū)域排名依次為拉美地區(qū)、亞洲其他地區(qū)和非洲。

 

　　從水電技術(shù)可開發(fā)資源潛力、經(jīng)濟社會發(fā)展水平和能源電力發(fā)展需求等因素綜合分析，未來水電開發(fā)重點開發(fā)的河流（包括界河或國際河流）涉及印度河（印度、巴基斯坦等國），尼羅河（埃塞俄比亞、埃及等國），贊比西河（贊比亞、莫桑比克等國），尼日爾河（尼日爾、貝寧、尼日利亞、科特迪瓦、喀麥隆和乍得等國），剛果河（贊比亞、扎伊爾、中非、剛果、喀麥隆、安哥拉），東南亞國家的伊洛瓦底江、怒江—薩爾溫江（中國、緬甸、泰國等）和瀾滄江—湄公河（中國、老撾、緬甸、泰國、柬埔寨和越南）。

 

　　加快開發(fā)要促進廣泛共識

 

　　任何事物均有其兩面性，開發(fā)水電也不例外。除發(fā)電、防洪、灌溉、水資源優(yōu)化配置等對生態(tài)有利的影響之外，也存在不利的影響，包括水庫淹沒、移民安置、河流泥沙、水文情勢變化的影響，尤其是筑壩修庫對洄游性魚類生境產(chǎn)生不利影響。

 

　　加快水電開發(fā)，需要增強認知，促進更廣泛的共識和獲得政策支持。水電是清潔可再生能源，技術(shù)成熟；對節(jié)能減排、應(yīng)對氣候變化作用顯著；多功能水庫大壩（高壩大庫）在防范洪旱災(zāi)害和綜合利用方面的作用具有不可替代性。加強環(huán)境保護措施和優(yōu)化水庫運行調(diào)度管理，有助于減免對環(huán)境的不利影響。

 

　　人類社會的發(fā)展史本質(zhì)上就是一部與洪水不斷斗爭的歷史，也是一部資源開發(fā)利用的歷史。人類文明的強盛與它所能利用的資源總量是密切相關(guān)的。每一次資源開發(fā)利用總量的提升，都是一次文明的進步。當(dāng)今世界，人類社會的發(fā)展和文明進步越來越依賴可持續(xù)的自然資源。因此在自然資源的開發(fā)中，也必須加強對自然生態(tài)環(huán)境的保護。

 

　　雖然可燃冰、核聚變、太陽能發(fā)電的大規(guī)模開發(fā)利用均可以期待，但是，地球淡水資源短缺、時空分布不均，以及人口增長和經(jīng)濟發(fā)展，水資源形勢日益嚴峻，加上水庫淤積、大壩老化等，為應(yīng)對氣候變化，更需要建設(shè)具有調(diào)節(jié)功能的水庫大壩。

 

　　印度、巴基斯坦、土耳其、秘魯?shù)葒哂泻蟀l(fā)優(yōu)勢，已紛紛制定高壩大庫發(fā)展計劃；美國、瑞士、奧地利等國家正在研究對已有大壩的加高，以增加庫容、彌補泥沙淤積損失和提高應(yīng)對氣候變化的能力。

 

　　根據(jù)規(guī)劃，未來中國西南諸河上游及其支流還需興建一些龍頭水庫和控制性水庫，水庫大壩的高度在100米以上，有的超過200米。預(yù)計未來15年，全球規(guī)劃建設(shè)100米及以上高壩200余座，200米及以上特高壩20余座。

 

　　讓利益相關(guān)者分享開發(fā)成果

 

　　即便在達成開發(fā)水電共識的基礎(chǔ)上，水電開發(fā)方案和利益分配機制對各個利益相關(guān)者的有利影響和不利影響還存在較大差異。水電開發(fā)是否能夠順利推進并獲得預(yù)期效益，取決于能否在公共利益和個體利益之間取得平衡，取決于能否在土地、資源、環(huán)保、價格、成本和效益等方面具有競爭性。

 

　　水電開發(fā)涉及諸多不同利益主體及其利益分配分享問題。利益相關(guān)者包括土地所有者、移民、開發(fā)商、融資機構(gòu)、電力公司，還包括設(shè)計者、承包商、材料和設(shè)備供應(yīng)商、建設(shè)管理者和運行管理者，以及受水電開發(fā)影響的漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、種植業(yè)和環(huán)境保護機構(gòu)等等。

 

　　從更加宏觀的時空角度來看，水電開發(fā)的影響涉及上下游、左右岸、當(dāng)前與長遠，局部與全局、受益區(qū)和受損區(qū)等等。協(xié)調(diào)各方立場，獲得對開發(fā)水電的支持，需要開展深入調(diào)查和方案研究論證，確保“水電開發(fā)利大于弊”。水電開發(fā)不僅要讓受到不利影響的利益相關(guān)者從水電開發(fā)中得到應(yīng)有的補償，而且也應(yīng)該使其分享水電開發(fā)的利益。

 

　　河流水電開發(fā)要以問題、市場、效益為導(dǎo)向，根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展需求和河流水資源和水能資源特點，制定河流開發(fā)計劃和方案，讓水電開發(fā)成果更公平地惠及利益相關(guān)者。為此，需要堅持科學(xué)發(fā)展觀，遵循“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，促進生態(tài)環(huán)保、綜合開發(fā)、利益分享，共同發(fā)展。只有這樣，水電開發(fā)方案才能得到絕大多數(shù)利益相關(guān)方的支持。

 

　　在國際河流開發(fā)和境外水電工程開發(fā)中，水電開發(fā)企業(yè)尤其需要廣泛聽取意見、暢通協(xié)商管道、遵守項目所在國法律法規(guī)、國際慣例和技術(shù)標準的要求，遵循“為項目所在國創(chuàng)造財富、與合作方共同發(fā)展”的理念，與利益相關(guān)者形成全面廣泛的國際合作和緊密關(guān)系，共同促進水電開發(fā)可持續(xù)發(fā)展。

 

　　在當(dāng)前全球能源治理體系加速重構(gòu)的重要歷史時期，以“一帶一路”為依托，通過與周邊國家的能源電力互聯(lián)互通建設(shè)，促進全面合作和共同發(fā)展，打造國際能源電力合作的利益共同體、責(zé)任共同體和命運共同體是未來我國能源電力發(fā)展的重要方向。

 

　　水電可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要

 

　　水電可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。就水資源和電力供應(yīng)短缺的一些國家而言，在當(dāng)前經(jīng)濟社會發(fā)展需求急迫的情況下，難免出現(xiàn)“又快又省”的“大躍進”發(fā)展模式；對于剛剛“走出去”謀求海外發(fā)展的中國電力企業(yè)而言，也難免出現(xiàn)追求“超額利潤”的沖動和做法。確保水電工程安全可靠、經(jīng)濟合理、成本電價適當(dāng)，環(huán)境友好和資源節(jié)約并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，其實才是最重要的課題。

 

　　在水電開發(fā)中，工程安全首當(dāng)其沖。只有安全的發(fā)展，才有可持續(xù)的發(fā)展，安全是水電可持續(xù)發(fā)展的基石。然而由于內(nèi)外部因素影響，最近全球范圍內(nèi)發(fā)生的一些事故（大壩開裂、漏水、溢洪道破壞、潰壩、洪水、地震、地質(zhì)災(zāi)害等）突顯了水庫大壩安全隱患，尤其是潰壩事故。大壩事故不僅會損害水電設(shè)施及當(dāng)?shù)丨h(huán)境，更會造成對下游區(qū)域生命財產(chǎn)的嚴重損失。對此，所有與水電開發(fā)相關(guān)的企業(yè)和機構(gòu)，都必須深植安全意識，專業(yè)和規(guī)范地組織開展工程規(guī)劃、勘測、設(shè)計、建設(shè)、運維等工作，防范人為失誤和重大安全隱患，加強全生命期的風(fēng)險評估和應(yīng)對處置。

 

　　其次是水電工程運行的可靠性，包括發(fā)電、防洪、灌溉和供水等功能的正常發(fā)揮，確保實現(xiàn)設(shè)計預(yù)期的發(fā)電效益及其他綜合利用效益。通常而言，開發(fā)條件好的壩址往往早已開發(fā)或已經(jīng)開發(fā)，剩下的壩址或具有一定的開發(fā)難度或遠離負荷中心，輸電成本較高，導(dǎo)致水電建設(shè)成本增加或電價缺乏競爭力，投資效益降低。加強流域梯級聯(lián)合運行調(diào)度，有助于提高工程運行可靠性和經(jīng)濟性。

 

　　降低水電開發(fā)的成本，關(guān)鍵是選擇“好”的項目，并將項目做“好”。要按照經(jīng)濟社會發(fā)展對能源電力和水資源的需求，基于河流水電開發(fā)規(guī)劃，選擇“好”的項目；要遵循基本建設(shè)程序的要求，通過規(guī)劃、勘測、設(shè)計，充分論證開發(fā)規(guī)模、開發(fā)方式和合理時機，規(guī)避投資風(fēng)險；要吸取類似工程經(jīng)驗，采用先進技術(shù)，在確保安全質(zhì)量前提下，優(yōu)化技術(shù)方案；要加強項目建設(shè)管理，優(yōu)化資源配置，嚴格過程管控，確保按計劃有序推進工程進度，按期投產(chǎn)發(fā)電。

 

　　總之，促進水電可持續(xù)發(fā)展需要根據(jù)項目所在區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的需求，結(jié)合流域水資源水能資源特點和工程具體情況，開展重大關(guān)鍵技術(shù)研究，在建設(shè)過程中解決好工程建設(shè)的可行性、可靠性、經(jīng)濟性和協(xié)調(diào)性問題。在工程運行中，要通過梯級聯(lián)合調(diào)度，最大限度發(fā)揮工程的作用，取得預(yù)期的工程效益。加強安全監(jiān)測評估、設(shè)施設(shè)備運行管理及維護，解決好水庫泥沙淤積、大壩健康狀態(tài)診斷及消缺補強修復(fù)，延長其使用壽命，確保其永續(xù)利用。

 

　　當(dāng)前，生態(tài)環(huán)境問題也是制約水電開發(fā)的主要因素之一，要依靠科技創(chuàng)新破解綠色發(fā)展難題，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，長期、系統(tǒng)、全過程監(jiān)測工程建設(shè)和運行可能帶來的影響，積累相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能技術(shù)，形成數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用的智慧平臺，為工程安全運行提供支撐。

 

　　在當(dāng)前全球能源治理體系加速重構(gòu)和可再生能源蓬勃發(fā)展的重要歷史時期，水電開發(fā)面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。作為清潔可再生能源電力和具有防洪，航運、灌溉、供水和生態(tài)保護功能的水電工程，當(dāng)前和未來一個時期仍將需要大力開發(fā)，大有作為。

 

　　近些年，中國水電新增開工規(guī)模放緩，但不會止步不前，且未來開發(fā)潛力主要集中在西南諸河。“一帶一路”沿線水能資源豐富的國家以及非洲和南美洲其他一些國家將加快水電開發(fā)，促進可再生能源電力發(fā)展。發(fā)展中國家的一些國際河流或界河，或?qū)⒊蔀樗娂虚_發(fā)的重點。這為中國水電企業(yè)走出去開展國際合作和境外業(yè)務(wù)提供了寶貴的機會。

 

　　開發(fā)水電涉及面廣，影響深遠，利益關(guān)系十分復(fù)雜，如果沒有國家及其政府層面的堅定支持和協(xié)調(diào)管理，水電開發(fā)過程中難免遭遇許多波折，造成非技術(shù)成本增加，甚至可能導(dǎo)致工程停工下馬。水電開發(fā)企業(yè)開發(fā)水電要選擇“好”的項目，把項目做“好”；要遵循“價值創(chuàng)造”理念，為社會創(chuàng)造財富，與合作方共同發(fā)展，讓水電開發(fā)成果惠及所有利益相關(guān)者；要進一步促進水電開發(fā)與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展，加強工程建設(shè)管理、運行維護和調(diào)度管理，優(yōu)化方案，降低成本，讓水電發(fā)揮更大作用，并保障其永續(xù)利用。

 

作者：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)計總院 杜效鵠 周興波