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2017年中国小水电发展现状与前景展望

作者:中国储能网新闻中心  来源:中国电建集团网站  发布时间:2016-12-6 13:25:52

一、水能资源分布与利用方式

(1)中国水能资源分布情

智研咨询发布的《2017-2022年中国小水电市场专项调研及投资方向研究报告》显示,水能资源蕴藏量,是通过河流多年平均流量和全部落差经逐段计算的水能资源理论平均出力。一个国家水能资源蕴藏量之大小,与其国土面积、河川径流量和地形高差有关。我国国土面积小于苏联和加拿大,年径流总量又小于巴西、苏联、加拿大和美国。中国水能蕴藏量之所以能超过这些国家而居世界首位,其决定性因素,在于中国地形高差悬殊,河流落差巨大。

据统计,中国水能资源可能开发率,即可能开发的水能资源的年发电量与水能资源蕴藏量的年发电量之比,为32%。

从河流看,我国水电资源主要集中在长江、黄河的中上游,雅鲁藏布江的中下游,珠江、澜沧江、怒江和黑龙江上游,这七条江河可开发的大、中型水电资源都在1000万kW以上,总量约占全国大、中型水电资源量的90%。全国大中型水电100万kW以上的河流共18条,水电资源约为4.26亿kW,约占全国大、中型资源量的97%。

按行政区划分,我国水电主要集中在经济发展相对滞后的西部地区。西南、西北11个省、市、自治区,包括云、川、藏、黔、桂、渝、陕、甘、宁、青、新,水电资源约为4.07亿kW,占全国水电资源量的78%,其中云、川、藏三省区共2.9473亿kW,占57%。而经济相对发达、人口相对集中的东部沿海11省、市,包括辽、京、津、冀、鲁、苏、浙、沪、穗、闽、琼,仅占6%。改革开放以来,沿海地区经济高遮发展,电力负荷增长很快,目前东部沿海11省、市的用电量已占全国的51%。这一态势在相当长的时间内难以逆转。为满足东部经济发展和加快西部开发的需要,加大西部水电开发力度和加快"西电东送"步伐已经进行了国家层面的部署。

(2)中国水能资源的利用方式

以位能、压能和动能等形式存在于水体中的能量资源,又称水力资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能和海洋热能资源;狭义的水能资源指河流水能资源。在自然状态下,水能资源的能量消耗于克服水流的阻力,冲刷河床、海岸、运送泥沙与漂浮物等。采取一定的工程技术措施后,可将水能转变为机械能或电能,为人类服务。

人类利用水能的历史悠久,但早期仅将水能转化为机械能,直到高压输电技术发展、水力交流发电机发明后,水能才被大规模开发利用。水能资源包含着水热能资源、水力能资源、水电能资源、海水能资源等广泛的内容。

1、水热能资源

水热能资源也就是人们通常所知道的天然温泉。在古代,人们已经开始直接利用天然温泉的水热能资源,建造浴池,沐浴治病健身。现代人们也利用水热能资源进行发电、取暖。如冰岛,该国2003年水电发电量为70.8亿千瓦时,其中利用地热(即水热能资源)发电就达14.1亿千瓦时,全国86%的居民已利用地热(水热能资源)取暖。我国西藏地区已建成装机2.5万千瓦的羊八井电站,也是利用地热(水热能资源)发电,据专家预测,我国近百米内土壤每年可采集的低温能量(以地下水为介质)可达15000亿千瓦。目前我国地热发电装机3.53万千瓦。

2、水力能资源

水力能包括水的动能和势能,中国古代已广泛利用湍急的河流、跌水、瀑布的水力能资源,建造水车、水磨和水碓等机械,进行提水灌溉、粮食加工、舂稻去壳。18世纪30年代,欧洲出现了集中开发利用水力资源的水力站,为面粉厂、棉纺厂和矿山开采等大型工业提供动力。现代出现的用水轮机直接驱动离心水泵,产生离心力提水,进行灌溉的水轮泵站,以及用水流产生水锤压力,形成高水压直接进行提水灌溉的水锤泵站等,都是直接开发利用水的力能资源。

3、水电能资源

19世纪80年代,当电被发现后,根据电磁理论制造出发电机,建成把水力站的水力能转化为电能的水力发电站,并输送电能到用户,使水电能资源开发利用进入了蓬勃发展时期。

在水能资源中,除河川水能资源外,海洋中还蕴藏着巨大的潮汐、波浪、盐差和温差能量。我国潮汐能可开发资源装机容量为2158万千瓦,年发电量为300亿千瓦时。我国第一个潮汐电站量1958年建成的广东鸡州潮汐电站,装机40千瓦。1985年建成的浙江江厦潮汐电站,总装机容量3200千瓦,居世界第三位。

此外,在我国海洋中,波浪能蕴藏量约1285万千瓦,潮流能蕴藏量约1394万千瓦,盐差能蕴藏量约1.25亿千瓦,温差能约13.21亿千瓦。综上,我国海洋能总计约15亿千瓦,超过陆地河川水能理论蕴藏量6.94亿千瓦2倍多,具有广阔的开发利用前景。

二、小水电发展现状

1、小水电在我国的发展历程

伴随着政策变动和市场规律调节,小水电在我国的发展大致可划分为三个阶段:一、从新中国成立至改革开放初,这段时间我国电力事业刚刚开始,国家电力缺口巨大,尤其是农村地区,几乎无电可供。国家为解决广大农村无电的问题而支持小水电发展,其在此期间也发挥了一定作用。但受资金、技术、体制等的制约,小水电发展缓慢。二、从改革开放到20 世纪末。此间国家工作重心逐步转移至经济间上来,电力基础设施薄弱及供需紧张的问题越来越突出,为调动各方积极性加快电力事业发展,国家鼓励和帮助地方政府与农民自力更生兴建小水电,小水电取得了长足发展,为解决农村用电问题、初步实现农村电气化和提高农民的生活水平做出了巨大贡献。三、近十年来随着改革开放的深入,小水电在优化电力结构和促进农村经济社会发展中的作用更为显著,同时伴随着国家开放民间资本参与小水电开发建设及小水电可观的经济效益,社会资本大量进入,极大地促进了小水电和相关产业的发展繁荣,但同时也出现了诸多问题。

2、我国小水电现状与困境

由于小水电自身的诸多优点并考虑到我国国情,国家在政策上一直鼓励地方群众自筹资金,自建、自管、自用小水电。在财政税收上也予以支持减免,以电养电,将所得利润全部用于小水电的建设和改造。

特别是2011 年的中央一号文件,明确了小水电是我国亟待发展的农村水利设施的重要组成部分,提倡大力发展小水电。

但充分发挥小水电优势,避免不利影响,实现绿色发展是建立在科学统一规划、有序合理开发、集中调度、分级管理的基础上的。如不能做到这些,则广泛分布于全国各地的小水电就会像一个个生态炸弹,严重威胁生态环境并可能引发各种社会问题。不幸的是,目前伴随着我国小水电开发热潮的却正是缺乏合理规划、监管不到位、无序开发等各种问题。

总体来看,我国小水电的开发处于比较混乱的状态。在一些山区经常可以看到受经济利益驱使而修建了大量小水电站。过度的开发造成河流反复断流、河床裸露,河流生态面临威胁。在山区居住的部分农民也因缺水而收入减少,生活陷入困境,给其的补偿款也往往数额偏低且落实不到位,给社会稳定带来了不利影响。同时发现一些管理执法者也参与了小水电建设并从中牟利,对于违法乱建问题听之任之,这是造成监管不到位的重要原因并带来了极其恶劣的社会影响;管理权层层下放、管理职责不清也加剧了这种乱态。在技术层面,我国小水电科研、设计、机电设备制造、电力输送等方面与发达国家仍有差距,加之近年建造成本上涨很快而电价又相对稳定,导致不少项目处于微利甚至亏损状态。

三、小水电经济性分析

小水电资源在开发过程中存在三种主要的效益:经济效益、生态效益、社会效益。

(一)小水电资源开发过程中的经济效益

小水电资源开发后带来的直接经济收益是小水电行业有了长足的发展,根据统计显示,我国小水电的总资产在一千亿元以上,而带来的直接收益,一年也有400亿元以上,直接获得的经济效益是非常可观的。其次通过节能获取的经济收益,水利资源和传统能源中的煤炭不同,是属于可再生的,所以成本要比以往的火电便宜很多,成本降低了经济效益自然会获得提高。

(二)小水电资源开发的生态效益

小水电资源开发,代替了一些小型火电站,这对于环境保护是非常有利的,减少了对环境的污染,所以小水电资源的开发带来了良好的生态效益。由于小水电的开发,减少了环境方面的污染,以往使用小火电站发电的时候,会产生大量的废气粉尘等污染物,有些地区煤炭运输不便利,便就地取材砍伐森林,浪费了大量的木材资源。小水电的开发减少了森林的破环,保护了生态环境,生态效益是非常明显的。

(三)小水电开发的社会效益

小水电开发直接解决了偏远地方的用电困难问题,在我国,约有一半的区域需要小水电进行供电,小水电由于其成本比较低,价格也相对便宜,推动了农村地区的农副产品开发,推动了农村的发展,并且小水电的开发还对农业灌溉和防洪有着非常重要的作用,还在一定程度上给人们提供了就业岗位,带来的社会效益非常显著。

四、小水电发展面临的问题

尽管我国小水电建设几十年来取得了很大成绩,但是我国小水电开发程度还很低,仅占可开发资源的28.6%,发电量也仅为全国总发电量的5.5%。在发展过程中还面临着种种困难和不利条件的制约,主要包括以下几个方面:

1、产业定位不准

由于认识上的局限,我国小水电的公益性和社会性地位长期以来没有得到确认。主要表现在:在国家产业政策中,小水电被不加区分地与大中型水电一同列入了甲类竞争性项目,造成了与小水电已有政策的偏离,很大程度上制约了小水电的发展;与常规能源建设项目相比缺乏固定投资渠道及必要的资金支持,不能享受国家可再生能源的有关优惠政策。

2、管理体制不顺

长期以来,各级水利部门是小水电行政管理和开发建设的主管部门,承担着小水电政策制定、水资源规划、项目审查、建设施工、生产运行、质量监督、安全监察、技术标准制定、科研培训、国际交流等一系列管理职能,拥有配套完整的小水电科研、勘测、设计、施工组织体系和一支70多万人的水电队伍。目前管理着4万余座小水电站、3000多万kW水电机组的生产运行和400多万kW电力装机的在建工程。鉴于这种情况,在国务院机构改革的时候,成立了水利部农村水电及电气化发展局,行使水电及农村电气化行政和行业管理职能。

目前国务院几个部委都在对小水电进行管理,在部门间产生了职能交叉。由于职责不明,分工不清,在一定程度上削弱了政府对小水电的宏观调控和行业管理。在省县级机构改革中,这种情况进一步加剧,使部分地区小水电管理处于混乱和停滞状态。

从国务院部委职能划分看,综合部门管电职能主要是从政策、协调、指导和监督等方面对全国电力进行宏观调控。水利部管电职能主要是从方针政策制定、水资源规划、立项审查、生产建设管理及质量安全监督等方面对农村水电进行行政和行业管理。

3、产业自身的限制

小水电产业发展存在的问题主要表现在:工程造价持续上升,建设成本不断提高,电站本身规模较小,多数是径流式电站,导致电量生产有限,生产成本偏高。如果与大规模生产的常规能源竞价上网,将会受到很大冲击。此外,小水电还存在因季节因素导致的丰枯矛盾,电力输出困难,技术水平与国际先进水平存在一定差距,管理运营费也居高不下等问题。

4、大小网关系的协调问题

小水电开发初期,分散开发的电源一般都是发、供、用独立运行,主要解决当地县城、乡镇和农村地区的日常生活、农副产品加工及农业生产用电。随着经济的发展和国力的增强,原来分散的小水电供电区连片成网,形成了地方电网(小网),成为当地城乡居民生活生产、地方工业和乡镇企业的主要电力供应来源。国家大电网也以大中城市为依托,不断向四周延伸,逐步建立起了全国性跨区域的骨干供电网络。大网与小网两个供电区的连接是在国家实行中央、地方“两条腿走路”正确方针指引下,经济发展的必然结果。两网连接不可避免地会产生一系列社会、经济及利益上的问题,关键在于国家如何正确引导和及时采取措施解决这些问题,促使小水电与国家大电网在自身及区域经济协调发展中形成互利互补关系。

在大小电网关系处理上,我国目前出现的问题包括大网依靠资产、技术和价格优势,抢占小网的供电区;利用电网管理和调度权随意限制小网上网电量,压低上网电价;借电力体制改革和国家实施农村电网改造之机,大力“上划”和“代管”小水电自供自管供电区等。我国是一个发展中国家,人均用电水平还很低,存在着大量的无电区域和无电人口,发展电力工业必须长期遵循中央和地方“两条腿走路”的方针。

5、缺乏完整的激励机制

我国小水电发展得到了各级政府的支持,国家先后出台了一系列鼓励建设开发的政策。如20世纪60年代制定的自建、自管、自用“三自”方针,80年代出台的“以电养电”政策,90年代颁布的税赋政策和贷款补贴政策等。但这些政策大部分是计划经济条件下制定的,在当时对发展小水电起到了很好的推动作用。随着社会主义市场经济体制的建立和电力体制改革的深入,小水电政策环境发生了很大变化。有的已被取消,如农村水电建设专项贷款政策;有的逐步失去可操作性,如开发小水电的“三自”方针和“以电养电”政策等。因此有必要在新形势下,根据我国实际情况,借鉴国外先进经验,建立起一整套诸如可再生能源配额制、优惠上网电价、系统效益收费、对消费者进行补贴以及灵活的融资机制等激励政策。

6、国家对小水电投入不足

与小水电在区域间经济协调发展中起到的重要作用相比,国家对小水电的投入非常有限。主要表现在:长期以来小水电建设项目没有规范地纳入各级财政预算和计划,国家对小水电开发缺乏资本金投入及其他必要的资金支持。

目前小水电开发资金大部分是商业银行贷款,取消农村水电建设专项贷款后,小水电开发主要依靠当地商业银行贷款。但许多小水电地处贫困山区,当地银行多为“贷差”行,资金十分有限,由上级银行拨付转贷,又会加大放贷成本和风险,造成贷款渠道不畅。我国小水电正处于开发高峰的前期,在建规模为400万kW左右,却长期没有规范畅通的资金渠道,这对小水电的发展是十分不利的。

五、小水电发展潜力与前景

小水电属于非碳清洁能源,既不存在资源枯竭问题,又不会对环境造成污染,是中国实施可持续发展战略不可缺少的组成部分。因地制宜地开发小水电等可再生能源,把水力资源转变成高品位的电能,不仅对于农村地区(尤其是老少边山穷地区)的脱贫致富,提高人民生活水平具有现实意义,而且对保护生态环境,促进农村社会、经济、环境协调发展也有着十分重要的作用。

从目前来看,小水电的发展已经受到国家的高度重视,发展前景看好。水利部对21世纪头20年我国小水电发展作出了新的战略规划,到2020年,我国将建成300个装机10万千瓦以上的小水电大县,100个装机20万千瓦以上的大型小水电基地,40个装机100万千瓦以上的特大型小水电基地,10个装机500万千瓦以上的小水电强省。

规划还确定,发展农村水电,实施小水电代燃料生态保护工程。通过大力发展小水电,规划到2020年新增年发电量781亿千瓦时,解决1.04亿农村居民的生活燃料问题,每年减少砍柴量1.49亿立方米,减少二氧化碳排放4100万吨,获得生态效益360亿元。

水利部还将实施无电人口光明工程,在有水无电的边境地区、边远民族地区和贫困山区开发小水电,解决无电人口的用电问题。

此外,水利部还确定,将按国家统一部署,全面改造农村水电电网结构,改善农村电网设施,改革农电管理体制,将农村水电网低压线损由原来的30%降到12%以下,供电质量和供电可靠性明显提高,电价普遍降低50%。

关键字:水电 清洁能源

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