我国水电高质量发展的机遇与挑战
新一轮全球能源革命态势下,我国水电是否能实现高质量发展,是业内外普遍关注的问题之一。
发展水电是能源革命电力转型的关键
业内专家针对我国未来电力发展的预测之一是,到2050年,我国电气化水平将达到53%,全社会用电量中,风电占比50%,太阳能占比23%,水电占比12%,核电和火电各占6%。也就是说,到2050 年非化石能源占比要达到90%以上。然而,无论是从发电能力上还是减排作用上,水电的潜在作用均挖掘得不够充分。水电在未来我国发电总量中的比重,不应该仅占12%,甚至可以达到 20% 以上。
我国水电资源丰富,开发潜力巨大
能源行业发展到一定程度后要受到天然资源的限制。没有资源,则无法继续发展,就更谈不上高质量发展。
我国水电资源相当丰富,居世界第一位。截至2019年底,全国水电总装机容量约为3.56亿千瓦,年发电量1.3万亿千瓦时,基本占全球总装机容量的四分之一。
未来我国水电可开发资源量的增长仍将相当可观。以“十三五”规划正式颁布的3万亿千瓦时/年的可开发资源量来计算,我国目前所开发利用的水电资源还不到44%。如果能达到发达国家水电开发的70%-90%的水平,我国至少还有一半以上的开发潜力。初步估算,届时我国水电至少每年可以提供2.6万亿千瓦时的电能。
这些电能对我国意味着什么?按照我国 14 亿人口、每人每年8000千瓦时用电需求计算,全国每年用电量约11.2万亿千瓦时。水电可以提供 20% 以上的电能。可见,根据我国的资源禀赋,未来我国水电所能发挥的作用将会越来越大。
我国水电开发达到 80% 以上的必要性
为何发达国家的水电开发程度普遍在70%-90%之间?笔者认为,其原因是现代化文明发展需要通过水电开发来解决水资源调控问题。
例如美国著名的胡佛大坝、田纳西流域梯级水电开发的主要原因,都是社会发展需要有效地调控水资源。还有一些国家需要靠开发水电解决能源供应问题,如法国、瑞士等,水电开发程度普遍会更高些。总之,无论是哪种情况, 如果一国水电开发程度低于70%,这个国家的水资源调控问题将很难得到很好的解决。因此, 当前我国水资源调控矛盾突出的问题与我国水电开发程度还不足44%的现状不无关系。
我国国土面积和水资源总量与美国不相上下,但是,我国的水库蓄水总量只有9千多亿立方米,而美国则是13.5万亿立方米。我们大约还需要增加50%的水库总库容,才能达到美国对水资源的调控水平。然而,美国的人口仅是我国的1/5左右。如果我国不能超过美国的水电开发程度的话,那么我国水资源调控的矛盾在短时间内将无法得到较好解决。
即便我国不再需要用水电提供能源,但为了调控水资源也必须把水电开发程度提高到80%以上。水资源的调控矛盾若解决不好,恐怕难以实现全面建成小康社会的目标。目前我国还面临巨大的减排压力,要实现能源革命电力转型,最终兑现巴黎协定的减排承诺,发展水电迫在眉睫。
依靠水电我国可实现 100% 可再生能源供电
根据国家发改委能源研究所和国家可再生能源中心发布的《我国 2050 高比例可再生能源发展情景暨路径研究》报告的预测:到2050年我国风电和太阳能发电的装机分别可达到24亿千瓦和27亿千瓦。
按照可能的年运行小时(风电2200多小时,太阳能1400多小时)估算,到 2025 年,我国风电大约每年可提供电能达5万多亿千瓦时,太阳能提供接近4万亿千瓦时,加上水电的2.6万亿千瓦时,已经超过我国用电最高峰时的峰值11.2万亿千瓦时。我国未来用100%可再生能源发电,完全可以满足我国全部用电需求。