美国水电开发前景

［美国］S.普里查德

1 非发电坝的发展概况

美国能源部(DOE)一直支持非发电坝(NPD)的研究，在一份题为《美国非发电坝能源潜力评估》的报告中指出，超过54 000座NPD具有提供12GW发电量的潜力。其最新研究也清晰阐述了美国水电行业的发展前景。此外，在DOE风力和水力发电项目组的资助下，美国橡树岭国家实验室和爱达荷国家实验室量化了该国NPD的发展前景和发电潜力。

美国目前拥有约2 500座发电大坝，可同时提供78 GW的传统水电和22 GW的抽水蓄能电力，还有超过8万座NPD进行供水和内河航运。基于NPD推算出的大坝建设和环境成本，显示利用现有的NPD增加电力供应成本更低、风险更小，且会比新建一座大坝用时更短。因此NPD可较好地起到扩大可再生能源供应的作用。此外，NPD还具有环境影响小的优势，结合水电的可靠性和可预测性，使得这些大坝极具吸引力。

在美国现有的8万多座NPD中，其中54 391座已于2012年4月在DOE的报告中得以分析。对于记载的大坝出现地理信息、流量或流域错误的问题，且通过地图和记录调查都无法解决的都不予考虑，分析中还排除了坝高1.5 m以下的大坝，因为其装机容量或水电开发潜力可能较小。对NPD的初步检测分析只涉及到坝址(如坝高)和水文变化特性。假设所有水流通过设备后全部转换成电能，且是在水头保持不变的前提下计算发电量。并未将坝址可行性、环境影响和经济利益等因素考虑在内。

根据该阶段的评估报告可知，潜在总装机容量和年发电量预计可达12 GW和45 TW·h，约占美国传统水电总量的15%。必须指出，当前项目规模的经济限制会影响设计装机容量的大小。

该研究对数以千计的NPD进行了评估，结果显示:排名前597位的NPD，其潜在装机容量均大于1 MW，总装机约占该国NPD新增装机总量的90%;排名前25位的NPD则占40%，且前10位的就可新增3 GW的装机容量。

DOE报告还显示，美国东北部的潜在可发电坝址居多，主要集中在俄亥俄河流域及上、下密西西比河流域。同时，美国陆军工程师兵团(USACE)发现87个坝址发电潜力巨大，总装机容量可达6.9GW。如果这些大坝主要以航运为目的，而不解决市政供水和灌溉问题的话，就不会受到更多关注。此外，美国垦务局可提供大约260 MW的额外装机容量，该局已作了详细评估。

NPD的发展可使全国水电投资的空间分布更加多元化。无论是在将水电作为重要电力来源的太平洋西北地区和加利福尼亚州，还是在水电开发不足的地区，都将发挥非常重要的作用。美国国家可再生能源实验室科研人员在评估风能和太阳能发电潜力时也指出，NPD是其他可再生能源技术发展的有益补充。

如果对报告中采用的研究方法进一步细化，会对未来研究有所帮助。比如，可将细化的发展模式与美国地质调查局提高用水效率模式研究相结合，会使评估更具说服力。目前的评估已为利益相关者(如开发者、城市规划者和决策者)提供了非常有用的原始资料，有助于进一步评估水电发展。

美国国家水电协会(NHA)强调，所有相关联邦机构必须携手合作，共同促进水电发展，使这些大坝发挥出最大潜能。这样做不仅可为美国家庭和企业提供可靠、持续的电力，带来更多实惠，还可为供应链企业在全国范围内扩大经济机会。

2 水电供应链地图快速查询

2012年4月，NHA公布了美国史上首套水电供应链地图快速查询系统。这种互动式网上地图可显示出该行业在美国各地供应链的广泛性和多样性，包括以往与可再生能源无关的地区。其查询结果可为用户搜索到近2 000家与水电相关的企业，如工程开发公司、建设公司、建筑工程公司和为水电行业服务的电工、生物学家及制造商等。

用户可以州为单位查看各公司位置，在地图上点击每一个公司网站的链接，即可清晰地了解该企业的经营概况与产品介绍。该地图的产生显示出水电行业充满活力的景象，使全美社区都有所裨益。由于其业务范围较广，因此可为全美不同地区的人提供不少就业机会。

在1 924家公司的地图中，有415家公司的总部设在美国南部，544家位于西部，505家在中西部，其余460家则位于该国东北部。被称为铁锈地带(Rust Belt)的美国某些工业衰退的地区，如伊利诺伊州、印第安纳州、密歇根州、俄亥俄州和宾夕法尼亚州就有583家公司可在地图中查到，这也显示出水电对美国传统工业区的支持力度。

韦斯勒(Weschler)仪器公司是电力和过程仪表的制造商和分销商，也是地图中可查询到的企业之一。该公司成立于1941年，总部设在俄亥俄州的克利夫兰市，目前其产品销往全球水电行业。该公司的副总裁称，韦斯勒仪器为水电行业服务多年，可提供专业化的水电设备，切实为该行业服务。公司生产的数字仪表采用的是最新设备，且设备升级有助于水电运营商增加其输出功率，并提高运行效率。他还表示，希望人们可以通过地图找到更多在水电行业中占据重要地位的当地制造企业。

不仅如此，地图还有助于消除人们对水电行业的成见。杜克(Duke)能源公司就指出，一些不会马上想到去南部获取可再生能源的人们，现在可利用地图找到机会。

杜克能源公司在美国南部水电建设中发挥着重要作用，如2011年该公司曾参与了约克西(Jocassee)和布里奇沃特(Bridgewater)水电站的升级改造。南部制造商、机械和电气承包商以及当地其他小企业都给予该公司强大的网络支持。此外，查询地图还可以清晰地呈现出各个地区水电行业的发展状况。

3 税收抵免政策

过去10 a，地区性水电从业者的成功激发了全美水电显著增长的动力。美国能源信息管理局的统计显示，2010年，水电占美国可再生能源发电总量的65.9%，占总发电量的7%。无论是现代化的设备管理技术，还是将发电坝转为NPD以及水动力与输水管道调度技术都得到了较好地发展。

联邦政府出台了如联邦生产税收抵免(PTC)的优惠政策，以鼓励水电发展。该政策的实行肯定了该行业的发展，有助于加快投资和项目开发的步伐。然而，水电PTC将于2013年年底到期。虽然目前NHA正在努力使之延期，但截止日期的确定，已导致水电投资者和开发商开始减少或取消建设计划。

面对PTC快要到期的问题，地图快速查询系统的相关人员也正积极应对可能受到影响的企业和社区，这是因为美国东南部有数百家水电供应链公司，都属于铁锈地带和太平洋西北地区。所有这些公司都依靠PTC提供的长期、稳定的优惠政策。

4 相关讨论

NHA对USACE 2012年2月发出的意见请求书(RFP)草案要求表示不满。在共享能源合同中，RFP中提议通过购电协议或其他合同，用70亿美元获取可靠的、当地产可再生能源和替代能源。能源购进持续30 a，还可利用私营行业融资，承包商建设、经营可再生能源厂购买一部分能源。

该合同应是亨茨维尔中心有史以来颁发的最大合同。据此，USACE与亨茨维尔支援中心可购买能源，而非购买设备生产能源，虽然还有很长的路要走，但至少有助于军队实现节能减排和能源安全的目标。根据太阳能、风能、地热能和生物质能4种可再生能源技术，亨茨维尔中心将合同分别授予给大、小型企业。

NHA提交了对RFP草案的评论，指出USACE作为美国最大的可再生水电运营商，负责美国水电总容量的24%，遗憾的是，在RFP草案中并未认识到水电(传统水电、抽水蓄能以及海洋与水动力)作为可再生能源技术的重要作用，该技术符合大规模可再生能源生产的条件。

同时NHA建议将水电纳入RFP草案中。该草案向水电行业传达了一个信息，即美国国防部(DOD)已不再对占25%的水电可再生能源目标感兴趣。

目前水电约占该国可再生能源的2/3，几十年来一直占据重要地位。抽水蓄能可提供区域和电网规模的蓄能以及其他配套服务，可满足整合各种资源和保证整体电网可靠性的需求。NHA告诫说，这些都要以USACE寻求增加可再生能源种类为基础，包括对风能和太阳能的利用。

考虑到水电行业的规模、增长前景以及可靠性和灵活性的特点，将水电纳入RFP草案是必要的。NHA认为，实现DOD的整体可再生能源目标需要依靠水资源。这种多样性有助于为DOD和军队提供可靠、廉价的可持续电能。因此，NHA执行主任表示希望RFP最终能够予以修订，将水电纳入其中。

5 水电展望

保持水电发展平衡或许是发挥美国水电潜力的关键之一。2012年4月，在华盛顿特区举办的NHA年会上，宣布了新主席和董事会成员的名单。新的领导团队中不乏战略专业人士，将会在2013年积极出谋划策，共同推进美国清洁能源水电技术的发展。

新当选的NHA主席兼首席执行官D.穆勒就被称为是一直致力于水电发展的业内资深人士。D.穆勒拥有超过35 a的行业经验，是加利福尼亚州的一家管理美国最大民营水电系统的公益单位——太平洋天然气和电气公司的总经理，他曾参与过许可、开发和运营各种规模的水电项目，包括装机1 212 MW的赫尔姆斯(Helms)抽水蓄能电站。

D.穆勒指出，2011年，该公司一直关注必不可少的清洁能源——水电的相关消息，因为水电不仅有助于整合风能和太阳能并入电网，而且能提供大量的能源储备。2013年水电也会在保护环境的前提下，继续保持增长态势。