/中国水力发电工程学会 张博庭 /
中国水电与水资源开发
/中国水力发电工程学会张博庭 /
目前中国水电的开发技术、水平和成就,都在国际上已处于领先地位,但在开发利用的程度上,中国还与发达国家有较大的差距。因此,我国还存在着一系列的水资源和能源安全问题,需要通过加速水电的开发来解决。
我国的水电资源非常丰富,并且由于是近代才开始大规模的水电开发,具有明显的后发优势。因此,目前中国水电的开发技术、水平和成就,都在国际上已处于领先地位,但在开发利用的程度上,中国还与发达国家有较大的差距。因此,我国还存在着一系列的水资源和能源安全问题,需要通过加速水电的开发来解决。为此,本文将从中国的水电开发的资源、作用、现状以及存在的问题和解决的建议等方面进行探讨。
(一)中国的水电资源
根据2003年全国水力资源复查成果,我国2006年正式颁布的水能资源理论蕴藏年电量6.08万亿kWh,可装机容量6.94亿kW;技术可开发年发电量2.47万亿kWh,装机容量5.42亿kW;经济可开发年发电量1.75万亿kWh,装机容量4.02亿kW。这次资源复查的范围是我国大陆境内河流装机容量1万kW及以上的3886条河流,和单站不小于500kW的水电站[1]。
(二)大量的工程实践,使得我国多项水电技术领先
由于我国的水电资源极其丰富,而且大多数工程都是最近一、二十年进行开发的,大量利用了近代的新技术、新材料,具有明显的后发优势。因此,我国在水电建设的设计、施工和机组制造等很多方面,都走在了世界的前列。
例如,在水电站的泄洪消能技术方面,我国取得了多项的创新和发展。泄洪消能工的坝体型:有窄缝式消能工、宽尾墩消能工、宽尾墩+挑流、底流、戽流溢流面台阶消能工、高低坎碰撞消能、洞内消能工、水平旋流消能、竖井旋流消能等等。这使得我国水电站的泄洪流量,从每秒数千提高至数万立方米。泄洪的高速水流:从20m/s、30m/s, 40m/s逐渐提高 50m/s。与此同时,掺气减蚀和耐磨材料技术的研究及其应用,也使得我国的水电站泄洪消能水平得到了极大的提高。无论是理论科研还是工程实践,都处于世界绝对领先的地位。
在复杂地质环境的地下工程技术方面,我国的高边墙大跨度地下洞室技术;深埋大断面长隧洞工程技术;高压钢筋混凝土岔管技术;高水头气垫式调压井技术都实现了巨大的突破。例如,在水电站高边坡的安全处理方面,我国的龙滩水电站左岸进水口高边坡,高度达435m。锦屏一级水电站左岸坝肩边坡,高度530m,而小湾水电站左岸坝前堆积体高边坡,高度已经达700m。
在大型机组制造安装技术方面,不仅世界上的单机容量70万kW的巨型机组,绝大多数都安装在中国。而且我国的向家坝水电站首次研发和使用了单机容量80万kW的水电机组。我国的白鹤滩水电的单机100万kW的巨型机组也已经在设计和制造中。
总之,由于我国的水电站设计、施工、建设以及设备制造和安装方面技术的全面领先,当前很多世界级的水电工程难题,只有中国有能力、有经验解决。因此,目前在国际水利水电建设的市场上,中国已经占有绝对的优势。我国的水电承包商遍布世界各地,中国企业目前至少在80多个国家承担了300多个海外水电和大坝建设项目。中国的先进水电技术,正在为全球的水利水电开发和节能减排做贡献[1]。
(三)我国水电建设举世瞩目,创造了多项世界之最
众所周知,世界上最大装机的水电站是装机2225万kW的中国长江三峡水电站。但是,一般人并不清楚,世界上最长、最大的引水隧洞的水电站,是我国雅砻江上的锦屏二级水电站。该电站的引水隧洞长度达到17km。世界上最高混凝土双曲拱坝,是中国305m的锦屏一级水电站大坝水电站;世界上最高的碾压混凝土坝,是我国红水河上的广西龙滩水电站;世界上最高的面板堆石坝是我国湖北清江上233m的水布亚水电站。这些水电和大坝建设方面的世界记录,都是在最近一些年,由中国水电工作者刷新的。支撑这些世界之最的,是我国在水电设计、施工、建设方面大量的科研投入和工程实践。
(一)水电是中国能源中最大的资源优势
首先,我国各种能源资源储量往往绝对数量较大,但由于人口基数大,人均能源资源相对不足。一般仅为世界平均水平的二分之一。其次,水能是我国能源的重要组成部分。人均占有量为世界平均水平的81%,是我国各类能源中最接近世界平均水平的资源。水能资源丰富是中国能源的最大优势。水能资源是一种可再生的能源,只要有效地加以开发利用,将会永不枯竭。然而,水能可再生资源的另一个显著特点是不能保存。如不开发利用,将随着时间流逝。总之,水能资源的特点是开发利用,无穷无尽,不开发利用,就等于没有。
今后随着世界化石能源资源的日益减少,我国能源紧缺的局面将会越来越严峻,而解决这一矛盾的根本出路,恐怕就在于更多的应用可再生能源。在目前的科技水平下,开发利用水电是目前我们最现实、最可行、最主要的一个解决方式。
此外,水电的可调节性(包括抽水蓄能电站),还可以为其他可再生能源的大规模开发利用提供支撑和保障。只有尽可能多地利用各种可再生能源,我们才能够把尽可能多的不可再生资源留给后代,实现可持续发展。
综合上述这些特点,使得水电的开发利用不仅在中国能源的构成,而且在结构调整中也处于举足轻重的关键地位。
(二)巨大建设成就掩盖下的开发程度不高
由于世界第三级(青藏高原)的存在,所以同样的河流、同样的水量,在中国能得到高于国外几倍的水能。毫无疑问,这是我国一个巨大的优势,正是因为这个原因,才使得我国的水能资源储量全球第一,资源量的比重高达全球的15%。但这种优势也在某种程度上掩盖了中国目前的水电资源开发程度还不足,以及相应的水资源调控能力还不够强的弱点。
截止2014年底,中国水电装机3.018 亿kW,年发电量10661亿kWh。这个数字大约已经占到了全球已开发水电总量的30%,与其他国家相比,我国的水电装机和发电量,大约是排在全球第二位的国家的3倍左右。但是要说到水电的开发程度,我国与世界上的发达国家,却还有较大的差距。目前发达国家的水电开发程度,普遍都在60%~95%之间。而我国到2014年底水电的开发程度仅为技术可开发(发电量)的39%。
(三)水电开发程度不高影响了水资源的开发
中国的河流具有坡降大的特点,使得中国水电开发总量虽然很大,但是开发程度却还不足。同时,河流坡降大也影响着中国水资源的开发程度。前不久,中国水资源专家工程院王浩院士介绍:“表示一个国家水库蓄水能力与河流径流量之比的库容系数,欧洲国家通常是0.9以上,美国是0.66,而中国目前还不足0.3。”
由于我国的水电站设计、施工、建设以及设备制造和安装方面技术的全面领先,当前很多世界级的水电工程难题,只有中国有能力、有经验解决。因此,目前在国际水利水电建设的市场上,中国已经占有绝对的优势。
这种情况几乎是很多人想象不到的。因为很多人都知道中国已建的各种大坝有9万多座,是当之无愧的世界第一。按照一般的理解,水库大坝建设得多,拦蓄水资源的能力当然也应该更强。但是,由于中国河流的坡降普遍很大,所以,我国的水库所能拦蓄的水量普遍相对较少。因此,迄今为止中国的水库蓄水量,与社会发展的正常需要还有着巨大的差距。库容系数低的直接后果,就是调控水资源时空分布矛盾的能力不足,导致水多、水少的矛盾同时存在,洪涝和干旱灾害经常交替出现。
中国的国土面积和水资源总量都与美国相近,但中国的水库蓄水能力,尤其水库的总有效库容,还不足美国的一半。相对与中国的人口基数,中国与美国的人均水库库容更是差距巨大。相比之下,美国的绿水青山,自然灾害少,很大程度上就是由于他们的水库库容大,可以吸纳更多的洪水,抵御更大的干旱。我国生态环境上的巨大差距,恰恰体现在水库的蓄水能力上。例如:美国胡佛水坝基本上不泄洪。我国三峡每年都要泄洪多次。泄洪的根本原因就是水库库容不够,随后到来的洪水很可能会形成灾害。水库库容大了之后,洪水就是资源、是财富。但如果水库库容不够,洪水就是危险,是灾害。与此同时,也只有水库的库容大了,抗旱的能力才会增强。
由于水库蓄水能力上的差距,同样的洪水在美国则能够被存在水库里,而到了中国则需要疲于奔命的排到海里,稍有不慎就会造成洪涝灾害。作为减灾存在水库里的洪水,到了枯水季节就变成了宝贵的水资源。事实上,中国和一些欠发达国家存在的“水资源短缺”,在很大程度上并不是真正的短缺,而是水库的调蓄能力的不足。
这也是联合国的《世界水资源报告》经常要强调“世界的水资源本来是够用的,只不过由于设施不足、管理不善,而造成了水资源的危机”的重要理由。
(四)发展地看待中国水电的潜力
目前很多人都用以可装机量与已装机量之比,来计算中国的水电开发程度。按照可装机容量计算,中国的水电开发程度已经近50%,似乎已经没有多大的发展潜力了。但是,如果按照国际通用的发电量之比来计算,中国的水电开发程度还不到40%,还有较大的开发潜力。国外之所以都不采用可装机容量这个概念,因为这个概念有时候难以反映出真实状况。特别是我国今后还有大量龙头水库需要建设,每个龙头水库一旦建成之后,将大幅度地增加下游已建成的梯级电站的补偿发电能力。据测算,我国的水电开发,如能按照规划达到国外发达国家的平均程度,我国的水电发电量,至少还能比目前增加一倍以上。
与此同时,今后随着我国水电开发程度的提高,具有龙头水库的电站的建成和投产,我国水电应对季节性的峰枯矛盾的能力大幅度增加。如我国的雅砻江,一旦具有调节能力的两河口水电站都投运以后,整个雅砻江水电站群的枯期发电量将超过汛期。这种情况在很多流域都不同程度的存在。目前欧洲一些国家之所以能够较大规模的应用风能、太阳能发电,就是因为他们的水电开发程度非常高,因此,水电的电能质量非常好,水电成为他们调节和吸纳间歇性的可再生能源的重要保障。
(一)龙头水库的建设滞后,亟待加速开发
众所周知,水电开发的实际难点在于移民和环保。因此,越是具有大水库的水电站,其开发难度就越大。改革开放以来,我国的电力体制改革虽然取得了巨大的成绩,但也带来某些市场化开发的负面作用。比如,大型水电的水资源开发社会公益性往往被其市场竞争所掩盖与影响。电力体制改革以前,电力部门到地方去开发水电,其受欢迎程度与目前的铁路、水利项目几乎一样。但是,自从水电开发引进了市场竞争机制后,由于有多家代表中央政府的国有独资电力企业,纷纷到地方上去竞争水电项目,其结果导致水电项目的社会公益性被淡化。地方政府现在更习惯把开发水电的央企,看成是来赚取利润的开发商。与此同时,具有重大的社会公益的龙头水库建设,也往往被看成了是开发商逐利行为的一部分。地方政府这种心态上的变化,已经导致我国水电开发中的移民和环保成本不断上升。实际结果就是,我国各流域具有调节作用的龙头水电站的建设,普遍开发滞后(如两河口、双江口工程),有些甚至最后可能会导致夭折(如虎跳峡、龙摊二期工程)。
目前,由于我国各流域的梯级水电建设中龙头水库的建设普遍滞后,下游各梯级电站的丰枯调剂能力严重不足。以至于很多水电站的丰枯出力严重不均,汛期大量弃水,枯期又因为缺水而发电能力不足,必须依靠火电帮忙。水电本应该是电网中最优质的电源,但是由于受我国的水电开发程度不高、龙头水库建设滞后的影响,水电在一些地区变成了必须靠天吃饭,必须要靠电网“照顾”的劣质能源。
目前我国一些地区这种大量径流式水电的投产,不仅给当地的电网造成很大负担,而且也影响国家西电东送战略的实施。季节性的电力不仅在东部的受电地区不受欢迎,同时,由于送电效率不高,电网企业为其建设输电线路的积极性也会受到影响。
总之,我国当前的水电电能质量不高,主要原因是由于各流域的开发程度还不够高,龙头水库建设普遍滞后。水库的调节能力不足,不仅影响一个国家的水安全,同样也极大影响着水力发电的电能质量(和能源安全)。我国规划中的乌江、澜沧江各个梯级水电站都已经基本建成,所以目前我国的乌江、澜沧江等水电的电能质量都相对较高。可见,我国水电的电能质量不高的问题,只是开发程度不高的暂时结果。如果能按照国家的规划,完成好各个流域梯级水电站的建设,我国水电的电能质量完全是有保障的。
(二)汛期弃水严重,挫伤水电开发积极性
开发水电能源的特点就是建设周期长和输送距离远。这会使经济腾飞时期上马的大批水电项目,在正式投产的时候遭遇市场饱和、难以消纳和输电线路建设不同步的困境。以四川省为例,该省是国家西电东送的重要水电基地。进入“十二五”以来,随着大渡河、雅砻江、金沙江三大流域大型水电机组的陆续投产,配套建设的外送通道也越来越紧张。由于外送通道和水电机组投产时序的不同步,以及受受端电网制约等原因,一些地方水电的实际外送能力和方式都存在着较大的矛盾,弃水问题十分严重。除此之外,我国另一个水电大省——云南的汛期水电弃水不仅同样存在,而且更加严重。
以2014年为例,根据电网部门的统计,四川电网弃水(电量)97亿kWh,云南电网弃水170亿kWh。而根据两省内的大型水电企业的统计,实际弃水损失都比电网公布的数字几乎高出一倍[2]。
从表面上看,大量弃水的原因似乎是由于水电的集中投产、电力外送通道不足所引起的。实质上造成弃水的深层次原因,是因为在我国经济新常态下,我国整个电力行业正在接受产能过剩和市场疲软的严峻挑战。
(三)煤电严重过剩,挤压水电的市场空间
在经历过去30年“大干快上”之后,截止到2014年底,我国发电装机容量已达13.6亿kW,稳居世界第一。但同时我国也出现了发电小时数急速下降、社会用电增速放缓的情况。在这种新常态下,遭遇到发展难题的绝不仅是水电,而是整个发电行业。
2014年,全国6000kW以上电厂发电小时数为4286h(再创历史新低),同比减少235h。其中,火电利用小时数为4706h,同比减少314H;核电利用小时数为7489H,同比减少385h;并网风电利用小时数为1905h,同比减少120h。相比之下我国的水电发展还算是最幸运的,得益于国家节能优化调度政策和水电的低电价,同时也由于2014年各流域的来水普遍较好,水电利用小时数为3653h,同比增加了293h。然而,现实当中很多水电企业仍然是汛期大量弃水,损失惨重。虽然还没有出现大面积的行业亏损,但已经严重影响了水电企业投资新建水电项目的信心和积极性[3]。
应该指出,我国电力产能过剩主要是燃煤电厂的数量巨大,绝不存在任何可再生能源发电能力的过剩。众所周知,我国目前的电力结构主要以煤电为主,因此还面临着相当艰巨的能源结构调整的任务。具体的调整目标就是尽力下调以煤炭为主的化石能源发电的比重。所以在这种情况下,我国的可再生能源,无论是水电、风电还是光伏发电的发展都应该是多多益善。不过,我国燃煤电厂的产能过剩却与我国可再生能源的电能质量普遍不高,不能保障供电的安全可靠性紧密相关。
大家总有种印象:水电是靠天吃饭的,风电、光伏更是不可依靠的“垃圾电”,要想保障供电的安全,必须有可靠的火电机组作为后盾。结果使得很多人认为火电厂多建一些没有什么不好。所以,我国火电产能的过剩,已经由来已久。
2014年我国火电新增装机增长了8.7%,是电力消费增长的两倍多。截至2014年底,全国火电装机容量约9.2亿kW,火电设备利用小时数为4706h,如以正常的5500h计算,全国火电机组过剩1.3亿kW,以更高效率的6000h算,全国火电机组过剩超过2亿kW。2014年我国全社会用电量约为5.5万亿kWh,如果按照9.2亿kW火电装机,运行6000h计算,我国的火电机组基本上可以包揽我国全部的用电需求,挤占了所有的清洁能源和可再生能源的市场空间[4]。
(四)行政审批权下放、国家西电东送战略受阻
新一届政府的行政审批制度改革后,火电核准权限已下放至地方,基于发展惯性和本位主义,很多地方政府仍有扩张建电厂的投资冲动。面对我国煤电产能严重过剩的现实,很多地方不但未能主动调整建设节奏,反而加快核准速度。最近不少省份出现了火电集中开工和投产的情况,加剧了过剩矛盾。例如,前几年一直未能获得国家有关部门批准的蒙西煤电送山东的项目,在中央审批权下放之后,立即就得到了各个地方的核准。据统计在我国煤电产能已经严重过剩的情况下,我国目前已核准在建的火电装机已高达1.9亿,已经发“路条”的还大约有2亿kW[5]。
对此新情况,国家还没有建立起相应的调控机制,也缺乏有效的制衡手段。如果任其发展,各地都从自己的角度考虑,将对国家的西部水电东送的总体战略构成较大的威胁。遗憾的是,在我国的行政审批权下放之后,至今还没有找到一种有效的监管办法。从理论上看,市场经济本应该能够通过市场实现资源的优化配置。在正常的市场经济环境下,燃煤电厂建多了,煤电机组的利用率下降,经济效益不好,将导致企业的亏损甚至破产,从而也会减少企业对新建煤电的投资积极性。但是基于我国的社会主义市场经济的特点,参与市场竞争的几乎都是国有企业,他们背后的老板其实都是各级政府。所以,即使目前的煤电产能已经严重过剩,也必须要通过消减其他可再生能源发电的份额(或者收入)来保障这些燃煤电厂,不能因为没有活干而引发社会矛盾。显然,市场经济的优胜略汰作用对于我国的发电行业已经失灵。
这种不管产能是否过剩,只要建好了电厂就能赚到钱的负反馈,使得我国的很多国有企业,虽然明知我国的火电产能已经严重过剩,但至今投资火电的热情不减。所以,在中国特色的市场经济环境下,我国的政府监管必须起到弥补市场失灵的作用。过去我们由国家发改委严格控制的新建电源项目的行政审批,实际上就起到了这样的作用。但在审批权下放之后,我们似乎还没有找到一种能够弥补市场失灵的监管方式。按照国家能源局有关下放审批权的文件精神,目前火电审批权下放,显然已经做到了“在放权上求实效”,但还没有找到“在监管上求创新,在服务上求提升”的具体方式。
(五)我国水电投资持续下降,开工严重不足
前不久中电联发布“2015年一季度全国电力供需形势分析预测报告”中指出,我国水电投资已经连续3年同比下降,目前已经不足2012年同期的一半。事实上,不仅我国新建的水电站受影响,就连一些已经开工在建的电站,也因为一旦投产就将加剧水电“弃水”,甚至使企业背上亏损的“帽子”,而不得不故意放慢了建设的速度[6]。
在市场、政策和电价等多重因素的影响下,我国水电开发企业的投资积极性受到了严重的影响,新建水电的开工规模正在急剧地萎缩。目前看来,我国“十二五”规划要求开工的水电项目,很可能连一半都不能完成。
与“十一五”期间水电项目主要受阻于审批难的原因不同,目前水电的困境除了有审批困难之外,上网电价被封顶也是另一个巨大的瓶颈。2014年1月发改委出台了“以电力消纳地平均上网电价”核定水电上网电价的通知。社会舆论普遍认为水电的电价偏低,因而此通知的出台是对水电企业的重大利好。但实际上,真正上网电价偏低的,只是过去建设的老水电,而现实中由于移民、环保成本的快速上升以及远离用电负荷区等因素,新建的水电站的电价,早已超过一般的火电。据有关部门测算,2013年我国新建水电站的平均预算成本,已超过每千瓦1.5万元。而电价改革通知的适用范围,则明确说明只针对新建的电站。因此,每一个具体的水电开发企业几乎都不会误读这一政策的实际作用[7]。
有舆论分析,我国云南、四川等地水电投资降温背后,是近年来水电整体业绩下滑、亏损面增加,尤其是地调的小水电。起初省调及国调的水电效益相对要好一些,但是一些后来投资的国调大型水电站也相继开始出现亏损。其原因是,新的水电站投资成本普遍较高,市场又没有保障,导致一些电站投产后发电赚的钱还不够还银行利息。
一旦业主对水电投资做出概算后,认为亏损的可能性很大,难免会对投资持观望态度。有时候即使项目拿到了批文,也不敢轻易动工。不仅如此,西南地区一些已经开工建设的水电站,由于本地的电力市场有限,水电西电东送的新通道又明显缺乏,开发商已经不得不有意放慢建设速度,以减少投产后的弃水损失。显然,目前我国的水电投资和建设已经明显缺乏推动力。如不进行调整,国家积极发展水电的政策将成为一句空话。目前,如何调动起社会各界开发水电的积极性,加速水电开发是一个不容忽视的紧迫问题。
(一)从可持续发展的高度,控制煤电的增长
我们应该认识到,经济“新常态”的到来是我国电力结构调整的最有利契机。应引导各发电企业在新常态下的竞争从规模转向效益,从投资驱动转向创新驱动。宏观上避免过剩的发电产能继续增加,下决心严格控制煤电机组的增长,逐渐压缩我国煤电机组的比重,给国家大力扶持的可再生能源和清洁能源留下必要的发展空间。
目前发达国家的平均年人均用电水平为5000~9000kWh。这里既包括有些国家已经达到了用电量的峰值,有些已经度过了最高峰并且开始下降的情况。如果按照接近上限的人均8000kWh用电量估计,我国达到能源消耗顶点时,人口约14亿计算,总共也就是11.2万亿kWh的电量。同时为了实现我国2030年非化石能源达到20%的承诺,我国2030年的电力构成中,至少要有40%以上的非化石能源。
然而,目前我国已建成,核准在建和获得“路条”即将建设的火电机组总量,已经超过了13亿。如果以年运行6000h计算,年发电量可达8万亿左右。已经超过总电力需求11.2万亿的70%。也就是说,如果我国目前的煤电建设项目全部投产后,即使我们从此再也不设任何火电站,我国的煤电产能也将远远超过我国用电最高峰时的需要。所以说,我国煤电产能早已绝对过剩。
鉴于我国的现行体制,关停现存的煤电企业的难度极大,但如果采取措施控制新增的煤电机组的建设,应该还是可以办到的。如果不能控制住我国新增煤电的增速,那么在今后相当长的一段时间内,将极大地阻碍甚至封杀我国非化石能源的发展空间。
按照我国在2030年前后达到能源消耗顶峰的预计,今后我国每年的社会用电总量的增速最多也就2000多亿 kWh。这个增量与我国目前积极发展的水电、风电和太阳能发电以及核电的发电能力的增长已经大体相当,加上一些今后必须要建设的热电联产和解决电网调峰的燃气火电机组,可以说我国目前已经具备了不再增加燃煤发电机组的客观条件。
然而,从另一方面看,在诸多煤炭利用的方式中,用燃煤发电代替煤炭的直接燃烧是一个清洁高效利用煤炭的重要内容。由此,很多人就自然而然地得出了发展高效清洁的燃煤发电,也是我国能源结构调整的一个方向的结论。我们并不否认燃煤发电比直接燃烧煤炭的效率更高、排放更低,确实也应该是我国能源结构调整中的一项内容。但是,电能替代是一个比用燃煤发电代替直接煤炭更广泛、更重要的概念。随着人类社会现代文明程度的提高,社会的电能替代程度总是会不断地提高。不过一个国家的电能替代程度,到底能达到什么样的水平,是由这个国家的综合发展水平决定的,而绝不是取决于这个国家多建了多少燃煤发电的电站。因为当代提供电能的方式有很多,所以在今天全球都在致力于减少温室气体排放的大趋势下,我们不仅要强调用燃煤发电,替代直接燃煤,同时更要强调用非化石的清洁能源发电,替代煤炭发电以至于最终替代煤炭的燃烧。因此,我们对于我国煤炭的高效清洁利用,并不能做简单的扩大理解。更何况我国目前的电能替代水平,在全世界范围内早已经算是比较高的,我国的电力在能源消耗中的比重已经高于很多发达国家。
为此,笔者认为,国家对于火电建设,不仅要进行严格的控制,还非常需要进行政策调整。相应的产业政策应该从“优化发展火电”改变为“优化调整火电”。因为,在我国的电力能源行业中火电一直是绝对的主力,“火电派”也一直是电力行业中绝对的强势。所以,在前几年,所谓的“优化发展火电”,其实一直是在优先发展。因此,火电早已经提前填满了所有的发展空间(超过了我国能耗最高峰2030年的需求)。不仅如此,由于火电的快速发展,导致我国的能源结构过度依赖煤炭,这已经与世界各国都在积极地想办法减少煤炭的消耗,形成鲜明的反差。以至于我国以全球1/5的人口,却消耗了全球一半以上的煤炭。此时此刻,我们只有及时地提出“优化调整”而不再发展煤电的政策,才不会与国际社会积极关停煤电厂的大趋势产生更大的矛盾和冲突[8]。
(二)从国家层面加大龙头电站水库的开发力度
加大流域龙头水电站的开发建设力度。需要从体制、机制方面审视我国水电开发市场化所带来的某些负面作用。美国、法国这些最强调市场的国家,对具有龙头水库的大型水电的开发建设几乎都无一例外由政府主导而不搞市场竞争。只有强调和重视我国大型龙头水库开发建设的社会公益性,才能从根本上解决大型龙头水库和电站建设中的移民和环保难题。
在国际上,美国的水利水电开发非常成功。其经验之一,就是大江大河上所有的骨干水电站的开发,完全是政府的行为。我国的三峡、小浪底也是大水库成功建设的典范。小浪底的成功是国家直接投资建设的结果。三峡的成功实际上也是相当于国家通过三峡基金投资建设了三峡水库,同时通过市场化的运作,由企业建成了三峡的电站。然后滚动开发上游和金沙江。事实证明,水资源的开发有极强的社会公益性,往往需要由政府投入,才能进行有效合理的开发。
由于青藏高原的存在,我国一些河流的水电开发项目的经济效益非常高,所以,自从2002年电力体制改革以来,我国的大型水电开发就成功地引进了市场化的机制。由原来的电力部拆分的几大电力集团,鼓励他们积极投入各流域的水电开发和竞争。
几年来,尽管我国水电建设的市场化改革已经取得了突出的成绩,但是,较之以往由政府主导开发的水利水电工程项目相比,在市场化的水电开发中水库建设的社会公益性也受到了一定的局限。
三峡、小浪底等水电项目在我国都被划归为水利枢纽,并且由国家投资进行成功的开发建设。这一方面是由于它们的水资源调节作用非常强,另一方面也是由于它们的发电效益,还不足以高到能负担起整个大水库的建设成本。而我国的虎跳峡(龙蟠)、龙滩(包括二期),虽然也都是具有上百亿库容的重要的水资源调节工程,但是,它们都不叫水利枢纽,而被归类为水电项目。这并不是因为它们的水资源调节作用不够大,而是由于它们的发电效益太好了,已经具备用市场化的手段通过水力发电就负担起水库建设成本的可能性。所以,在我国这些发电效益特别好的水利工程,都被划为了水电项目,要求有关企业必须使用市场化的手段开发。
然而,我国目前的矛盾是,由于划分的差异,致使我国水资源作用大、经济效益不够好的项目,已经得到了开发,而水资源作用同样巨大,发电经济效益又特别好的项目,反而得不到开发了。目前,这种局面已经严重地影响着我国的水安全和能源安全。
例如,早在我国“十一五”的规划中,金沙江中游流域首先要开发的应该是虎跳峡的“龙蟠”水电站。因为,虎跳峡的巨大调节库容,对整个金沙江乃至整个长江,甚至说整个中国都是至关重要的。然而,我国“十一五”、“十二五”规划的执行到今天的结果却是,金沙江中游规划的“一库八级”水电站,几乎都已经接近开发完毕,但虎跳峡(龙蟠)水电站的开发建设,不仅仍然是遥遥无期,而且最后还可能会夭折。
出现这种局面,与我国水电的市场化开发竞争体制紧密相关。早在20世纪,我国的水利水电开发完全是国家行为的时候,虎跳峡开发的迫切性和重要性曾经与长江三峡不相上下。我国三峡水库的总库容393亿,调节库容221亿,移民120万。而虎跳峡当水位达到2012高程时,虎跳峡总库容为374亿m3(比三峡略小),但调蓄库容最高可达284亿m3,这时虎跳峡的淹没耕地仅为16万亩,迁移人口也就大约10万人。
一个是移民120万,调节库容221亿,另一个是调节库容284亿,移民10万人。这其实就是当年很多水电专家,坚持反对首先上三峡的重要原因之一。当然,移民和淹没的损失,并不能作为水利水电开发顺序的唯一指标。三峡的水资源调控总量,虽然不及虎跳峡,但是,由于它更接近长江中下游的一些重要城市,所以,其防洪、供水、航运的作用更为直接和迫切。所以,国家最终选择了先上“三峡”项目,也是有道理的。然而,当我国水利水电开发的方式从国家直接开发,转变为市场化开发之后,一个建设条件比三峡优越近十倍的工程,却得不到开发了,就不能不引起我们的反思了。
笔者认为,三峡的“上比不上好,早上比晚上好”的结论非常重要,然而,虎跳峡等经济效益更好的水电站、龙头大水库则更应该有“上比不上好,早上比晚上好”的特点。
总之,我国目前一种非常奇怪的现象就是:效益不够好的水资源项目几乎都能得到有效的开发,而恰恰是效益最好的一些水资源项目,反而至今得不到开发利用。我国的虎跳峡水电项目可增加长江流域二百多亿的调节库容,我国的龙滩二期也可以增加珠江流域上百亿的调节库容。如此巨大的水资源效益,却因为它发电的效益巨大,被划为了水电项目,反而被搁置至今。不仅如此,如果不能改变这种只能由市场化开发的思路,再长期拖下去,这些作用巨大,效益极好的资源,甚至可能会彻底地夭折。
如果真有那么一天,想一想我国未来的几百年、上千年,在全球都可能遭受严重的水资源危机的局面下,我国的长江将要减少200亿的水资源战略储备,珠江将减少100多亿的水资源战略储备,将会是巨大损失。而造成这一切的原因,恰恰就是因为这些水资源项目的开发条件太优越。如果那样的话,我们该怎么向我们的后代解释?
(三)从水资源开发的大局出发移民环保都不是难题
大型龙头水库建设的主要难点在于移民和环保。非常值得庆幸的是,我国家当年依靠社会主义制度的优势,已经成功地建成了世界上移民难度最大的三峡。然而,当实施了水电开发的市场化改革之后,我们水资源调控效益更高的虎跳峡水利枢纽的建设,却遭遇到了巨大的困难。这里的差别就在于建水库、管水库的是政府还是企业。
我国当初开发三峡时决策者就非常清楚,这么大的一个水库靠企业不仅建设难,而且就是建设起来了也管不好。所以我国的三峡水库实际上是相当于国家投资(三峡建设基金),国家建设、国家管理(三峡建设委员会)。实际上,所有的特大水库都有类似的矛盾,一个企业没有执法权、没有管理权,怎么可能管好一个与周边社会有千丝万缕联系的巨型大水库。尽管没有明确地总结过经验,但事实上,我国三峡开发的成功,已经探索出了一条市场化开发大型水电的成功路子。走市场化开发路的水电开发企业,只需要建设和管理水电站(枢纽大坝电站)就行了,为什么非要拥有整个水库的所有权、使用权和管理权?假如我们能明确地要求,特大型的水库需要由国家(或地方政府)来建设和管理,发电企业只需要通过支付必要的水资源费(或者投资入股)等方式来承担相应的成本,那么所有的移民、环保等方面的问题,就都应该是政府的,而与企业无关了。
在我国现行的水电开发体制下,企业开发,政府配合,当然也不是不能做好移民工作,但总存在一个能否紧密配合的问题。一旦配合不够好,就会出现很大的问题。三峡是由国家开发的,政府把移民的组织、实施和舆论宣传都当做自己的职责,所以非常地成功。大渡河上的瀑布沟项目,是由企业开发的,各级政府虽然也非常支持与配合,但由于一些小企业主,买通了个别县政府的官员挑拨移民阻碍开发,最后就造成了大规模的群体事件,以至于工程推迟了一两年,也造成了巨大的损失。
目前,由企业开发的水电项目的水库移民非常困难。他们不仅要照顾到每个移民的诉求,还要满足各级地方政府的各种条件,同时还要应付好国内外各种极端组织挑拨离间、造谣中伤。所以,目前我国的大型龙头水库的市场化开发,移民问题是一个巨大的障碍。如果政府能担任建水库、管水库主角,不仅水库移民的问题容更易解决,而且还可以把水库移民和社会主义新农村的建设以及当地的城镇化和经济发展紧密联系起来。真正实现受惠于经济发展的不仅仅是水库移民,而是整个地区的所有民众的社会公平。实际上,不管我们承认与否,目前我国的水电开发体制,早已经有了“给移民的补偿越多,越加剧社会不公”的倾向。
所以,要解决我国大型水库的移民难和开发成本高的问题,需要从根本上转变思路,由政府承担起相应的责任,从解决我国水安全和能源安全的大局出发,加快龙头水库的建设。最好直接由政府负责开发建设和管理水库,开发商只负责水电站枢纽的投资和建设。一方面,地方政府可以在建设大水库的同时,配合移民完成好建设新农村和城镇化的任务;另一方面,还可以在水库建成后通过收取合理的水资源费的方式,由受益的相关发电企业合理分摊成本。这样我国就不会再出现效益越好的水资源项目,越得不到开发利用的怪事。
(四)从国家层面,保障西电东送能源战略的实施
西电东送是根据我国的资源禀赋做出的国家战略。实现可持续的发展依靠可再生的能源是我国的“必由之路”。这个“必由之路”明显具有紧迫性和全局性的特点。紧迫是因为人类的化石能源资源是有限的,最多也只能支撑再使用一、二百年的时间。在此期间,如果消耗得越多,就会给后代留得少。本来如果不考虑后代的生存和死活,是可以把这资源枯竭的难题留给后人的,但现在燃烧化石能源的过量温室气体排放,已经对整个人类构成了严重的威胁。所以,国际社会一致要求必须从现在起就尽可能地减少化石能源的使用,尽可能地利用可再生能源。“必由之路”全局性的特点在于,我国当前最主要的可再生能源水电的80%都在西部,而我国主要的用电负荷都在东部。要想充分利用西部的水电,必须实施全局性的西电东送的能源战略。
不知道应该算是幸运,还是不幸,我国负责气候谈判的官员和专家们,成功地把国际社会要求我们承担法定减排义务的要求拒之门外。以至于我们很多国人至今都还感受不到走“必由之路”的紧迫性。与此同时,一些只需要对本地当前的发展负责地方官员,如果没有上级明确的要求,当然也不会主动去考虑全局性的国家能源战略。因此,西电东送的国家战略实施,必须依靠中央政府来推进。
本届政府的审批权下放地方之后,原来通过国家统一审批项目来促进水电“西电东送”的方式已经不复存在。在经济不景气,煤价下跌的现实面前,各地为了拉动本地的GDP都在积极地开建自己的燃煤电厂。在这种缺乏国家统一规划、协调的情况下,我国的云南、四川、西藏等水电资源大省,只能无奈地大量弃水并降低新建水电的开发速度。其原因很清楚,不实施西电东送,我国西部的水电资源就不能开发太快,因为就是开发出来,肯定也用不了。而西电东送战略的实施,又离不开国家层面的统一协调、规划。当然,一旦我国接受了国际社会碳减排的法定义务,东部省份很可能会为了减少碳排放的高额付费,主动要求接纳西部的水电。不过,即使到了那时候,我国西部的水电开发也有5~10年建设滞后期。因此,最明智的办法就是,在接受强制减排指标之前就做好准备。坚持实施我国西电东送的能源战略,保障西部水电的开发不降速。不过,这件事情目前看来并不乐观,只能寄希望于国家有关部门早点意识到问题的严重性,并统一组织、协调西电东送的战略实施,保障我国西部的水电开发不再因为市场的局限而被迫减速。
最后,在呼吁尽快完善我国可再生能源立法的同时,笔者认为,我国的电力能源政策应该尽快地调整为:优先发展水电、积极发展非水可再生能源、安全发展核电和优化调整火电。笔者预言:无论有关部门对本调整建议的态度如何,一但我们国家承担了法定的碳减排义务,必然就会去选择这样一条优先发展水电(各国都不列外)的科学发展之路。更何况当前我国的水资源开发,也迫切地需要通过加速发展水电,来解决我国水安全的难题。
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(本文收录于《清洁能源蓝皮书》,经作者授权,选编刊登。)