墨西哥水电发展简况

马光飞，蒋 超，冯新红，方 勇

(水利部产品质量标准研究所/水利部杭州机械设计研究所，浙江?杭州?310012)

0 引 言

根据双方共同承担的中国—墨西哥政府间国际科技合作项目——“绿色小水电规划、建设与运行管理技术”的研究内容，充分了解了墨西哥国家各领域的发展基本情况和基本信息，对于促进双方在绿色水电领域的国际合作具有重要的意义。本文基于文献资料阅读、国际合作交流，深度梳理墨西哥国家水资源、电力发展、水电开发以及阻碍水电发展的因素等，使国内政府单位、科研机构及企业更好地掌握墨西哥水电发展情况以及市场占比，助力中墨双方在能源领域尤其是水电领域和其他清洁能源领域的深度合作，有助于进一步密切和强化中墨双方的能源科技合作，也为墨西哥的水电发展提供了重要的机遇。

1 基本情况

1.1 人口和面积

墨西哥国土面积196.44万km2，人口1.29亿(2017年)，其中，印欧混血人和印第安人占总人口的90%以上，88%的居民信奉天主教，5.2%的居民信奉基督教新教，为美洲面积第5和世界面积第14的国家。

1.2 政治

墨西哥实行总统制，总统是国家元首和政府首脑，任期6 a，终身不得再任，不设副总统职位。

1.3 行政区划

墨西哥全国划分为32个州(首都墨西哥城已由联邦区改为州)，州下设市(镇)和村。32州名称如下：墨西哥城、阿瓜斯卡连特斯州、下加利福尼亚州、南下加利福尼亚州、坎佩切州、恰帕斯州、齐瓦瓦州、科阿韦拉州、科利马州、杜兰戈州、瓜纳华托州、格雷罗州、伊达尔哥州、哈利斯科州、墨西哥州、米却肯州、莫雷洛斯州、纳亚里特州、新莱昂州、瓦哈卡州、普埃布拉州、克雷塔罗州、金塔纳罗奥州、圣路易斯波托西州、锡那罗亚州、索诺拉州、塔巴斯科州、塔毛利帕斯州、特拉斯卡拉州、韦拉克鲁斯州、尤卡坦州、萨卡特卡斯州。

1.4 气候

墨西哥气候复杂多样，全国差异大。中部和北部大部分地区(占国土面积的28.3%)气候干燥；西北地区(20.8%)非常干燥；南部(4.7%)气候温暖潮湿；沿海气候(23%)温暖 ，半湿润；南部山区(2.7%)是温带气候，空气湿润；海岸附近山区(20.5%)是温带半湿润气候。

1.5 降雨

墨西哥全国年平均降水量为760 mm，地域分布差异大，从西北部的100 mm到东南部的2 350 mm；大部分地区分旱(10—4月)、雨(5—9月)两季，雨季集中了全年75%的降水量。

1.6 地形

墨西哥主要地形特征由4个移动板块演变而来。下加利福尼亚半岛是1条长1 200 km的山脉。西马德雷山脉与太平洋海岸平行，长约1 400 km，海拔2 000～3 000 m。东马德雷山脉与太平洋海岸平行，从墨西哥湾开始被超过约600 km广袤的平原分隔开，海拔1 200～3 000 m。西北部的索诺拉和奇瓦瓦沙漠靠近美国边境。中央高原海拔500～2 600 m。新火山轴山从西海岸经过墨西哥城南部直到东海岸，最高海拔574 m。南马德雷山脉延伸超过1 200 km，靠近西南海岸，最高海拔3 850 m。瓦哈卡州东南部的马德雷山脉长约300 km，最高峰3 000 m。东南部的尤卡坦半岛是相对平坦喀斯特地形，几乎没有河流。

1.7 水文

墨西哥分37个水文区域，细分为158个流域和976个子盆地。总平均径流估计为每年379 000 hm3(1 hm=100 m)。最大径流的5个水文区域在东南部：格里哈尔瓦·乌苏马辛塔(Grijalva_Usumacinta)(与危地马拉共享)、帕努科、帕帕洛阿潘、科斯塔奇卡德格雷罗(Costa Chicade Guerrero)和夸察夸尔科斯。面积最大但比上一组水文区降水量少的5个水文地区是：布拉沃(与美国共享)、索诺拉苏尔、莱尔马—圣地亚哥、巴尔萨斯和锡那罗亚。

2 电力情况

根据普罗迪森(Prodesen)2017—2031数据，截至2017年，墨西哥国家电力系统(SEN)的装机容量为75 685 MW[1]，其中70.5% 来自于传统电厂，29.5% 来自于清洁技术电厂(见表1)。2016—2017年间，清洁技术的装机容量增加了1 148 MW(5.4%)，增长的 59.1% 是由于安装了新的风力发电厂(464 MW)和高效热电联产(215 MW)。

表1 按技术类型划分的2017年发电厂运行基本特征(普罗迪森 2017—2031.塞纳)

3 水电发展概况

水力发电一直是最具吸引力的能源生产选择之一，在精心规划的系统中，它为项目影响地区的社区提供了重要的社会发展选择。墨西哥拥有充足和充分分布的水资源，其水电潜力是基于水坝的蓄水量，大约为1 500亿m3，这个量取决于该国不同地区的降水和径流。目前有181座大坝，占该国总蓄水能力的近80%。根据墨西哥《2016—2030年可再生能源展望》，2016—2030年，水电装机容量将从12 551.1 MW增加到2030年的16 975.8 MW，2022年是墨西哥水电新增容量最大的一年。

根据普罗迪森2017—2031数据，2016年墨西哥电力装机容量中，71.2%来自传统技术，28.8%来自清洁技术。墨西哥水力发电占装机容量的17%，占全国装机容量的1/4；清洁能源(水力、地热、太阳能、风能、生物能源和海洋发电等)年发电量占比20.3%，其中水电占总发电量的48%[2]。目前，墨西哥水力发电装机容量12 575 MW，已确定了101座水坝，包括联邦电力委员会(CFE)和私人发电厂，装机容量为1～8台机组的大型(大于30 MW)和小型(小于30 MW)发电厂不等[1]。墨西哥当前的水坝情况如下所示(见表2)。

表2 墨西哥当前的水坝情况

续表2 墨西哥当前的水坝情况

4 小水电发展概况

在墨西哥，小型水电站的定义是指水电站装机容量在30 MW以内的水电站。根据墨西哥水技术研究所 (IMTA) 和国家电力与清洁能源研究所 (INEEL)提供的资料，这里主要梳理了装机容量在5～30 MW的小水电站(截至2017年)官方名称、所在区域、建造年份、装机容量、所属机构等基本信息；该装机范围内小水电站的总装机容量为532.33 MW，其中最早的1座电站建造于1903年，距今已经119 a(见表3)[3]。

表3 墨西哥5～30 MW的小水电站(截至2017年)

根据墨西哥水技术研究所和国家电力与清洁能源研究所提供的资料，在运行50 a以上，装机容量30 MW以下的小型水电站中，该机构确定了43座开展现代化改造或者重建工作；在运行50 a以下，装机容量30 MW以下的小型水电站中，该机构确定了27座开展现代化改造或者重建工作[4]。

5 水电开发建设主要障碍

根据墨西哥水技术研究所和国家电力与清洁能源研究所于2017 年10月26日举办的第一届研讨会“水力发电发展的障碍和机遇”内容，开发水电潜力的一些主要挑战和障碍与来自能源改革的批发电力市场 (MEM) 的新规则有关，具体表现在以下几个方面：

(1)开发成本和效益。由于价格低廉且执行时间较短，水电开发与新技术(风能和太阳能)相比竞争力较低(太阳能和风能技术在 2025—2030 年期间的参与度将显着增加，这将与任何其他能源相比具有竞争力，因为成本降低了40%～50%)。由于装机容量、水电收入水平低，拍卖中考虑的基本和峰值发电价格差异很小，未来能源交易价格存在不确定性。与其他技术相比，水电每兆瓦的投资更高。

(2)社会环境。从可持续性和区域发展来看，在墨西哥水电存在着不利的环境影响， 某些部门对项目存在负面看法和社会排斥现象，社区对水电解决欠发达地区和缺乏服务的期望过高，水电开发影响了当地社区水资源管理的用途和习惯。由于对发电厂的承诺，对上游水资源的可用性施加了限制。

(3)发展机会挑战。在墨西哥，短期内促进水电发展，面临着水资源表征和评估，技术开发、研究和创新，市场份额竞争等方面的客观挑战；还面临着对传统的水电站进行现代化改造或者重建、建设新一代水电厂、提升现有水利基础设施的资金来源问题。作为清洁能源，水电在墨西哥具有重要的占比，但是投融资机制、清洁发展技术案例的应用还不完善。

6 结 语

通过文献资料阅读、国际交流等途径，对墨西哥国家基本情况、电力发展情况、水电以及小水电开发现状及阻碍水电开发的因素等进行梳理和总结，可以更好地了解墨西哥水电开发状况以及面临的挑战和机遇；有助于国内政府机关、科研单位以及企业更加准确地与墨西哥开展国际合作，助力两国在能源领域尤其是水电领域、清洁能源领域高质量的合作。将我国在水电开发领域取得的优秀经验成果与墨方共享，可促进墨方水电行业的绿色发展和现代化提升改造，推动双方在共同承担的中国—墨西哥政府间合作项目“绿色小水电规划、建设与运行管理技术”取得实质性成果。