基于水利新质生产力的小水电绿色发展

2024-06-08 20:31徐锦才

中国水利 2024年8期

徐锦才

（国际小水电中心，310002，杭州）

小水电是国际公认的清洁可再生能源和重要的农村基础设施，是改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、促进地方经济社会发展的重要支撑。然而，一些制约小水电绿色发展的问题没有得到根本解决，与新阶段推进水利高质量发展和水利新质生产力发展的要求存在差距，难以满足新时期经济社会高质量发展、人与自然和谐共生的现代化建设需要，建立完善的小水电绿色改造和现代化提升工作激励与约束机制，全面实施小水电绿色改造和现代化提升，推进小水电绿色、高质量发展十分迫切。

一、发展新质生产力的绿色小水电实践

当前，我国经济社会发展进入新阶段。习近平总书记对发展新质生产力进行了一系列重要论述和重大部署，指出“新质生产力本身就是绿色生产力”。传统发展方式的不可持续性决定了我国必须转换发展理念和发展方式，以实现经济社会协调、可持续和绿色低碳发展。为实现小水电资源的可持续利用，在发展中保护生态环境，2016年中央一号文件明确要求“发展绿色小水电”，同年水利部发布了《关于推进绿色小水电发展的指导意见》，制定了《绿色小水电评价标准》，于2017年启动了绿色小水电示范电站创建工作。2021年6月，国家表彰办批准绿色小水电示范电站为全国创建示范活动保留项目。截至2023年年底，按照“从严标准、有进有出”的原则，全国累计建成示范电站1067座，总装机容量987万kW，年平均发电量349亿kWh，涉及库容438亿m3，治理减脱水河长3290 km。近年，通过探索和培育，绿色小水电对标水利高质量发展要求不断提质升级，按照“有效期5年、有进有出”的原则，严格控制评价标准，积极落实生态流量及河道修复措施，在全面保护河流生态环境中发挥了积极作用。

为做好小水电绿色转型发展，开展了大量小水电相关技术与对策研究，包括小水电维持最小下泄流量技术、小水电效率分析与增效关键技术、小水电绿色改造和现代化提升激励政策、符合I-REC国际绿证要求的可持续小水电国际认证技术和规则、我国绿色水电认证标准和评价体系、绿色水电影响因素调查、小水电生态产品价值实现研究等。在专题研究基础上，通过制定《绿色小水电示范电站管理办法》，修订并翻译《绿色小水电评价标准》，建立绿色小水电评价与监管平台，不断加强绿色小水电示范电站创建的技术支撑能力，生动践行发展新质生产力，推动行业绿色发展。

二、小水电高质量发展新模式探索：小水电绿色改造和现代化提升

小水电绿色改造和现代化提升，是小水电转型升级、绿色发展的必由之路，是发展新质生产力、加快转变小水电发展方式、实现提质增效升级的内在要求。2021—2023年，开展小水电绿色改造和现代化提升均被列为农村水利水电工作要点。水利部明确，“十四五”期间，小水电要走集约化、物业化、智能化道路。电站无人值班、远程集控是小水电未来的发展方向。目前，全国已有多个省份的小水电站业主自发进行了小水电的自动化、智能化改造，行业发展已形成新业态。据不完全统计，重庆、广东等地已有约10%的电站通过改造实现了远程控制，部分电站具备了无人值班的条件，还有部分地区探索集约化运维模式，引入第三方机构，探索对电站群进行集中控制，开展河流梯级调度，降低了电站运营成本，新增发电量10%以上。

以河流或县级区域为单元开展小水电绿色改造和现代化提升，对老旧电站机组和自动化设备、临时性生态流量泄放设施和监管平台进行改造，引导有实力的企业或组织建立集控运维中心，进一步完善生态和安全监管平台，开展电力梯级联合调度，提高小水电技术和管理水平，实现集约化、标准化、智能化管理，打造系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化小水电集群，推动小水电全面转型升级、绿色发展。

①实施河流生态修复。以河流为单元逐站复核生态流量，必要时进行调整或明确生态流量调度要求；增设或改造泄放、监测设施，有条件的宜结合生态流量泄放增设过鱼设施。按照《小型水电站下游河道减脱水防治导则》要求，对减脱水河道采取水生态修复措施。通过工程措施和智能调度手段，系统治理小水电坝下河道减水脱流问题，改善生态流量泄放效果，实现水电站生态流量从“有没有”到“好不好”转化。

②提升智能化水平。电站要按照无人值守要求改造自动控制系统，具备按水位或水位变化率自主决策开停机、调整负荷、启闭泄洪设施的能力，支持一定程度的设备智能诊断、故障自处理、自恢复能力。根据区域或流域内电站分布情况，选择适宜的地方建立集控中心，将生产安全、生态流量保障和发电经济运行纳入集控目标，对区域或流域内电站群进行远程监控、实时调度，实现集约化管理。坚持流域内梯级优化调度方向，以生态用水优于发电用水为前提，编制梯级联合调度方案，通过集控中心优化调度，提高水能资源利用效率。

③实施多能互补与储能改造。利用当地新能源资源，建设分布式光伏、风电系统，充分发挥小水电快速调节、储能优势和现有电力输出通道能力，推进区域电网光伏、风电等新能源开发和应用。利用小水电站原有设施设备，对电站进行储能改造，进一步提高电网调节能力和新能源消纳能力。

《绿色低碳转型产业指导目录（2024 年版）》首次将小型水电站更新改造纳入其中，为支持小水电绿色改造和现代化提升提供了政策依据。设备更新是实现技术升级的重要手段，也是绿色转型的动力源，通过设备能效指标要求提升和相关政策激励，进一步淘汰低效率、高耗能的旧设备，引进绿色化、集约化的新型设备，积极推进绿色产能代替粗放产能，持续提升先进产能、高效产品的占比，将从源头上促进节能降碳水平不断升级，强化我国产业绿色发展竞争优势。小型水电站的更新改造将为小水电深度参与风、光等可再生能源多能互补，推进农村能源革命，助力我国“双碳”目标的实现发挥更大的作用。

三、面向发展新质生产力的小水电技术标准体系建设探讨

小水电在满足农村电力需求、促进区域经济社会发展和应对气候变化等方面具有重要作用，但在许多发展中国家，由于缺乏全球共识的技术标准等障碍，小水电潜力未得到有效开发。2019年4月，联合国工业发展组织与水利部和国家标准化管理委员会在北京共同签署了《关于协同推进小水电国际标准的合作谅解备忘录》。国际小水电中心作为联合国工业发展组织法律框架内的专业咨询机构和国际小水电联合会总部机构，组织80多位国际专家和40个国际机构开展小水电国际标准编制。2019年11月，国际小水电联合会与联合国工业发展组织共同发布《小水电技术导则》（英文版），包括“术语、设计、机组、施工、管理”5类26份标准，这是全球首部由国际组织发布的系统、完整的小水电行业国际标准。与此同时，采用通过国际标准化组织（ISO）国际研讨会协议（IWA）制定国际标准、推动向ISO标准转化“两步走”方式，开展ISO小水电国际标准编制。2019年12月和2021年3月ISO正式发布国际研讨会协议，即《小水电技术导则第1部分：术语（IWA33—1）》、《小水电技术导则第2部分：选点规划（IWA33—2）》和《小水电技术导则第3部分：设计原则与要求（IWA33—3）》，这是中国首次通过国际研讨会方式制定国际标准。2022年5月，国际标准化组织小水电技术委员会（ISO/TC339）正式获批成立。

ISO/TC339的成立是我国水利标准国际化工作的重要突破，有利于促进我国水利技术、装备和标准的国际交流和合作，提高我国水利国际影响力，同时将对“一带一路”建设，实现碳达峰、碳中和目标，以及实现联合国可持续发展目标（SDGs）第7目标“可负担和清洁的能源”发挥积极作用。近年，凝聚中国水利智慧的小水电国际标准在亚非拉国家水电站中推广应用，小水电标准国际合作成功入选联合国工业发展组织南南与三方工业合作（SSTIC）典型范例。2023年10月，第三届“一带一路”国际合作高峰论坛务实合作项目清单公布，“小水电国际标准协同推进乡村可持续发展”列入其中。目前，正在开展“一带一路”绿色小水电技术与标准能力建设，探讨面向发展新质生产力的小水电技术标准体系建设。

四、加强小水电绿色发展国际合作

2020年，世界仍有7亿多无电人口，占全球人口的9.5%（主要集中在农村地区）。根据《世界小水电发展报告2022》，全球小水电（10 MW及以下）技术可开发资源222 GW，目前装机容量约为79 GW，世界上的大部分（64%）小水电潜力仍未开发。在非洲，小水电总装机容量为729 MW，估计总潜力为15 714 MW，只有不到5%得到利用，开发潜力大。

当前，我国已成为世界上最大的可再生能源开发和利用国家。我国通过实施水电农村电气化县建设、小水电代燃料生态保护工程建设、老电站增效扩容和绿色小水电建设，建成了小水电站4.1万多座，装机超8200万kW，年发电量约2500亿kWh，在解决农村用电、助力脱贫攻坚、优化能源结构、促进地方经济社会发展方面发挥了重要作用。我国小水电绿色开发的理念、经济实用的技术、价廉物美的设备、体系完整的标准等已领先世界。

开发小水电是一项成熟的通用技术，可有效帮助发展中国家特别是农村地区获得清洁、可持续电力。小水电同时可帮助发展中国家实现可再生能源发展和减少温室气体排放的目标。很多“一带一路”共建国家可以通过发展小水电，因地制宜开发风能和太阳能，形成多能互补来减轻贫困并普及供电。近年，水利部积极响应国家“一带一路”倡议，不断加强“一带一路”水利合作，围绕联合国可持续发展目标，积极参与中国支持高质量共建“一带一路”的八项行动，以水利部、国家标准化管理委员会与联合国工业发展组织新签署的“基于小水电国际标准协同推进乡村可持续发展”合作谅解备忘录为契机，强化南南与三方合作，以小水电为重点，开展水资源利用和乡村可持续发展合作，促进水利“中国标准”“中国方案”走出去。

五、结语