論壇丨水電開發(fā)潛力有待深入挖掘
來源：《中國電力報》 時間：2024-07-24 16:31
水電開發(fā)潛力有待深入挖掘
劉本杰 吳鴻亮
“雙碳”任務(wù)推進(jìn)以來，作為清潔能源的水電沒有迎來投資規(guī)模、裝機(jī)和發(fā)電量的高速增長，反而整體發(fā)展趨緩。以2023年為例，水電投資規(guī)模低于1000億元，占各類電源總投資的比例也直線下降；新增裝機(jī)容量達(dá)1034萬千瓦，同比增速不到2%，水電裝機(jī)容量占各類電源總裝機(jī)的比例從第2位降到第4位；全年發(fā)電量達(dá)1.28萬億千瓦時，降低至近5年來最低水平，發(fā)電設(shè)備年利用小時數(shù)持續(xù)走低。
投資漸式微抽蓄快發(fā)展
從投資規(guī)模來看，過去15年，我國水電年均完成投資920億元，投資規(guī)模年際差異大。2012年最高，達(dá)到1239億元；其余年份均不足1000億元，其中2016年最低，僅為617億元。
據(jù)不完全統(tǒng)計，1980年前投產(chǎn)的水電站平均單位造價不到4000元/千瓦，到2010年已上升至9000元/千瓦。2023年在建的大（1）型常規(guī)水電站平均單位造價超過1.5萬元/千瓦。2022年投產(chǎn)的抽水蓄能電站平均單位造價6069元/千瓦，與常規(guī)水電相比，抽水蓄能電站涉河工程少、建設(shè)周期相對較短、征地移民安置規(guī)模小、單位造價相對較低，近年來呈快速增長態(tài)勢。
在抽水蓄能的拉動下，預(yù)計未來一段時期整個水電行業(yè)年投資規(guī)?？傮w將保持在1000億元以上，但受具體工程建設(shè)進(jìn)度不確定性的影響，仍將保持較大的年際差異。
根據(jù)公開資料，在建大（1）型常規(guī)水電站共10座，裝機(jī)容量約1500萬千瓦。隨著各大水電基地開發(fā)條件較好的水電站逐步開工投產(chǎn)，剩余未開發(fā)電站數(shù)量大幅減少，除怒江及西藏重要河流外，其他流域未開發(fā)的大（1）型水電站還剩10座左右；常規(guī)水電開發(fā)的“主戰(zhàn)場”也轉(zhuǎn)移至高邊坡、高海拔、溫差大等高山深谷復(fù)雜區(qū)域，開發(fā)難度大，開工速度將進(jìn)一步變緩，單位造價水平也將進(jìn)一步提高。但隨著主要水電基地周邊風(fēng)電和光伏的加速開發(fā)，流域梯級整體調(diào)節(jié)需求加大，龍頭水庫等調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的電站開發(fā)有望再次提上日程。
從裝機(jī)容量來看，2023年我國水電裝機(jī)容量4.2億千瓦，過去15年年均增速6.1%，其中前5年年均增速10.2%，后10年年均增速4.2%，增速明顯放緩。隨著風(fēng)光等新能源高速發(fā)展，電源總裝機(jī)增長迅速，水電裝機(jī)占各類電源總裝機(jī)的比例下降趨勢明顯；2016年起水電裝機(jī)占比跌破20%，2023年降低至14%的歷史最低水平，且占比首次低于風(fēng)電和光伏，降低至各類電源第4位。
2030年前，水電裝機(jī)容量增速將繼續(xù)維持不到5%的低增長速度，但隨著抽水蓄能的集中投產(chǎn)，2030年后水電裝機(jī)容量增速將迎來一波小高峰。而隨著風(fēng)光等新能源的持續(xù)高速發(fā)展，水電裝機(jī)容量占各類電源總裝機(jī)容量的比例將繼續(xù)下降。
風(fēng)電和光伏的高速增長要求全面提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和靈活性，作為現(xiàn)有最成熟的大容量儲能解決方案，抽水蓄能電站迎來新的發(fā)展機(jī)遇，核準(zhǔn)和開工節(jié)奏加快?！笆奈濉鼻?年核準(zhǔn)了109座，總裝機(jī)1.47億千瓦，是整個“十三五”核準(zhǔn)規(guī)模的4.4倍。
2023年，我國常規(guī)水電投產(chǎn)489萬千瓦，全年投產(chǎn)抽水蓄能電站8座，裝機(jī)容量達(dá)545萬千瓦，投產(chǎn)裝機(jī)規(guī)模歷史首次超過常規(guī)水電。2023年抽水蓄能電站總裝機(jī)容量達(dá)5094萬千瓦，近10年來保持10%的增長速度。
機(jī)遇到來的同時，也一定程度上造成了抽水蓄能投資建設(shè)過熱問題，突出表現(xiàn)在部分項目前期工作周期過短帶來的論證不充分、部分核準(zhǔn)電站造價偏高情況下潛在的電價消納、西北等局部地區(qū)核準(zhǔn)數(shù)量明顯偏高、未來集中建設(shè)期主設(shè)備產(chǎn)能不足等方面。
為此，國家發(fā)展改革委、國家能源局等相關(guān)部門也陸續(xù)出臺相關(guān)政策對抽水蓄能投資建設(shè)進(jìn)行有序引導(dǎo)。《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》提出，到2025年抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬千瓦，到2030年投產(chǎn)總規(guī)模1.2億千瓦左右。截至2023年底核準(zhǔn)開工和在建抽水蓄能電站超過130座，根據(jù)建設(shè)進(jìn)度，2021年前開工的22座抽水蓄能電站中，2025年可投產(chǎn)10座以上，預(yù)計可超額完成規(guī)劃目標(biāo)。對于2021~2023年核準(zhǔn)的109座抽水蓄能電站，考慮到開工和建設(shè)進(jìn)度，預(yù)計2028年后逐步迎來投產(chǎn)高峰期，但難以全部在2030年投產(chǎn)。從目前來看，我國抽水蓄能電站機(jī)組制造能力難以滿足抽水蓄能高速發(fā)展的需求，產(chǎn)能不足問題可能進(jìn)一步延長電站建設(shè)工期。預(yù)計到2030年抽水蓄能裝機(jī)容量有望達(dá)到1.5億千瓦以上，占全部水電裝機(jī)比重超過25%。
從發(fā)電量來看，2023年我國水電發(fā)電量1.28萬億千瓦時，過去15年年均增速5.6%，其中前5年年均增速9.7%，后10年年均增速3.7%，增速明顯放緩。受益于長期以來水電裝機(jī)容量的持續(xù)增長，2020年前水電發(fā)電量總體保持增長態(tài)勢，2020年達(dá)到1.36萬億千瓦時的歷史峰值。但隨后，受來水量不足影響開始波動下降，2021年出現(xiàn)10年來首次水電發(fā)電量同比降低的現(xiàn)象，2023年降低至近5年來最低水平。2023年水電發(fā)電量占各類電源總發(fā)電量的比例為14%，降低至歷史最低水平。
根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，考慮抽水蓄能的全統(tǒng)計口徑下，過去15年6000千瓦及以上的水電發(fā)電設(shè)備利用小時數(shù)平均值為3580小時。年利用小時數(shù)較低的年份出現(xiàn)在2011年，僅為3019小時，主要原因為連續(xù)多年的西南大旱導(dǎo)致主要流域來水不足；最高值出現(xiàn)在2020年，為3825小時，歷年來首次突破3800小時。從發(fā)展趨勢來看，隨著主要流域棄水的治理和水能利用率的提升，“十三五”期間水電發(fā)電設(shè)備利用小時數(shù)呈現(xiàn)平穩(wěn)增加態(tài)勢；但“十四五”以來，“三重”拉尼娜事件下主要流域來水量不足，水電發(fā)電設(shè)備利用小時數(shù)連續(xù)3年下降，2023年下跌至3133小時，3年累計下跌接近700小時。
隨著水電投資建設(shè)總體趨緩，新投產(chǎn)水電站帶來的水電發(fā)電量增量占總發(fā)電量的比重將越來越小，來水變化對水電發(fā)電量的影響越來越大，發(fā)電量的年際波動將愈發(fā)明顯。但從長期看，水電裝機(jī)規(guī)模的增大將帶動發(fā)電量的持續(xù)增長。按照2030年水電裝機(jī)容量5.5億千瓦左右估算，平水年發(fā)電量將超過1.5萬億千瓦時，總體呈低速增長態(tài)勢。隨著抽水蓄能電站裝機(jī)規(guī)模的大幅增長，抽水蓄能發(fā)電量占全部水電發(fā)電量的比例將超過10%。
從短期來看，隨著2023年下半年以來主要流域來水量增加，水電發(fā)電設(shè)備年利用小時數(shù)有望在短期內(nèi)有所回升。但從長期看，水電設(shè)備年利用小時數(shù)將呈現(xiàn)持續(xù)走低態(tài)勢，具體原因一是調(diào)節(jié)需求增加背景下新建常規(guī)水電利用小時數(shù)總體較低，二是主要流域水電站擴(kuò)機(jī)后年利用小時數(shù)降低，三是部分裝機(jī)年利用小時數(shù)高的小水電因生態(tài)等原因退出，四是發(fā)電設(shè)備年利用小時數(shù)較低的抽水蓄能電站裝機(jī)占比大幅增長。隨著水電定位從電量為主轉(zhuǎn)為電力和電量并重，2030年后發(fā)電設(shè)備年利用小時數(shù)將降低至平均3000小時以下。
順應(yīng)新形勢迎來新機(jī)遇
隨著新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，項目核準(zhǔn)開工加快，水電投資將迎來新機(jī)遇，年投資規(guī)模將再超1000億元；抽水蓄能成為水電投資新增長極，投資占比超過50%且呈增長態(tài)勢。行業(yè)加速優(yōu)化轉(zhuǎn)型，裝機(jī)增速總體緩慢但抽水蓄能投產(chǎn)加快，2030年水電裝機(jī)容量有望達(dá)到5.5億千瓦，其中抽水蓄能裝機(jī)占比將超過25%；發(fā)電量總體呈增長態(tài)勢但年際波動愈發(fā)明顯，發(fā)電設(shè)備年利用小時數(shù)近期有望回升但長期持續(xù)走低，2030年水電發(fā)電量有望超過1.5萬億千瓦時，年利用小時數(shù)將降低到平均3000小時以下，其中抽水蓄能發(fā)電量占比將超過10%。同時，剩余常規(guī)水電開發(fā)難度大、抽水蓄能投資局部過熱和主設(shè)備產(chǎn)能不足等制約水電高質(zhì)量發(fā)展的突出問題也亟待解決。
新的歷史時期，水電投資發(fā)展要順應(yīng)新形勢，開拓新思路。一是要統(tǒng)籌流域水風(fēng)光和上下梯級“一盤棋”，加快推動龍頭水庫等調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的電站建設(shè)和存量水電擴(kuò)機(jī)改造，穩(wěn)步推進(jìn)常規(guī)水電投資發(fā)展；二是要持續(xù)完善抽水蓄能投資建設(shè)管理和電價形成機(jī)制，加強(qiáng)項目需求分析和前期論證，科學(xué)規(guī)劃、合理布局、有序建設(shè)抽水蓄能電站，避免投資過熱；三是要以科技創(chuàng)新加快發(fā)展抽水蓄能新質(zhì)生產(chǎn)力，提高機(jī)電設(shè)備設(shè)計制造能力和自主化水平，大力提升抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈支撐能力，適應(yīng)抽水蓄能快速發(fā)展需要。（作者單位：南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限責(zé)任公司）
責(zé)任編輯：余璇
