四川“十四五”时期水电发展路径探讨

发表时间:2021/1/7   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:1古家平 2周佳 3夏忠喜
[导读] 摘要:四川是全国优势资源富集区之一,水力资源更加得天独厚。
        中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司  四川成都  610072
        摘要:四川是全国优势资源富集区之一,水力资源更加得天独厚。“十三五”以来,四川水电保持高速发展态势,先后投产大岗山、枕头坝一级、猴子岩、长河坝、乌东德等一批大型水电项目,完成了叶巴滩、巴塘、巴拉、金川、卡拉、杨房沟等大型水电项目核准工作。为支撑二氧化碳排放2030年前达到峰值,必须按照新发展理念要求,推进水电、风电和太阳能等清洁能源发展。目前,四川水电开发程度已较高,在做好长江流域大保护的基础上,协调开发与保护关系,结合四川资源禀赋特性和电力供需形势,“十四五”期间建议重点推进控制性水库建设改善电力供给质量、加快外送通道建设促进四川电力在全国范围内优化配置、规划打造一批水风光清洁能源基地、开展流域综合管理试点等任务。
        关键词:清洁能源;四川水电;发展任务
        0 引言
        四川河流众多,水量丰沛,水力资源在全省能源资源中占有绝对优势,可开发的水电装机容量与发电量均居我国各省区的前列。近十年来,四川水电发展快速,装机规模不断跃升。2019年,全省已在建装机规模突破1亿千瓦。“十四五”期间,将有两河口、杨房沟、双江口、硬梁包、苏洼龙、巴滩叶巴滩等大型水电站投产,持续满足省内用电和“川电外送”需求。四川水电发展进入了新时代,呈现新发展形势,面临新发展环境,但仍是未来四川能源发展主导方向[1]。为落实生态文明建设的总体要求,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,做好新时期四川水电开发管理工作,有必要明确四川电力中长期发展需求和四川水电发展的阶段性特征,研究部署“十四五”重点任务,可为相关能源主管部门开展"十四五"等相关规划或政策制定做参考。
        1 发展现状
        1.1 发展现状
        截至2019年,四川水电装机容量由2015年6870万千瓦增长至7696万千瓦,已建水电占全省水力资源技术可开发量的51.9%;在建水电3010万千瓦,占全省技术可开发量的20.3%;已、在建水电合计10706万千瓦,占全省技术可开发量的72.2%。水电发电量由2015年2667亿千瓦时增长至3214亿千瓦时,年均增长4.8%。水电装机容量占全省电力总装机78.7%,水电发电量占全省发电量的84.6%。四川当前已、在建水电开发比例较高,剩余技术可开发容量约4100万千瓦,水电仍有一定的开发潜力;但剩余水电资源因建设条件更复杂、移民安置和生态环境约束更强,经济性变差且开发难度更高。
        1.2 存在问题
        (1)水电开发难度增大
        四川剩余水电资源主要分布在海拔高、气候条件恶劣、地质构造复杂、交通道路差等偏远山区,水电建设成本不断攀升,同时移民安置和生态环境等约束越来越强,导致水电开发难度越来越大。
        (2)可再生能源消纳保障仍需重视
        通过下调水电丰水期上网电价、实施丰水期电能替代和临时性富裕电量交易等政策措施,一定程度解决了四川弃水问题。随着新能源的不断投产,四川水电整体调蓄能力不足,电力外送通道和电网建设相对滞后,电力系统结构性问题仍制约可再生能源消纳保障,需多举措促进市场消纳。
        (3)统筹协调机制不完善
        同一流域不同开发主体的梯级电站缺乏有效的统筹调度、上下游梯级效益补偿及沟通协调机制,缺乏流域综合管理机制;在发电、防洪、航运、生态保护等综合利用方面,缺乏充分发挥水电整体效益的协调机制(管理办法);电源规划建设与电网规划建设需加强统筹协调。
        (4)政策法规体系不健全
        发展落后地区的水电开发缺乏金融税费优惠政策支持;缺乏水库运用与电站运行调度方面的配套法规。
        2 面临形势
        为保障全省经济高质量发展以及成渝地区双城经济圈建设,能源需求将持续增长,按照电源开发时序及现有电力外送协议,预计“十四五”期间全省电力供应开始出现缺口,电力供需形势将趋于严峻。为满足四川省未来中长期电力供需要求,水电开发思路、电源配置方案、各类电源开发时序及规模等亟待提前战略规划。
        随着省内流域梯级水电站群的建成,充分发挥梯级电站功能效益,协调防洪、发电、航运和生态保护等综合利用要求,适应电力市场深化改革,实现流域安全高效运行是新形势下水电高质量发展的必然要求,为流域协调调度运行提出更高要求。
        高比例可再生能源系统既是适应清洁替代和电能替代的有效模式,也是建设安全高效、清洁低碳现代能源体系的必然选择,四川省能源资源禀赋决定未来将形成以水(含抽蓄)风光高比例可再生能源为主的电源结构。由于风光等新能源固有的出力波动性和随机性,需要同水电(含抽蓄)互补运行,如何为电网提供安全稳定、优质高效的电能服务,如何保障可再生能源电力消纳,如何体现水电(含抽蓄)的调峰及辅助服务价值,是水(含抽蓄)风光多能互补开发运行面临的重大挑战。
        3“十四五”重点任务
        3.1 积极推进水电规划工作
        (1)积极推进河流水电规划
        根据相关研究成果和现有外送电协议,预计“十四五”期间四川电力供应出现缺口,此后电力缺口将进一步增大。考虑水电建设周期,为满足未来四川省电力供需,应积极推进相关河流水电规划及规划调整,加快水电开发进程。建议重点推动完成雅砻江上游水电规划及规划环评、雅砻江中下游水电规划调整及审批工作;完成牙根至楞古河段开发方式研究及审批;做好雅砻江中下游水电扩机与水风光互补研究论证,开展高比例可再生能源系统架构下水电开发利用方式的河流试点。


        (2)尽早启动抽水蓄能选点规划
        四川省目前没有已在建的抽水蓄能电站。随着水电开发程度的提高,四川省未来具有建设抽水蓄能电站的市场空间。抽水蓄能可改善新能源运行条件,促进火电经济运行,推进能源高质量发展;季调节抽水蓄能电站更是缓解四川丰枯矛盾的重要措施[2]。考虑抽水蓄能电站从站址普查到选点规划,再到建设投产,历时周期较长,为满足未来高比例可再生能源系统建设,四川省电力系统中长期发展需求,以及成都周边调峰调频保安需求等,“十四五”期间需积极推进四川省抽水蓄能建设前期研究及选点规划工作,尽早启动抽水蓄能电站选点规划。
        3.2 推动水电前期工作和开发进程
        (1)加快推动调节水库电站开发
        四川省水电比重大,发电量丰多枯少,而具有较好调节性能的水电站有限,水电整体调节性能较差,为满足电网调峰要求,常迫使水电站在丰水期弃水调峰。从四川省能源资源条件考虑,开发建设龙头水库电站对进一步改善电源结构非常有益,同时具有发电、防洪、供水等综合利用功能。为提高四川省梯级水电整体调节能力,缓解电力供需结构性矛盾,促进可再生能源有效消纳,需加快推动大型水电基地和中型河流的龙头水库建设工作,统筹协调解决影响工程开发面临的生态环保、征地移民和经济性等问题,推进其开发进程。
        (2)有序推进大中型水电开发
        贯彻落实党中央和习近平总书记关于扶贫帮困、生态修复的指示要求和长江流域“不搞大开发、共抓大保护”的指导思想,坚持保护优先,结合地方发展需要,重点推进环境影响小、经济指标好、综合效益突出的大中型水电开发,保障四川经济高质量发展对清洁电力的需求。
        3.3 确保重点水电工程建设安全
        后续水电开发建设条件越来越复杂,确保工程建设的安全依然十分重要。十四五期间,应着力确保雅砻江两河口、杨房沟、卡拉水电站,大渡河双江口、金川、硬梁包、沙坪一级、巴拉、绰斯甲水电站,金沙江叶巴滩、巴塘、拉哇、苏洼龙、金沙、银江、乌东德、白鹤滩等大型水电工程安全建设。
        3.4 加强主要流域河段运行管理
        随着四川大型水电基地建设不断推进,主要河流梯级开发格局已形成,但流域运营管理面临统筹调度、电价形成机制、安全应急管理等诸多共性问题,特别是多业主流域水电综合管理薄弱的问题更加突出。根据川府发〔2016〕47号文,要求“积极推进流域综合管理”,积极开展流域综合管理研究及实施,可实现流域水资源合理开发、高效利用和可持续发展,可有效增加清洁能源供应、保障能源安全、优化能源结构,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,也是应对新一轮电力体制改革,提高流域梯级水电市场竞争力的迫切要求。同时,根据流域已建梯级电站的运行情况,进一步挖掘水电潜力,通过技改增容等方式可实现以小(投资)换大(效益)。重点实施大渡河流域综合管理和岷江上游水电生态修复等。
        3.5 深化水风光一体化(互补运行)研究
        “十四五”期间,随着雅中直流、白鹤滩送出直流投产,川渝双城经济圈建设等,全省送出能力和电力需求的增长将为水风光一体化开发提供良好的发展环境。四川省作为清洁能源大省,水风光资源丰富,金沙江、雅砻江、大渡河三大流域干流均已建成有调节水库的梯级电站群,具备建设水风光一体化可再生能源基地条件。重点推动雅砻江流域水风光清洁能源基地的开发建设;充分发挥抽水蓄能的储能和调峰作用,积极推进抽水蓄能-风-光互补研究。
        3.6 积极推进外送通道建设
        根据四川省在建水电工程建设进展,“十四五”期间雅砻江两河口、杨房沟、卡拉水电站,大渡河双江口、金川、硬梁包水电站,金沙江上游叶巴滩、巴塘、苏洼龙水电站,金沙江下游白鹤滩等一批重大水电工程将建成投产,为保障投产水电的电力消纳,应积极确保雅中至江西±800kV特高压直流工程建成投产;加快落实白鹤滩送出工程的核准开工和投产;积极推进金沙江上游水电送出消纳方案的落实、核准开工和投产。
        3.7 做好水电健康发展的政策保障
        四川未来电力供需形势严峻,水电作为保障四川电力发展的重要能源品种,建设周期长,且越晚建设,经济性越差、难度越大,应提前布局,及时开发建设。“十四五”期间,需从降低水电开发协调难度、提高经济性等方面积极落实有关政策,扶持促进水电健康发展。
        重点针对藏区水电工程、龙头水库工作制定有利于水电发展的金融与财税政策。适时放开中型水电开发限制,及时新建一批中型电站缓解即将出现的电力供需紧张形势。建立水电电价市场化机制、有效落实“龙头”水库梯级调节效益补偿机制、流域水电运行协调机制、水电(含抽蓄)辅助服务效益补偿机制等水电发展长效机制。
        4 结语
        为聚焦“十四五”时期四川领域重点任务,推动四川能源高质量发展,谋划四川水电中长期发展和整体布局,进一步促进四川水能资源科学有效利用和水电行业可持续发展,重点探讨了四川中长期电力需求特性、四川水电开发面临的新形势,从推进四川水电科学有序开发、增强系统调节能力、打造清洁能源基地、加强后水电时代运行管理、促进水电资源高效利用等方面提出了“十四五”发展思路和重点任务建议。
        参考文献:
        [1]李亮,周云,徐文.四川省后续水电中长期发展规划思考[J].水力发电,2019,45(04):102-105.
        [2]何思聪,任艳.四川省抽水蓄能电站建设必要性分析[J].水力发电,2020,46(02):98-103.
        作者简介:
        古家平(1988-)男,汉族,四川自贡人,工程师,主要从事水能规划、水电运行管理研究工作。
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