全球水電開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

　受地理環(huán)境和氣候條件影響，全球水能資源分布很不均勻。從技術(shù)可開(kāi)發(fā)量分布來(lái)看，亞洲占比為50%，南美洲18%，北美洲14%，非洲9%、歐洲8%和大洋洲1%。據(jù)IHA2020年報(bào)告，截至2019年底，全球水電裝機(jī)容量1308吉瓦，其中抽水蓄能電站裝機(jī)容量158吉瓦，全年發(fā)電量4306太瓦時(shí)。2019年新增裝機(jī)容量15.6吉瓦，新增發(fā)電量106太瓦時(shí)，其中，亞洲的中國(guó)、老撾、巴基斯坦，南美洲的巴西，非洲的安哥拉、烏干達(dá)和埃塞俄比亞，歐洲的土耳其等國(guó)的新增貢獻(xiàn)最大。

 

　　全球水電開(kāi)發(fā)程度按照年均發(fā)電量計(jì)算，約占技術(shù)可開(kāi)發(fā)量的27.3%。分地區(qū)看，歐洲、北美洲國(guó)家水電開(kāi)發(fā)程度較高，增長(zhǎng)潛力有限。非洲、除中國(guó)之外的南亞及東南亞地區(qū)水電開(kāi)發(fā)程度較低，開(kāi)發(fā)潛力大。南美洲基本與全球平均水平持平?？傮w而言，全球水能資源開(kāi)發(fā)程度不高，未來(lái)還有很大的發(fā)展空間。

 

　　全球水電開(kāi)發(fā)不會(huì)止步不前

 

　　隨著全球人口增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程加快和經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)水與電力的需要提出了更高要求。同時(shí)，應(yīng)對(duì)全球氣候變化和增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)能力，也為河流水電開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了良好機(jī)遇和發(fā)展空間。

 

　　繼聯(lián)合國(guó)千年發(fā)展目標(biāo)之后，2015年9月聯(lián)合國(guó)又提出了17項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，同年，巴黎氣候變化協(xié)議、“一帶一路”倡議行動(dòng)愿景也得到國(guó)際社會(huì)廣泛認(rèn)可。尤其是“一帶一路”沿線國(guó)家人口占全球的2/3，而GDP不足全球1/3；大多數(shù)國(guó)家屬于中等收入的發(fā)展中國(guó)家，一些國(guó)家尚處于相當(dāng)貧困狀態(tài)，基礎(chǔ)設(shè)施條件差，洪澇干旱災(zāi)害頻發(fā)、水資源短缺，飲水安全沒(méi)有保障，過(guò)度開(kāi)采地下水導(dǎo)致的生態(tài)破壞日益加劇。全球缺電人口仍超10億，缺電最嚴(yán)重的正是亞洲和非洲欠發(fā)達(dá)地區(qū)，而這些地區(qū)發(fā)展空間較大，對(duì)電力的需求尤為迫切。

 

　　目前，世界上100多個(gè)國(guó)家已經(jīng)明確將繼續(xù)發(fā)展水電。受洪水、干旱、電力短缺、水生態(tài)環(huán)境惡化等的困擾，“一帶一路”沿線國(guó)家大多將水資源和水電開(kāi)發(fā)作為當(dāng)前發(fā)展的首要任務(wù)。因此，水電開(kāi)發(fā)仍然具有廣泛的國(guó)際合作基礎(chǔ)和發(fā)展前景。

 

　　一些國(guó)際組織、咨詢機(jī)構(gòu)和電力企業(yè)基于各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)對(duì)氣候變化減排溫室氣體的需要，對(duì)全球水電發(fā)展進(jìn)行了多目標(biāo)場(chǎng)景的預(yù)測(cè)和分析。綜合各研究機(jī)構(gòu)的成果，以2018年為基準(zhǔn)略偏保守估計(jì)，2050年全球水電技術(shù)可開(kāi)發(fā)利用程度將達(dá)50%，屆時(shí)年發(fā)電量約為7890太瓦時(shí)。

 

　　預(yù)計(jì)到2035年，全球水電裝機(jī)容量將達(dá)到1750吉瓦，年發(fā)電量6100太瓦時(shí)。全球新增水電裝機(jī)約480吉瓦，開(kāi)發(fā)率達(dá)38.6%；2050年，水電裝機(jī)容量將達(dá)2050吉瓦，2035~2050年，新增裝機(jī)容量300吉瓦。要實(shí)現(xiàn)2050年的目標(biāo)，水電裝機(jī)容量年均增長(zhǎng)估計(jì)將達(dá)到2.0%。在2015~2019年的五年里，裝機(jī)容量的年均增長(zhǎng)率為2.1%，而2019年的年均增長(zhǎng)率僅為1.2%。然而，裝機(jī)容量的年增長(zhǎng)率可能存在很大差異，這取決于需要數(shù)年施工的大型水電項(xiàng)目何時(shí)投產(chǎn)。盡管如此，這凸顯出在未來(lái)10年或更長(zhǎng)的時(shí)間里，全球水電開(kāi)發(fā)仍將大有可為。

 

　　截至2019年底，全球在建水電規(guī)模約150吉瓦。受諸多因素影響，尤其是中國(guó)國(guó)內(nèi)水電開(kāi)發(fā)增速放緩，與過(guò)去同期比較，預(yù)計(jì)全球未來(lái)水電裝機(jī)容量的增速將有所減少。2030年之前，全球年均投產(chǎn)規(guī)模為20吉瓦左右。2030年之后，年均投產(chǎn)規(guī)模約為15吉瓦。預(yù)計(jì)2030年之前的水電裝機(jī)容量的增量，除中國(guó)外，增加最大的區(qū)域排名依次為拉美地區(qū)、亞洲其他地區(qū)和非洲。

 

　　從水電技術(shù)可開(kāi)發(fā)資源潛力、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平和能源電力發(fā)展需求等因素綜合分析，未來(lái)水電開(kāi)發(fā)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的河流（包括界河或國(guó)際河流）涉及印度河（印度、巴基斯坦等國(guó)），尼羅河（埃塞俄比亞、埃及等國(guó)），贊比西河（贊比亞、莫桑比克等國(guó)），尼日爾河（尼日爾、貝寧、尼日利亞、科特迪瓦、喀麥隆和乍得等國(guó)），剛果河（贊比亞、扎伊爾、中非、剛果、喀麥隆、安哥拉），東南亞國(guó)家的伊洛瓦底江、怒江—薩爾溫江（中國(guó)、緬甸、泰國(guó)等）和瀾滄江—湄公河（中國(guó)、老撾、緬甸、泰國(guó)、柬埔寨和越南）。

 

　　加快開(kāi)發(fā)要促進(jìn)廣泛共識(shí)

 

　　任何事物均有其兩面性，開(kāi)發(fā)水電也不例外。除發(fā)電、防洪、灌溉、水資源優(yōu)化配置等對(duì)生態(tài)有利的影響之外，也存在不利的影響，包括水庫(kù)淹沒(méi)、移民安置、河流泥沙、水文情勢(shì)變化的影響，尤其是筑壩修庫(kù)對(duì)洄游性魚類生境產(chǎn)生不利影響。

 

　　加快水電開(kāi)發(fā)，需要增強(qiáng)認(rèn)知，促進(jìn)更廣泛的共識(shí)和獲得政策支持。水電是清潔可再生能源，技術(shù)成熟；對(duì)節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化作用顯著；多功能水庫(kù)大壩（高壩大庫(kù)）在防范洪旱災(zāi)害和綜合利用方面的作用具有不可替代性。加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)措施和優(yōu)化水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度管理，有助于減免對(duì)環(huán)境的不利影響。

 

　　人類社會(huì)的發(fā)展史本質(zhì)上就是一部與洪水不斷斗爭(zhēng)的歷史，也是一部資源開(kāi)發(fā)利用的歷史。人類文明的強(qiáng)盛與它所能利用的資源總量是密切相關(guān)的。每一次資源開(kāi)發(fā)利用總量的提升，都是一次文明的進(jìn)步。當(dāng)今世界，人類社會(huì)的發(fā)展和文明進(jìn)步越來(lái)越依賴可持續(xù)的自然資源。因此在自然資源的開(kāi)發(fā)中，也必須加強(qiáng)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

 

　　雖然可燃冰、核聚變、太陽(yáng)能發(fā)電的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用均可以期待，但是，地球淡水資源短缺、時(shí)空分布不均，以及人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水資源形勢(shì)日益嚴(yán)峻，加上水庫(kù)淤積、大壩老化等，為應(yīng)對(duì)氣候變化，更需要建設(shè)具有調(diào)節(jié)功能的水庫(kù)大壩。

 

　　印度、巴基斯坦、土耳其、秘魯?shù)葒?guó)具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)，已紛紛制定高壩大庫(kù)發(fā)展計(jì)劃；美國(guó)、瑞士、奧地利等國(guó)家正在研究對(duì)已有大壩的加高，以增加庫(kù)容、彌補(bǔ)泥沙淤積損失和提高應(yīng)對(duì)氣候變化的能力。

 

　　根據(jù)規(guī)劃，未來(lái)中國(guó)西南諸河上游及其支流還需興建一些龍頭水庫(kù)和控制性水庫(kù)，水庫(kù)大壩的高度在100米以上，有的超過(guò)200米。預(yù)計(jì)未來(lái)15年，全球規(guī)劃建設(shè)100米及以上高壩200余座，200米及以上特高壩20余座。

 

　　讓利益相關(guān)者分享開(kāi)發(fā)成果

 

　　即便在達(dá)成開(kāi)發(fā)水電共識(shí)的基礎(chǔ)上，水電開(kāi)發(fā)方案和利益分配機(jī)制對(duì)各個(gè)利益相關(guān)者的有利影響和不利影響還存在較大差異。水電開(kāi)發(fā)是否能夠順利推進(jìn)并獲得預(yù)期效益，取決于能否在公共利益和個(gè)體利益之間取得平衡，取決于能否在土地、資源、環(huán)保、價(jià)格、成本和效益等方面具有競(jìng)爭(zhēng)性。

 

　　水電開(kāi)發(fā)涉及諸多不同利益主體及其利益分配分享問(wèn)題。利益相關(guān)者包括土地所有者、移民、開(kāi)發(fā)商、融資機(jī)構(gòu)、電力公司，還包括設(shè)計(jì)者、承包商、材料和設(shè)備供應(yīng)商、建設(shè)管理者和運(yùn)行管理者，以及受水電開(kāi)發(fā)影響的漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、種植業(yè)和環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)等等。

 

　　從更加宏觀的時(shí)空角度來(lái)看，水電開(kāi)發(fā)的影響涉及上下游、左右岸、當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)，局部與全局、受益區(qū)和受損區(qū)等等。協(xié)調(diào)各方立場(chǎng)，獲得對(duì)開(kāi)發(fā)水電的支持，需要開(kāi)展深入調(diào)查和方案研究論證，確保“水電開(kāi)發(fā)利大于弊”。水電開(kāi)發(fā)不僅要讓受到不利影響的利益相關(guān)者從水電開(kāi)發(fā)中得到應(yīng)有的補(bǔ)償，而且也應(yīng)該使其分享水電開(kāi)發(fā)的利益。

 

　　河流水電開(kāi)發(fā)要以問(wèn)題、市場(chǎng)、效益為導(dǎo)向，根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求和河流水資源和水能資源特點(diǎn)，制定河流開(kāi)發(fā)計(jì)劃和方案，讓水電開(kāi)發(fā)成果更公平地惠及利益相關(guān)者。為此，需要堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，遵循“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的發(fā)展理念，促進(jìn)生態(tài)環(huán)保、綜合開(kāi)發(fā)、利益分享，共同發(fā)展。只有這樣，水電開(kāi)發(fā)方案才能得到絕大多數(shù)利益相關(guān)方的支持。

 

　　在國(guó)際河流開(kāi)發(fā)和境外水電工程開(kāi)發(fā)中，水電開(kāi)發(fā)企業(yè)尤其需要廣泛聽(tīng)取意見(jiàn)、暢通協(xié)商管道、遵守項(xiàng)目所在國(guó)法律法規(guī)、國(guó)際慣例和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，遵循“為項(xiàng)目所在國(guó)創(chuàng)造財(cái)富、與合作方共同發(fā)展”的理念，與利益相關(guān)者形成全面廣泛的國(guó)際合作和緊密關(guān)系，共同促進(jìn)水電開(kāi)發(fā)可持續(xù)發(fā)展。

 

　　在當(dāng)前全球能源治理體系加速重構(gòu)的重要?dú)v史時(shí)期，以“一帶一路”為依托，通過(guò)與周邊國(guó)家的能源電力互聯(lián)互通建設(shè)，促進(jìn)全面合作和共同發(fā)展，打造國(guó)際能源電力合作的利益共同體、責(zé)任共同體和命運(yùn)共同體是未來(lái)我國(guó)能源電力發(fā)展的重要方向。

 

　　水電可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要

 

　　水電可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。就水資源和電力供應(yīng)短缺的一些國(guó)家而言，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求急迫的情況下，難免出現(xiàn)“又快又省”的“大躍進(jìn)”發(fā)展模式；對(duì)于剛剛“走出去”謀求海外發(fā)展的中國(guó)電力企業(yè)而言，也難免出現(xiàn)追求“超額利潤(rùn)”的沖動(dòng)和做法。確保水電工程安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、成本電價(jià)適當(dāng)，環(huán)境友好和資源節(jié)約并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，其實(shí)才是最重要的課題。

 

　　在水電開(kāi)發(fā)中，工程安全首當(dāng)其沖。只有安全的發(fā)展，才有可持續(xù)的發(fā)展，安全是水電可持續(xù)發(fā)展的基石。然而由于內(nèi)外部因素影響，最近全球范圍內(nèi)發(fā)生的一些事故（大壩開(kāi)裂、漏水、溢洪道破壞、潰壩、洪水、地震、地質(zhì)災(zāi)害等）突顯了水庫(kù)大壩安全隱患，尤其是潰壩事故。大壩事故不僅會(huì)損害水電設(shè)施及當(dāng)?shù)丨h(huán)境，更會(huì)造成對(duì)下游區(qū)域生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。對(duì)此，所有與水電開(kāi)發(fā)相關(guān)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)，都必須深植安全意識(shí)，專業(yè)和規(guī)范地組織開(kāi)展工程規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維等工作，防范人為失誤和重大安全隱患，加強(qiáng)全生命期的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)對(duì)處置。

 

　　其次是水電工程運(yùn)行的可靠性，包括發(fā)電、防洪、灌溉和供水等功能的正常發(fā)揮，確保實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)預(yù)期的發(fā)電效益及其他綜合利用效益。通常而言，開(kāi)發(fā)條件好的壩址往往早已開(kāi)發(fā)或已經(jīng)開(kāi)發(fā)，剩下的壩址或具有一定的開(kāi)發(fā)難度或遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，輸電成本較高，導(dǎo)致水電建設(shè)成本增加或電價(jià)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，投資效益降低。加強(qiáng)流域梯級(jí)聯(lián)合運(yùn)行調(diào)度，有助于提高工程運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

 

　　降低水電開(kāi)發(fā)的成本，關(guān)鍵是選擇“好”的項(xiàng)目，并將項(xiàng)目做“好”。要按照經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源電力和水資源的需求，基于河流水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃，選擇“好”的項(xiàng)目；要遵循基本建設(shè)程序的要求，通過(guò)規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)，充分論證開(kāi)發(fā)規(guī)模、開(kāi)發(fā)方式和合理時(shí)機(jī)，規(guī)避投資風(fēng)險(xiǎn)；要吸取類似工程經(jīng)驗(yàn)，采用先進(jìn)技術(shù)，在確保安全質(zhì)量前提下，優(yōu)化技術(shù)方案；要加強(qiáng)項(xiàng)目建設(shè)管理，優(yōu)化資源配置，嚴(yán)格過(guò)程管控，確保按計(jì)劃有序推進(jìn)工程進(jìn)度，按期投產(chǎn)發(fā)電。

 

　　總之，促進(jìn)水電可持續(xù)發(fā)展需要根據(jù)項(xiàng)目所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求，結(jié)合流域水資源水能資源特點(diǎn)和工程具體情況，開(kāi)展重大關(guān)鍵技術(shù)研究，在建設(shè)過(guò)程中解決好工程建設(shè)的可行性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和協(xié)調(diào)性問(wèn)題。在工程運(yùn)行中，要通過(guò)梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度，最大限度發(fā)揮工程的作用，取得預(yù)期的工程效益。加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)評(píng)估、設(shè)施設(shè)備運(yùn)行管理及維護(hù)，解決好水庫(kù)泥沙淤積、大壩健康狀態(tài)診斷及消缺補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)，延長(zhǎng)其使用壽命，確保其永續(xù)利用。

 

　　當(dāng)前，生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也是制約水電開(kāi)發(fā)的主要因素之一，要依靠科技創(chuàng)新破解綠色發(fā)展難題，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，長(zhǎng)期、系統(tǒng)、全過(guò)程監(jiān)測(cè)工程建設(shè)和運(yùn)行可能帶來(lái)的影響，積累相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能技術(shù)，形成數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用的智慧平臺(tái)，為工程安全運(yùn)行提供支撐。

 

　　在當(dāng)前全球能源治理體系加速重構(gòu)和可再生能源蓬勃發(fā)展的重要?dú)v史時(shí)期，水電開(kāi)發(fā)面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。作為清潔可再生能源電力和具有防洪，航運(yùn)、灌溉、供水和生態(tài)保護(hù)功能的水電工程，當(dāng)前和未來(lái)一個(gè)時(shí)期仍將需要大力開(kāi)發(fā)，大有作為。

 

　　近些年，中國(guó)水電新增開(kāi)工規(guī)模放緩，但不會(huì)止步不前，且未來(lái)開(kāi)發(fā)潛力主要集中在西南諸河。“一帶一路”沿線水能資源豐富的國(guó)家以及非洲和南美洲其他一些國(guó)家將加快水電開(kāi)發(fā)，促進(jìn)可再生能源電力發(fā)展。發(fā)展中國(guó)家的一些國(guó)際河流或界河，或?qū)⒊蔀樗娂虚_(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。這為中國(guó)水電企業(yè)走出去開(kāi)展國(guó)際合作和境外業(yè)務(wù)提供了寶貴的機(jī)會(huì)。

 

　　開(kāi)發(fā)水電涉及面廣，影響深遠(yuǎn)，利益關(guān)系十分復(fù)雜，如果沒(méi)有國(guó)家及其政府層面的堅(jiān)定支持和協(xié)調(diào)管理，水電開(kāi)發(fā)過(guò)程中難免遭遇許多波折，造成非技術(shù)成本增加，甚至可能導(dǎo)致工程停工下馬。水電開(kāi)發(fā)企業(yè)開(kāi)發(fā)水電要選擇“好”的項(xiàng)目，把項(xiàng)目做“好”；要遵循“價(jià)值創(chuàng)造”理念，為社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富，與合作方共同發(fā)展，讓水電開(kāi)發(fā)成果惠及所有利益相關(guān)者；要進(jìn)一步促進(jìn)水電開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，加強(qiáng)工程建設(shè)管理、運(yùn)行維護(hù)和調(diào)度管理，優(yōu)化方案，降低成本，讓水電發(fā)揮更大作用，并保障其永續(xù)利用。

 

作者：中國(guó)電力建設(shè)股份有限公司 周建平

           水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院 杜效鵠 周興波