國際能源署的水電開發(fā)遠(yuǎn)景規(guī)劃

［澳大利亞］N.M.尼爾森

王 林 譯自英刊《水電與大壩》2012年第2期

國際能源署正在研制水電開發(fā)遠(yuǎn)景規(guī)劃，以使水電開發(fā)量到2050年增加70%。水電開發(fā)遠(yuǎn)景規(guī)劃由國際能源署可再生能源司負(fù)責(zé)，試圖通過合作的方式進(jìn)行研制和開發(fā)。

1 水電開發(fā)

目前，水電提供全球16%的電力，與核能相當(dāng)，在全球可再生能源中約占85%的份額。

在世界許多國家和地區(qū)，水電占據(jù)著重要的能源消費市場。除了水電，可再生能源中，風(fēng)能和太陽能的發(fā)展也很快。然而，兩者都具有可變性，且部分性能不太可靠。在研制的水電開發(fā)規(guī)劃方案中，擬根據(jù)建筑物的類型進(jìn)行分類。具體分為:

(1)水庫蓄水方案;

(2)徑流式方案;

(3)抽水蓄能方案。

制定水電開發(fā)規(guī)劃旨在力求使未來的水電資源能得以持續(xù)開發(fā)，并制定降低二氧化碳排放量的有效措施。根據(jù)國際能源署2010年出版的能源技術(shù)展望規(guī)劃方案，預(yù)測到2050年水力發(fā)電量大約是6000TW·h。與2009年3228 TW·h的水力發(fā)電量相比，2012年的發(fā)電量可增加30%～60%。

2 遠(yuǎn)景規(guī)劃

在研制的遠(yuǎn)景規(guī)劃中，包括制定一系列的措施，以確保到2050年水資源開發(fā)目標(biāo)的實現(xiàn)，以及實現(xiàn)到2050年全球每年的二氧化碳排放量減少一半的目標(biāo)。為此，應(yīng)當(dāng)遵守可持續(xù)性的水資源開發(fā)原則。當(dāng)然，水電開發(fā)也會產(chǎn)生社會和環(huán)境影響，對可持續(xù)性發(fā)展造成一定的威脅。這些包括生物多樣性、人口安置、健康和水質(zhì)等問題。但通過精心規(guī)劃和設(shè)計，這些問題都可以成功地得到緩解和/或解決。

使水電項目得到可持續(xù)性地開發(fā)，是應(yīng)對社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境挑戰(zhàn)的重要措施之一。

就可持續(xù)發(fā)展而言，一個重要的方面是制定一個適宜的全流域水資源分配的比選方案。2007年，研究中心(CEPEL)編制了《江河流域水電資源研究手冊》，它是基于電力公司(Eletrobras)1997年編制的規(guī)范進(jìn)行更新的英文版，現(xiàn)已作為可持續(xù)性發(fā)展的準(zhǔn)則。

改進(jìn)和加強(qiáng)溝通是挑戰(zhàn)對水電開發(fā)誤解的重要手段。

已經(jīng)制定了許多國際標(biāo)準(zhǔn)用以指導(dǎo)監(jiān)管程序和衡量水電開發(fā)的可持續(xù)性。國際能源署水電司關(guān)于水電和環(huán)境方面的報告包括5個方面:能源政策框架、決策過程、水電工程替代方案的比較、水電廠環(huán)境改善和管理以及與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的利益共享。

2010年，在最佳實踐的基礎(chǔ)上，對上述5個方面的內(nèi)容進(jìn)行了更新、完善，使其涵蓋了水電行業(yè)制定的新發(fā)展目標(biāo)和實施現(xiàn)狀，包括:水電是可再生和可持續(xù)的能源，水電是系統(tǒng)的整合者，水電的多用途以及水電是可再生能源的整合者。

為了鼓勵投資者和貸款人為水電項目提供資金，提高風(fēng)險識別意識和能力至關(guān)重要。首先需要確定控制風(fēng)險的措施，并將剩余風(fēng)險適當(dāng)?shù)胤峙涞礁骼嫦嚓P(guān)方。影響水電項目融資的主要風(fēng)險包括:①施工風(fēng)險;②水文風(fēng)險;③泄水風(fēng)險;④監(jiān)管風(fēng)險。

在某些國家，私營業(yè)主在水電站的融資、所有權(quán)和運營中發(fā)揮了主導(dǎo)作用。然而，完全由私營業(yè)主融資開發(fā)的水電項目數(shù)量非常有限。因此，應(yīng)激勵私營業(yè)主積極參與水電項目的開發(fā)，并形成良好的公私合作伙伴關(guān)系，共同承擔(dān)資金、風(fēng)險，共享回報。

3 現(xiàn)狀

目前，為了滿足實施遠(yuǎn)景規(guī)劃所需條件，還應(yīng)對許多其他因素加以考慮。比如，技術(shù)開發(fā)，水電站運行環(huán)境的改善和升級等。

修建水電工程的技術(shù)已很成熟。第一批用于發(fā)電的水電廠建成于19世紀(jì)，有些甚至已超過了100多年，至今仍在使用。修建水電工程的技術(shù)基本上沒有變化，但其在安全、性能和環(huán)境/社會反響方面卻在不斷地得到改善。然而在許多方面，仍需開展積極探索，以使現(xiàn)有技術(shù)得到不斷完善和更新。

遠(yuǎn)景規(guī)劃方案中，包括到2050年使水電裝機(jī)容量和發(fā)電量得到顯著增加。為了實現(xiàn)這些具有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)，需要克服所有障礙，改進(jìn)技術(shù)開發(fā)即是其中的一部分。只有開發(fā)技術(shù)得到不斷改進(jìn)和完善，研制出的設(shè)備才可能具有更好的效率和更高的性能。

水電遠(yuǎn)景規(guī)劃方案旨在使能源開發(fā)量及發(fā)電容量得到明顯增加，這在很大程度上要依賴水資源的開發(fā)。對于1970年以前修建的中、大型水電站而言，通過實施技術(shù)改造，有望使其產(chǎn)量提高10%～15%。技術(shù)改造范圍包括機(jī)電設(shè)備升級改造，更新流道，改進(jìn)設(shè)計以減少水力損失、提高水頭，對加熱和通風(fēng)系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)進(jìn)行更新改造等。

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)是基于可調(diào)度發(fā)電，如煤、天然氣、核能和水電。而風(fēng)能和太陽能均需具有靈活性，以及需要用于儲備能源的設(shè)施。但這些發(fā)電能源由于不能提供電網(wǎng)配套服務(wù)，從而使水電占居著更多的機(jī)會和優(yōu)勢。

可變可再生能源發(fā)電能整合電網(wǎng)，也有助于水資源的可持續(xù)開發(fā)。水電通常會以最好和最便捷的方式來整合可變可再生能源發(fā)電，而且從中可以獲得一些附加效益。

4 結(jié)語

在國際能源署的水電開發(fā)遠(yuǎn)景規(guī)劃中，在2050年，擬使水電資源的開發(fā)，無論是在發(fā)電量還是在裝機(jī)容量方面，在現(xiàn)有規(guī)模的基礎(chǔ)上，再增加約70%。這將成為多目標(biāo)、綜合利用型江河流域開發(fā)規(guī)劃的一部分，而且主要是針對亞洲、南美洲和非洲的發(fā)展中國家。

然而，由于對水電的需求仍在持續(xù)不斷地增長，因此，水資源開發(fā)規(guī)劃中也包括較小規(guī)模的徑流式水電開發(fā)計劃，以提供分布式發(fā)電并促進(jìn)地區(qū)的水電開發(fā)。

基于現(xiàn)有資源和擁有的水資源開發(fā)技術(shù)，完全能夠?qū)崿F(xiàn)2050年水電開發(fā)遠(yuǎn)景規(guī)劃的預(yù)期目標(biāo)。但是，在開發(fā)過程中，仍將面臨一些障礙，以及可持續(xù)發(fā)展、公眾輿論、社會環(huán)境和財政方面的挑戰(zhàn)。