四川省后續水電中長期發展規劃思考

李 亮，周 云，徐 文

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都610072)

1 四川水電發展形勢和環境

四川省境內河流眾多，徑流豐沛，落差巨大，水能資源富集。根據《四川省水力資源復查成果》(2015年)，全省水力資源技術可開發量1.48億kW，位居全國第二位。在省有關部門的引領下，近些年四川水電得到了長足的發展。截至2017年底，全省已在建水電占技術可開發量的68.6%，開發程度顯著提高，已成為全國最大的水電大省。四川水電除滿足自身需要外，還參與全國一次能源平衡，規劃2020年以后外送規模2 500萬kW(不考慮金沙江直送)；目前正努力推進雅中直流，爭取近年內核準開工。

近年來，水電發展呈現一定新形勢。多種因素疊加使得短期內確實出現了水電富裕過剩、大量棄水的現象，如2016年、2017年調峰棄水都在140億kW·h左右，實際棄水超過500億kW·h。后續水電經濟性越來越差，當前市場機制下電價水平無法彌補發電成本，銷售收入得不到保障，近年水電企業投資意愿逐年下降，挫傷了水電行業發展的積極性。

十九大報告指出，推進能源生產和消費革命，構建清潔、低碳、安全、高效的能源體系；實施區域協調發展戰略，強化舉措推進西部大開發形成新格局。分析認為，雖然當前四川水電開發面臨一系列問題，但這些都是短期暫時的。四川經濟社會還將持續向好發展，能源電力需求還將長期穩步增長。資源稟賦特點決定了水電仍是四川未來能源發展的主導。梳理看：“十三五”的近幾年新核準開工、供電四川電網的水電很少；后續水電開發建設周期長，部分工程工期超過5 a，甚至接近10 a。

在此種背景下，四川水電后續中長期2030年的發展該何去何從、如何發展，值得深入思考和超前謀劃。發展規劃和政策制定時，需對相關重大關鍵問題進行深入分析論證。分析結合近年四川水電發展的有關專題研究成果，對后續水電發展的五大重要方面進行提煉思考，和前瞻規劃。

2 若干重要問題前瞻思考

2.1 強力推進具有戰略性龍頭水庫電站的開發

四川電力系統水電比重近80%。其中，季調節能力以上的水庫電站僅37%，水電豐枯供需矛盾和汛期棄水問題突出；雅礱江和大渡河上的兩河口、雙江口預計在2022年左右投產，是改善四川電力系統結構的重要電源點。樂觀的觀點是，兩大控制性水庫投產后，四川電力系統結構性問題將不再突出。

對中長期的出力特性進一步分析表明，兩大控制性水庫建成后確實有利于改善出力特性，豐枯出力比從2020年的2.65降至2025年的1.44；但其只能解決短期問題使“十四五”期間供需平衡。從長期看，“十五五”期間新增水電站多為日調節站，豐枯出力比將再次反彈至1.65，裝機與枯期出力比將再次回升至2.41。對于中長期2030年，四川省的豐枯供需矛盾問題依然突出(見表1)。

表1 雅礱江、大渡河不同水平年出力特性分析

加快調節性能好的水庫電站建設是四川省的重點。四川待開發水庫電站數量僅約24座，總裝機容量約392萬kW，總調節庫容約62.3億m3，扣除儲能作用小或金沙江直接外送的，可用于解決四川電網結構性問題的不到20座。雅礱江和大渡河上游的下爾呷、上寨、木能達調節庫容大分別達19.24億、6.8億、13.73億m3，控制落差超過2 500 m(四川省境內)，具有其他水電及能源無法替代的儲能調結構作用，對四川電網長期持續結構調整具有戰略意義。三大戰略工程目前面臨經濟性、規劃審批、環境因素等制約使得前期工作停滯不前。考慮其工期均達到7～10 a，為四川省能源電力的長期持續健康發展，應適時將其上升到戰略高度，為開發建設創造特殊條件，解決相關制約問題。

四川省高度重視水庫電站的開發建設。2016年下發“川府發〔2016〕47號”文鼓勵水庫電站建設；但由于水庫電站經濟性更差，企業投資意愿低，政策出臺后的開發建設水庫電站很少。分析認為，相關研究提出的金融、財稅政策應積極推動；但由于事權一定程度上超過省級范圍而實施難度較大，還是要在市場化方向下針對水庫電站出臺特殊的機制：可重點考慮以市場可承受電價和開發業主保本微利為基礎的投資支持制度，成立以政府主導企業參與的清潔能源發展基金制度；或再進一步單獨提高個別水庫電站的上網電價，以此作為強力的政策引導方可具推動力。因剩余水庫電站數量已很少，特殊的政策機制對市場沖擊應較小，應是可接受、可行的。

2.2 配合新能源做好水風光互補開發

十九大報告提出，加快構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系。根據能源生產和消費革命戰略，未來滿足增量需求將主要依靠清潔可再生能源。四川省風、光資源較為富集，且分布上與水能資源較為吻合。西部的金沙江、雅礱江、大渡河干支流附近的風能可開發量約為2 500萬kW，太陽能可開發量約4 000萬kW，是未來四川省能源重要的發展方向。

根據分析預測，四川2026年～2030年全社會用電量將增加650億kW·h，初步測算期間規劃時序下新增水電及當前政策機制下水電擴機新增電量420億kW·h，即期間將缺電量230億kW·h，其中缺枯期電量125億kW·h。隨著水電開發程度的提高，為滿足四川省中長期電力系統供需平衡，需要大力發展風能和太陽能。但目前由于風、光等可再生能源電能質量差，加上四川電力系統能源結構及消納能力限制等，風電、光電等可再生能源的發展并不充分。四川水能資源富集，已在建水電超過1億kW，85%具有日及以上調節能力，37%具有季及以上調節能力，金沙江、雅礱江、大渡河流域周邊均分布有較多的風光資源。水電具有運行靈活、調峰能力強、快速反應等特點，利用金沙江、雅礱江、大渡河流域水電站互補風光打捆共同滿足電力系統需求，有利于促進風光可再生能源的消納，是新常態下高比例可再生能源系統安全、穩定、經濟運行的重要保障。在能源生產和消費革命新時代背景之下，對水電開發利用的定位應逐漸轉變：從以往傳統水電的 “以提供電力系統需要的電量為主，兼顧調峰、發揮容量作用”，逐步轉變為清潔低碳、安全高效體系下的“以滿足電力系統調峰調頻為主，為風電、光電等新能源消納提供保障和支撐，提供的新增電量或新能源轉移電量僅為滿足調峰對電量的需要”。

目前，雅礱江、金沙江下游等流域的水風光互補規劃已經完成，但水風光的互補開發利用還面臨許多機制、技術等問題需要深入協調和攻關解決。為滿足四川中長期的市場需求，考慮到風光的開發建設周期，水風光互補開發宜利用“十三五”期間水能資源相對富裕時期開展試點工作，解決和理順相關問題，“十四五”期間大力推動互補開發，以滿足2026年～2030年的能源電力電量的增量需求。

水電配合新能源互補開發的其他形式也可進一步研究論證，如利用河谷自然形成的地形條件，研究在技術經濟可行的情況下適當建抽水蓄能電站以互補風光的可能性。

2.3 適應電力市場化和市場需求進一步調整河段規劃

2002年電力體制改革(國發[2002]5號)“廠網分開”之后，四川水電得到了快速的發展，絕大部分河流或河段均完成了規劃，并開展了前期工作和開發建設。規劃河流(河段)數由2003年的50條(段)增加到現在的近200條(段)，成績卓著。通過梳理，很多河流或河段規劃完成時間都有10 年以上。當前，水電開發的形勢、政策環境、市場需求、技術水平、經濟社會發展和生態環境保護較之前都發生了較大的變化，有必要對尚未開發的部分河流(河段)根據新形勢、新要求進行適當的規劃調整，以利于推動其開發建設。調整河段規劃可以考慮兩個方面：

一是，進一步梳理河段特點布局季調節及以上性能的調節水庫。四川省的電力系統結構性問題是長期的，四川省鼓勵修建調節水庫電站的政策也將是長期的。分析梳理結果(見表2)表明，除繼續推進已規劃的水庫電站開發建設外，還應根據形勢和政策要求轉變思路，適時對待開發的部分河段，深度研究合適地形地質、成庫條件的可能，避開敏感的移民環保問題的新的壩、廠址，適當調整河段布局，使其具有季及以上調節能力。這些河段如能尋找到合適的季調節水庫，可以使本流域已建梯級水電站受益，且由于其控制落差很多都達1 000～2 000 m以上，對全省的出力特性也有一定的改善作用。對全省技術可開發量10萬kW以上待開發的中型河流、河段進行梳理，不同區域合計約14條河流可深入論證。例如，霍曲河雄美水電站，根據下游在建梯級情況及流域綜合性能調節等因素，按照省里有關精神，建設業主會同設計單位進行了開發方式研究，將原引水式調整為混合式，調節性能由原日調節變為年調節。開發方式調整后，調節庫容1.424億m3，裝機容量13.8萬kW。

表2 四川省待開發中型河流河段情況梳理(10萬kW以上)

二是，對干流部分河段的開發方案進行適當優化。進入“十三五”以后，水電的發展思路有所轉變，更加注重工程的效益和經濟性，以適應市場化的發展方向；同時，隨著經濟社會的發展，部分梯級電站的社會環境和生態環境問題凸顯，一定程度影響項目推進；為適應當前水電發展新形勢，有必要對干流部分河段的開發布局進行適當優化。例如，雅礱江是國家規劃的十大流域水電基地之一。其中，雅江縣城(牙根二級庫尾)至孟底溝庫尾(楞古金字寺溝廠址)河段全長121 km，天然落差306 m，平均比降0.253%，局部比降達0.55%～0.84%，技術可開發裝機約366萬kW，原規劃牙根二級和楞古兩梯級。但近年，規劃方案所帶來的宗教文化影響越來越顯現，同時兩梯級測算的上網電價分別為0.463元/(kW·h)和0.493元/(kW·h)，在當前電力市場環境下不具有競爭力。為推動河段水電開發，對河段開發方案提出新的調整思路：在楞古上游尋找到合適的壩址進行一級混合式開發，提升工程經濟性適應電力體制改革發展，實現工程開發與社會、生態環境的和諧共生。

2.4 滿足中長期需求適時進行擴機和發展中小水電

由于市場需求放緩、水電集中投產、外送通道不暢等多種因素疊加，近年確實出現了水電富裕過剩大量棄水的現象。但分析表明，這只是短期現象，類似1998年～2000年左右的二灘消納一樣帶有周期性。由于近年水電投資意愿下降，加之建設周期長，中長期2030年電力供需將再度不足狀態。考慮外送2 500萬kW的情況下，2020富裕電力436萬kW，2025年供需基本平衡，2030年將缺少近500萬kW。

表3 四川省電力供需平衡分析 萬kW

四川省電力供需平衡表見表3。

為解決中長期的電力供需問題可以考慮多種方式，如在“十四五”期間適時對已建水電站擴機、穩步適度放開中小水電核準開發、接受藏電外送等。四川水力資源富集，還有近30%的技術可開發量待開發。相比與接受藏電滿足四川需求，做好移民安置和生態環境保護的前提下，研究優化利用自身水能資源，更有利于促進地方經濟社會發展。由于后續水電的開發建設周期較長，為解決2030年的供需平衡，應站在宏觀戰略的高度，超前謀劃、提前規劃。

合理擴機是充分利用自身水能資源的有效方式之一。考慮各已建電站特點及功能定位不同，為滿足2030年的電力市場需求，應在“十四五”期間統籌做好相應的擴容規劃。主要考慮幾個原則：一是自身技術經濟性，如龔嘴、二灘等已建多年水電站由于電力系統發展、市場需求及上游水庫電站建設等原因，有適當擴機的必要且經濟上可行，還要側重分析機電、廠房等建設條件擴機的技術可行性；二是考慮適當增加系統豐水期調峰容量，由于日調節及徑流式水電站比重大，四川電網豐水期調峰能力較差，二灘等具有季調節以上水庫電站的擴機，除增加發電效益外，還有助于四川電網豐水期調峰；三是兼顧風光資源好的地區有利于互補風光，水電容量的適當增加有利于互補風光，為促進新能源的開發。

四川仍有較多中小水電待開發。為滿足2030年的電力市場需求，應在“十四五”期間逐步放開中小水電的核準開發。中小水電的核準開發應堅持幾個原則：首先是優先考慮偏遠貧困地區，有利于解決經濟發展的不平衡問題；然后是上游已建和新建調節水庫的，可有利于補償效益的發揮；最后是淹沒相對較小的壩式電站和生態設施完善的引水式電站。

2.5 適時開展成都周邊抽蓄選點規劃及開發建設工作

成都是西南地區唯一副省級市、特大城市，是四川最大的負荷中心。成都區域電網擔負著成都市20個區(市、縣)的供電任務，供電區域13 016 km2。

近年來，作為重要的新一線城市，成都經濟持續快速向好發展，用電需求逐年快速增長。2015年最大負荷為928.6萬kW；2017年7月27日，成都電網最大負荷達1 123萬kW，為歷史最高；2018年1月29日成都電網負荷達1 107.1萬kW 為歷年冬季最大負荷。從負荷特性上看，夏、冬季受空調用電影響較大，短時間內負荷高峰，峰谷差逐漸拉大，即缺電力。成都是典型的受端電網，網內有金堂燃煤電廠(120萬kW)，同時成都周邊江油、內江等也分布有內江白馬循環流化床示范電廠(90萬kW)、內江高壩電廠(10萬kW)等火電廠。

抽水蓄能電站具有雙向調峰填谷的作用，是電網靈活運行最為優質的電源，優于燃氣電站、燃煤電站等化石能源。為支撐成都周邊電網的安全穩定和經濟運行，有必要配套建設一定規模的抽水蓄能電站。考慮到抽水蓄能電站的勘測設計和開發建設需要一定周期，應抓緊開展成都周邊地區抽水蓄能電站的普查、選點規劃及開發建設工作。

3 結 語

領會“十九大”報告精神和國家能源發展戰略方針，結合四川能源資源稟賦，四川應繼續科學有序發展后續水電，同時考慮水電的建設周期需提前謀劃布局。針對后續水電發展中的重大問題，提出發展思路：應在省級政府事權范圍內強有力的政策手段推動龍頭水庫電站尤其三大戰略工程的建設，協調、解決水風光互補開發的機制、技術問題以便大力推動互補開發滿足中遠期的增量需求；根據新形勢、新要求進行必要的河段規劃調整推動其開發建設，應不被短期電力過剩掩蓋而適時進行擴機規劃和發展中小水電滿足中長期需求，成都周邊發展抽水蓄能匹配需求特性同時填補四川抽水蓄能電站空白。這些可為相關能源主管部門開展“十四五”等相關規劃或政策制定做參考。