水利水電工程建設經濟效益新探

黃跳跳

（陜西渭河生態集團有限公司,陜西 西安 710000）

0 引言

在我國經濟和科技蓬勃發展的背景下,政府高度重視基礎設施建設,水利工程作為保障民生的基礎設施,建設投資完成額逐年增加,特別是21 世紀以來,大幅提升。1950 年建設投資完成額0.92 億元,1978 年35.33 億元,2000 年612.93 億元,2021 年水利建設投資7576 億元,比2000 年提高12 倍,是1950 年的八千多倍。水利基礎設施投資惠民面大,帶動力強的優勢充分顯現。

水利水電工程是解決我國水資源短板的重要措施。我國水資源具有以下特點：總量豐富,但人均少；空間分布不平衡,南多北少；時間分布不平衡,夏多冬少；水資源分布與人口、耕地布局不相匹配；水土流失嚴重；水資源系利用效率低。興建水庫,跨流域調水等在時空上解決和緩解水資源的分布不均,提高水資源的利用效率,并創造巨大綠色低碳的經濟效益。

按照工程規模、水庫總庫容、防洪（保護城鎮及工礦企業的重要性、保護農田）、治澇、灌溉、供水、發電等,可以將水利水電工程分為五個等級。水利水電工程無論等級大小,都有顯著的經濟效益和社會效益。

1 水利水電工程建設和水資源利用的效益

1）水利水電工程建設影響大,社會關注度高,如南水北調、三峽工程、白鶴灘工程、引漢濟渭工程等都是焦點工程。隨著經濟社會發展以及社會認知的變化,水利工程建設和水利資源綜合利用取得了顯著的經濟效益和社會效益,獲得了雙豐收。

2）水利水電工程顯著的發電效益。我國用電需求不斷攀升,從電能供給端結構來看,近年來隨著國家大力支持發展風電、光伏、核電等新能源電源,傳統火電和水電電力產量占比穩中有降但依然保持較高比重,其中水電仍是可再生電源主力軍。2020 年全社會用電量7.51 萬億kW·h,水電發電量1.36 萬億kW·h,占比約18.04%。在社會用電不斷增長的情況下,水電行業市場規模將進一步被推動。

3）水利水電工程建設的灌溉供水作用。新中國成立之初,我國的農田水利基礎設施薄弱,全國農田有效灌溉面積從1949 年的2.4 億畝增長到2018 年的10.2 億畝,增長325%,位居世界第一,全國糧食總產量由1949 年的2260 億斤增加到現在的1.3 萬億斤左右。目前,我國的灌溉面積占全國耕地面積50%,生產的糧食占全國糧食的75%,經濟作物占全國的90%。同時,全國的引調水工程,使億萬群眾受益。截止2021 年,南水北調中線一期工程通水7 年來,累計調水400 億m3, 惠及沿線20 余個大中城市及131 個縣,各受水城市的生活供水保證率從最低不足75%提高到95%以上。正在建設的引漢濟渭工程,兼具調水、水資源配置功能,建成后關中地區總供水能力將達到75 億m3,使西安、寶雞、咸陽、渭南、楊凌五市區及26 個縣1000 萬人口喝上漢江水,緩解城市工業擠占農業、生態水和超采地下水的局面,同時在國家實行總量控制的前提下,起到優化水資源配置、高水高用、統一調度的作用,在彌補流域和區域水資源條件不平衡,促進流域和區域水資源優化配置做出重大貢獻。

水利水電工程的防洪效應。我國幅員遼闊,大部分地區處在季風氣候區,容易受到洪澇災害的影響。水利水電工程往往考慮流域內的防洪問題,從而保證當地的經濟安全發展。我國目前大小水庫10 萬余座,修建河湖堤壩45 萬km,基本建立起大江河流域的防洪工程,這個體系包括堤防、水庫樞紐、濕地、防洪區等。長江流域面積廣、汛期長、洪量大,三峽工程作為世紀性工程,建成后大大減輕了長江下游地區的防洪壓力,截止2020 年8 月,已累計攔洪超過1800 億m3,其中2010 年、2012 年、2020 年入庫最大洪峰均超過70000 m3/s, 經過水庫攔蓄,削減洪峰約40%,累計發電達13541 億kW·h,累計過閘貨運量14.83 億t,有力推動了長江經濟帶發展。

同時,水利水電工程在航運、漁業養殖、旅游等國計民生事業中都發揮著舉足輕重的作用,為當地社會帶來極大的經濟效益。

2 水利水電工程建設未來發展

當然水利水電工程在資金投入、運營成本、管理效率上也存在問題。比如,水利水電工程投資大,周期長,往往不能有立竿見影的產出效益,目前以政府投資為主,需要尋找新的增長點提升投資回報率,探索水利投資多元化；水利水電工程建成后,安全高效運營極端重要,如果進行科學的管理,工程發揮效益的時間可持續更長時間。要想解決這些問題,水利水電工程建設需要抓住時代脈搏,不斷尋找新機會。而近年來,隨著PPP 投資模式在水利工程建設領域的廣泛應用,水利水電工程建設也將進入新的發展階段,將帶來新的發展空間和增量價值。

2.1 國家“碳達峰、碳中和”的目標成為水利水電工程的新機遇。

2020 年,我國鄭重承諾：“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值,努力爭取2060 年前實現碳中和”。2021 年政府報告中指出“扎實做好碳達峰、碳中和各項工作,制定2030 年前碳排放達峰行動方案,優化產業結構和能源結構”。

隨著全國碳排放市場交易的推出,水電站一邊可以賣電,還可以賣CCER（自愿減排量的簡稱）CCER 這部分的收入等于是額外收入。2021 年全國碳排放權市場總成交量1.79 億t,累計成交額76.61 億元。以白鶴灘水電站為例,按照年發電量624 億kW·h 計算,相當于節約1900 余萬噸火力發電用煤,減少二氧化碳排放5100 余萬噸。按照碳交易價格計算,僅減少的二氧化碳量,就相當于產生了22 億元的經濟效益（碳交易2021 年平均價位）。水利水電工程是我國實現“3060雙碳目標”重要路徑選擇,這為水利水電工程帶來了新機遇,吸引更多的投資。

2.2 國家“數字化轉型”對水利水電工程管理提效提供了新技術。

水利水電工程要持續發揮經濟效益,成本最為關鍵,以水電在各能源發電的成本及預測（表1）來看,未來水電競爭力有限。根據Energy Intelligence 的數據及預測,目前水電是一種成本較低的發電方式,成本為6.1 美分/（kW·h）,與陸上風電、光伏發電等發電形式相近,且遠低于海上風電、太陽能光熱發電、煤電、核電、潮汐發電等發電形式。因此,目前水電的發電成本具有較強的競爭力。但是,按照趨勢,2050 年太陽能光伏和風能將占發電總量的70%,且成本進一步下降,而水電成本的下降空間卻非常有限。如何扭轉未來水電的成本優勢下降的趨勢,提升管理效率,降低運營成本成為亟需解決的問題。在水利工程建設中引入信息技術,從工程建設開始全流程成本管控,提升工程質量和效率。水利部辦公廳關于印發2022 年水利工程建設工作要點的通知中要求“大力提升水利工程建設信息化水平”。建筑信息模型（BIM）的技術在水利工程建設全工程的集成應用。推動大藤峽水利樞紐工程等具備條件的水利工程開展數字孿生工程建設。白鶴灘水電站大壩的建設中就建立了信息管理平臺。職能監控內外部環境,預埋數字檢測器,動態上傳各類數據供管理平臺進行分析,并將結果進行可視化展示,實現運行管過程的透明管理。

表1 各類能源發電成本情況及預測（ 單位：美分/（kW·h）

推動智慧化水利水電工程建設是解決之道,和我國推進數字化轉型的技術革命的方向一致。十四五規劃第五章介紹了“加快數字化發展,建設數字化中國”。水利水電工程可以借助國家技術變革,強化業務創新,充分運用數字化、網絡化和智能化手段,不斷提高水利工程建設智慧化水平,可以有效持續提升全流域水資源的監管、調配,做到全局最優。

人類社會已經進入大數據時代,行業信息化、數字化與綠色低碳訴求的融合共驅動,將為水利水電事業帶來新的發展空間和增量價值。

2.3 社會發展需求和綠色生態理念,為水利水電工程建設帶來了新需求。

碳中和目標推動下,能源領域將出現新特征,隨著綠色能源理念的提出,能源結構優化非常迫切。而我國的水能資源利用和發達國家相比仍有較大差距。我國水電開發程度不到40%,基本是全球平均水平。而發達國家在70%～80%區間,特別是水資源開發較早的國家,如法國、德國、意大利、日本等。雖然我國水電開發程度較低,但發展具有得天獨厚的資源優勢,根據《水電發展十三五規劃》,我國水能資源可開發裝機容量約660 GW,年發電量約3 萬億kW·h,其中80%分布在西部地區,水電發展前景廣闊。

在全球氣候變暖及化石能源日益枯竭的大背景下,可再生能源開發利用日益受到國際社會的重視,大力發展可再生能源已成為世界各國的共識。新需求促進新發展,在全球氣候及能源枯竭的情況下,水電作為可再生能源的代表,且我國水資源利用還有巨大潛力可以挖掘,行業發展前景光明。

3 結語

水資源是生命存在和發展的前提,水利水電工程是民生工程、生態工程,也是關系我國經濟社會可持續發展的重大工程。做好水資源的綜合利用,發展好水利水電工程,將促進我國水利、水電事業的進步,更好地推動我國經濟建設的繁榮發展。面對水利工程的新挑戰,我們應該有信心,隨著“雙碳”目標全面部署、以及科學新技術的發展、生態可持續發展理念落實,水利水電工程的經濟效益將更上一個臺階。“時局”站臺、“風口”助飛,與國家同頻共振,分輯求進,抓住新機遇,引進新技術、滿足新需求,水利水電工程將迎來新的發展。