基于水利新質(zhì)生產(chǎn)力的小水電綠色發(fā)展

徐錦才

（國際小水電中心，310002，杭州）

小水電是國際公認的清潔可再生能源和重要的農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施，是改善能源結(jié)構(gòu)、保護生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對氣候變化、促進地方經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支撐。然而，一些制約小水電綠色發(fā)展的問題沒有得到根本解決，與新階段推進水利高質(zhì)量發(fā)展和水利新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的要求存在差距，難以滿足新時期經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展、人與自然和諧共生的現(xiàn)代化建設(shè)需要，建立完善的小水電綠色改造和現(xiàn)代化提升工作激勵與約束機制，全面實施小水電綠色改造和現(xiàn)代化提升，推進小水電綠色、高質(zhì)量發(fā)展十分迫切。

一、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的綠色小水電實踐

當(dāng)前，我國經(jīng)濟社會發(fā)展進入新階段。習(xí)近平總書記對發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力進行了一系列重要論述和重大部署，指出“新質(zhì)生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力”。傳統(tǒng)發(fā)展方式的不可持續(xù)性決定了我國必須轉(zhuǎn)換發(fā)展理念和發(fā)展方式，以實現(xiàn)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)、可持續(xù)和綠色低碳發(fā)展。為實現(xiàn)小水電資源的可持續(xù)利用，在發(fā)展中保護生態(tài)環(huán)境，2016年中央一號文件明確要求“發(fā)展綠色小水電”，同年水利部發(fā)布了《關(guān)于推進綠色小水電發(fā)展的指導(dǎo)意見》，制定了《綠色小水電評價標準》，于2017年啟動了綠色小水電示范電站創(chuàng)建工作。2021年6月，國家表彰辦批準綠色小水電示范電站為全國創(chuàng)建示范活動保留項目。截至2023年年底，按照“從嚴標準、有進有出”的原則，全國累計建成示范電站1067座，總裝機容量987萬kW，年平均發(fā)電量349億kWh，涉及庫容438億m3，治理減脫水河長3290 km。近年，通過探索和培育，綠色小水電對標水利高質(zhì)量發(fā)展要求不斷提質(zhì)升級，按照“有效期5年、有進有出”的原則，嚴格控制評價標準，積極落實生態(tài)流量及河道修復(fù)措施，在全面保護河流生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮了積極作用。

為做好小水電綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，開展了大量小水電相關(guān)技術(shù)與對策研究，包括小水電維持最小下泄流量技術(shù)、小水電效率分析與增效關(guān)鍵技術(shù)、小水電綠色改造和現(xiàn)代化提升激勵政策、符合I-REC國際綠證要求的可持續(xù)小水電國際認證技術(shù)和規(guī)則、我國綠色水電認證標準和評價體系、綠色水電影響因素調(diào)查、小水電生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)研究等。在專題研究基礎(chǔ)上，通過制定《綠色小水電示范電站管理辦法》，修訂并翻譯《綠色小水電評價標準》，建立綠色小水電評價與監(jiān)管平臺，不斷加強綠色小水電示范電站創(chuàng)建的技術(shù)支撐能力，生動踐行發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，推動行業(yè)綠色發(fā)展。

二、小水電高質(zhì)量發(fā)展新模式探索：小水電綠色改造和現(xiàn)代化提升

小水電綠色改造和現(xiàn)代化提升，是小水電轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展的必由之路，是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、加快轉(zhuǎn)變小水電發(fā)展方式、實現(xiàn)提質(zhì)增效升級的內(nèi)在要求。2021—2023年，開展小水電綠色改造和現(xiàn)代化提升均被列為農(nóng)村水利水電工作要點。水利部明確，“十四五”期間，小水電要走集約化、物業(yè)化、智能化道路。電站無人值班、遠程集控是小水電未來的發(fā)展方向。目前，全國已有多個省份的小水電站業(yè)主自發(fā)進行了小水電的自動化、智能化改造，行業(yè)發(fā)展已形成新業(yè)態(tài)。據(jù)不完全統(tǒng)計，重慶、廣東等地已有約10%的電站通過改造實現(xiàn)了遠程控制，部分電站具備了無人值班的條件，還有部分地區(qū)探索集約化運維模式，引入第三方機構(gòu)，探索對電站群進行集中控制，開展河流梯級調(diào)度，降低了電站運營成本，新增發(fā)電量10%以上。

以河流或縣級區(qū)域為單元開展小水電綠色改造和現(xiàn)代化提升，對老舊電站機組和自動化設(shè)備、臨時性生態(tài)流量泄放設(shè)施和監(jiān)管平臺進行改造，引導(dǎo)有實力的企業(yè)或組織建立集控運維中心，進一步完善生態(tài)和安全監(jiān)管平臺，開展電力梯級聯(lián)合調(diào)度，提高小水電技術(shù)和管理水平，實現(xiàn)集約化、標準化、智能化管理，打造系統(tǒng)完備、高效實用、智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化小水電集群，推動小水電全面轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展。

①實施河流生態(tài)修復(fù)。以河流為單元逐站復(fù)核生態(tài)流量，必要時進行調(diào)整或明確生態(tài)流量調(diào)度要求；增設(shè)或改造泄放、監(jiān)測設(shè)施，有條件的宜結(jié)合生態(tài)流量泄放增設(shè)過魚設(shè)施。按照《小型水電站下游河道減脫水防治導(dǎo)則》要求，對減脫水河道采取水生態(tài)修復(fù)措施。通過工程措施和智能調(diào)度手段，系統(tǒng)治理小水電壩下河道減水脫流問題，改善生態(tài)流量泄放效果，實現(xiàn)水電站生態(tài)流量從“有沒有”到“好不好”轉(zhuǎn)化。

②提升智能化水平。電站要按照無人值守要求改造自動控制系統(tǒng)，具備按水位或水位變化率自主決策開停機、調(diào)整負荷、啟閉泄洪設(shè)施的能力，支持一定程度的設(shè)備智能診斷、故障自處理、自恢復(fù)能力。根據(jù)區(qū)域或流域內(nèi)電站分布情況，選擇適宜的地方建立集控中心，將生產(chǎn)安全、生態(tài)流量保障和發(fā)電經(jīng)濟運行納入集控目標，對區(qū)域或流域內(nèi)電站群進行遠程監(jiān)控、實時調(diào)度，實現(xiàn)集約化管理。堅持流域內(nèi)梯級優(yōu)化調(diào)度方向，以生態(tài)用水優(yōu)于發(fā)電用水為前提，編制梯級聯(lián)合調(diào)度方案，通過集控中心優(yōu)化調(diào)度，提高水能資源利用效率。

③實施多能互補與儲能改造。利用當(dāng)?shù)匦履茉促Y源，建設(shè)分布式光伏、風(fēng)電系統(tǒng)，充分發(fā)揮小水電快速調(diào)節(jié)、儲能優(yōu)勢和現(xiàn)有電力輸出通道能力，推進區(qū)域電網(wǎng)光伏、風(fēng)電等新能源開發(fā)和應(yīng)用。利用小水電站原有設(shè)施設(shè)備，對電站進行儲能改造，進一步提高電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力和新能源消納能力。

《綠色低碳轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄（2024 年版）》首次將小型水電站更新改造納入其中，為支持小水電綠色改造和現(xiàn)代化提升提供了政策依據(jù)。設(shè)備更新是實現(xiàn)技術(shù)升級的重要手段，也是綠色轉(zhuǎn)型的動力源，通過設(shè)備能效指標要求提升和相關(guān)政策激勵，進一步淘汰低效率、高耗能的舊設(shè)備，引進綠色化、集約化的新型設(shè)備，積極推進綠色產(chǎn)能代替粗放產(chǎn)能，持續(xù)提升先進產(chǎn)能、高效產(chǎn)品的占比，將從源頭上促進節(jié)能降碳水平不斷升級，強化我國產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展競爭優(yōu)勢。小型水電站的更新改造將為小水電深度參與風(fēng)、光等可再生能源多能互補，推進農(nóng)村能源革命，助力我國“雙碳”目標的實現(xiàn)發(fā)揮更大的作用。

三、面向發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的小水電技術(shù)標準體系建設(shè)探討

小水電在滿足農(nóng)村電力需求、促進區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和應(yīng)對氣候變化等方面具有重要作用，但在許多發(fā)展中國家，由于缺乏全球共識的技術(shù)標準等障礙，小水電潛力未得到有效開發(fā)。2019年4月，聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織與水利部和國家標準化管理委員會在北京共同簽署了《關(guān)于協(xié)同推進小水電國際標準的合作諒解備忘錄》。國際小水電中心作為聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織法律框架內(nèi)的專業(yè)咨詢機構(gòu)和國際小水電聯(lián)合會總部機構(gòu)，組織80多位國際專家和40個國際機構(gòu)開展小水電國際標準編制。2019年11月，國際小水電聯(lián)合會與聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織共同發(fā)布《小水電技術(shù)導(dǎo)則》（英文版），包括“術(shù)語、設(shè)計、機組、施工、管理”5類26份標準，這是全球首部由國際組織發(fā)布的系統(tǒng)、完整的小水電行業(yè)國際標準。與此同時，采用通過國際標準化組織（ISO）國際研討會協(xié)議（IWA）制定國際標準、推動向ISO標準轉(zhuǎn)化“兩步走”方式，開展ISO小水電國際標準編制。2019年12月和2021年3月ISO正式發(fā)布國際研討會協(xié)議，即《小水電技術(shù)導(dǎo)則 第1部分：術(shù)語（IWA33—1）》、《小水電技術(shù)導(dǎo)則 第2部分：選點規(guī)劃（IWA33—2）》和《小水電技術(shù)導(dǎo)則 第3部分：設(shè)計原則與要求（IWA33—3）》，這是中國首次通過國際研討會方式制定國際標準。2022年5月，國際標準化組織小水電技術(shù)委員會（ISO/TC339）正式獲批成立。

ISO/TC339的成立是我國水利標準國際化工作的重要突破，有利于促進我國水利技術(shù)、裝備和標準的國際交流和合作，提高我國水利國際影響力，同時將對“一帶一路”建設(shè)，實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，以及實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標（SDGs）第7目標“可負擔(dān)和清潔的能源”發(fā)揮積極作用。近年，凝聚中國水利智慧的小水電國際標準在亞非拉國家水電站中推廣應(yīng)用，小水電標準國際合作成功入選聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織南南與三方工業(yè)合作（SSTIC）典型范例。2023年10月，第三屆“一帶一路”國際合作高峰論壇務(wù)實合作項目清單公布，“小水電國際標準協(xié)同推進鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展”列入其中。目前，正在開展“一帶一路”綠色小水電技術(shù)與標準能力建設(shè)，探討面向發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的小水電技術(shù)標準體系建設(shè)。

四、加強小水電綠色發(fā)展國際合作

2020年，世界仍有7億多無電人口，占全球人口的9.5%（主要集中在農(nóng)村地區(qū)）。根據(jù)《世界小水電發(fā)展報告2022》，全球小水電（10 MW及以下）技術(shù)可開發(fā)資源222 GW，目前裝機容量約為79 GW，世界上的大部分（64%）小水電潛力仍未開發(fā)。在非洲，小水電總裝機容量為729 MW，估計總潛力為15 714 MW，只有不到5%得到利用，開發(fā)潛力大。

當(dāng)前，我國已成為世界上最大的可再生能源開發(fā)和利用國家。我國通過實施水電農(nóng)村電氣化縣建設(shè)、小水電代燃料生態(tài)保護工程建設(shè)、老電站增效擴容和綠色小水電建設(shè)，建成了小水電站4.1萬多座，裝機超8200萬kW，年發(fā)電量約2500億kWh，在解決農(nóng)村用電、助力脫貧攻堅、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進地方經(jīng)濟社會發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。我國小水電綠色開發(fā)的理念、經(jīng)濟實用的技術(shù)、價廉物美的設(shè)備、體系完整的標準等已領(lǐng)先世界。

開發(fā)小水電是一項成熟的通用技術(shù)，可有效幫助發(fā)展中國家特別是農(nóng)村地區(qū)獲得清潔、可持續(xù)電力。小水電同時可幫助發(fā)展中國家實現(xiàn)可再生能源發(fā)展和減少溫室氣體排放的目標。很多“一帶一路”共建國家可以通過發(fā)展小水電，因地制宜開發(fā)風(fēng)能和太陽能，形成多能互補來減輕貧困并普及供電。近年，水利部積極響應(yīng)國家“一帶一路”倡議，不斷加強“一帶一路”水利合作，圍繞聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標，積極參與中國支持高質(zhì)量共建“一帶一路”的八項行動，以水利部、國家標準化管理委員會與聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織新簽署的“基于小水電國際標準協(xié)同推進鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展”合作諒解備忘錄為契機，強化南南與三方合作，以小水電為重點，開展水資源利用和鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展合作，促進水利“中國標準”“中國方案”走出去。

五、結(jié) 語

水電不僅是全球公認的清潔、優(yōu)質(zhì)、靈活的可再生能源，而且還是風(fēng)、光等間歇性能源入網(wǎng)的最重要保障。水電開發(fā)不僅提供清潔電力，還具有防洪抗旱、供水、灌溉、旅游等綜合效益。小水電是具有獨特儲能和調(diào)節(jié)功能的可再生能源，也是山區(qū)比較容易實現(xiàn)價值轉(zhuǎn)化的生態(tài)產(chǎn)品，可以促進農(nóng)村能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，助力鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展。中國基于新質(zhì)生產(chǎn)力的綠色小水電轉(zhuǎn)型與發(fā)展，可為世界小水電提供借鑒經(jīng)驗。