我國水力資源豐富,經過多年發展,水電勘測設計、工程建設、裝備制造等全產業鏈水平達到世界領先。“十四五”時期是我國水電由高速發展向高質量發展的關鍵階段,在“雙碳”戰略引領下,重大水電基地開發和項目建設有序推進,雅下水電工程核準開工,水電建設規模持續提升,重大水電裝備研發制造取得新突破,新技術新模式新業態在水電全產業鏈深度融合應用,水電新增投產、新增核準裝機規模如期完成規劃目標,流域水風光一體化示范基地建設穩步推進。“十五五”及中長期,水電發展思路將堅持增量發展與存量提升并重,功能定位將堅持電量供應與容量支撐并重,加快推進重大水電基地特別是戰略性龍頭水庫電站建設,推動水風光一體化走深走實、創新發展。
(來源:中能傳媒研究院 作者:李昇水電規劃設計總院黨委書記、院長)
一、“十四五”水電發展成就與經驗
“十四五”時期是水電由高速發展向高質量發展轉變,功能定位由電量供應為主向電量供應和容量調節并重轉變的關鍵時期。《“十四五”可再生能源發展規劃》提出科學有序推進大型水電基地建設,積極推進大型水電站優化升級、發揮水電潛力,做好生態環境保護與移民安置,依托西南水電基地統籌推進水風光綜合基地開發建設等重大任務。水電行業貫徹落實黨中央決策部署,錨定碳達峰碳中和目標,統籌水電開發和生態保護,圍繞重大水電基地開發、流域水風光一體化等方面開展大量工作,發展成效顯著。
“十四五”規劃核準與投產目標已完成。新增核準目標方面,截至2024年底,“十四五”以來已核準大型常規水電裝機規模約7500萬千瓦,已完成規劃提出的核準目標;加上2025年新增核準的金沙江波羅、奔子欄電站,以及可能核準的西南諸河部分電站,可超額完成規劃目標。新增投產目標方面,截至2024年底,“十四五”期間新增投產常規水電裝機為3859萬千瓦,較“十四五”期間新增投產4000萬千瓦的發展目標,完成率達96.5%;加上2025年已投產的金沙江巴塘,大渡河巴拉、硬梁包等水電站(機組),已提前完成規劃提出的投產目標。預計至“十四五”末,全國常規水電投產總規模將達3.8億千瓦。
重大水電基地開發和項目建設有序推進。“十四五”期間,雅魯藏布江下游水電工程獲得國家核準并開工建設,同時瀾滄江如美,金沙江波羅、拉哇、昌波、旭龍、奔子欄,雅礱江牙根一級、孟底溝、卡拉,大渡河老鷹巖一、二級等一批大型水電站核準建設;金沙江烏東德、白鶴灘、蘇洼龍、巴塘,雅礱江兩河口、楊房溝,黃河上游瑪爾擋、羊曲等重大水電工程建成投產;大渡河雙江口、金沙江葉巴灘等在建工程也穩步有序推進,金沙江龍盤,黃河茨哈峽等水電工程前期工作取得積極進展。截至2024年底,金沙江、雅礱江、大渡河、烏江、南盤江-紅水河、長江上游等主要流域總裝機1.9億千瓦,流域水電梯級開發格局更加完善,更好助力水電綜合效益發揮。輸電通道方面,“十四五”以來,白鶴灘-江蘇、白鶴灘-浙江、川渝特高壓輸電通道建成投運,金上-湖北特高壓輸電通道等預計今年9月投產,攀西電網優化等重點工程穩步推進,一批特高壓輸電通道加快布局實施,有效保障了水電開發消納。
雅魯藏布江下游水電工程核準建設。2024年底,雅魯藏布江下游水電工程獲得核準批復,2025年7月工程正式開工建設。雅魯藏布江下游水電工程主要采取截彎取直、隧洞引水的開發方式,建設5座電站,總投資約1.2萬億元。工程將為加快構建新發展格局、推動高質量發展發揮積極作用,對深入推進“雙碳”戰略、應對全球氣候變化具有重大意義。工程利用雅魯藏布江豐富的水能資源,帶動周邊太陽能、風能資源開發,建設水風光互補的清潔能源基地,是我國推動能源綠色低碳轉型的重大舉措。工程建設將直接帶動當地工程建造、物流運輸、商貿服務等產業快速發展,將創造新增就業崗位;工程建成后將提升電力、水利、交通等基礎設施水平,加強西藏地區與其他地區發展對接,為西藏各族人民帶來更多獲得感、幸福感和安全感。通過大量地質勘探和技術積累,已為科學、安全、高質量開發工程奠定了堅實基礎。依托工程建設健全當地生態環境監測網絡體系,實現點上開發、面上保護,促進人與自然和諧共生。
流域水風光一體化規劃建設取得重要進展。依托流域水電調節能力,帶動流域及周邊風光新能源基地化規模化發展,實施水風光一體化開發,有利于提高流域資源開發利用效率,提升水電保供能力和新能源安全可靠替代水平,是新時期科學開發水電的重要抓手,也是促進可再生能源高質量發展和高水平安全的創新模式。“十四五”期間,國家能源主管部門組織開展全國主要流域水風光一體化規劃研究,在金沙江、大渡河、雅礱江、黃河上游等西南和西北地區主要流域布局多個水風光基地,裝機總規模超過9億千瓦,其中新建電源裝機約8億千瓦。目前,雅礱江等2個流域水風光一體化基地規劃已印發,擬建設100%清潔可再生能源,總裝機約1億千瓦,金沙江上游等重點流域水風光基地規劃取得積極進展,有效推動流域水電基地轉型升級和可再生能源創新發展。
重大水電裝備研發制造實現新突破。“十四五”期間,依托重大水電工程建設,多項關鍵水電裝備研發制造技術連續實現突破,一系列“卡脖子”水電技術裝備徹底打破國外壟斷,大型水電機組完成了從“中國制造”到“中國創造”的歷史性跨越。全球單機容量最大的白鶴灘水電站首批百萬千瓦水電機組于2021年6月投產發電,代表著我國水力發電裝備技術登頂世界水電之巔。2025年7月,全球首臺單機容量最大(500兆瓦)沖擊式水輪機的核心部件──轉輪研制成功并發運,實現我國在高水頭、大容量沖擊式水輪機組核心裝備領域的歷史性突破,標志著我國成為全球首個掌握500兆瓦級沖擊式水輪機全鏈條技術的國家。2024年以來,國家能源領域首臺(套)重大技術裝備——廣東肇慶浪江300兆瓦變速抽水蓄能機組的交流勵磁系統、超大直徑金屬護環等核心部件系統連續取得突破,400兆瓦級國產變速抽蓄機組研制取得重大進展。
新技術新模式新業態在水電全產業鏈深度融合應用。新技術方面,“十四五”期間,緊抓人工智能、大數據、云計算等發展契機,我國水電全產業鏈智能化信息化綠色化水平持續提升。大壩智能化建造、地下長大隧洞群智能化建造、TBM智能掘進、全過程智能化質量管控等成套技術集成成功研發并應用;構建了流域梯級水電站智能化調度平臺,投運了自主研發抽水蓄能大模型并持續迭代更新;形成了涵蓋智能化規劃設計、智能建造、智慧運行管控和智能化流域綜合管理等環節的成套關鍵技術與設備。
二、新形勢下水電發展定位與思路
水電機組啟停迅速、運行靈活、負荷跟蹤能力強,是電力系統重要的調節資源。“十四五”時期水電功能定位由電量供應為主向電量供應與容量調節并重轉變已在水電與電力系統等相關行業形成共識,隨著新型電力系統建設和新能源占比不斷提升,水電電量供應與容量調節并重的定位將進一步夯實,并逐步向容量調節為主轉變,支持新能源消納、滿足電力系統調峰調頻及備用等需求。從電力系統整體看,未來我國將逐步形成以新能源、核電提供基礎電量,以火電作為基礎保供電源,以水電、抽水蓄能為大電網提供關鍵支撐,以新型儲能配合分布式新能源發展的新發展格局。
從發展定位看,“十五五”時期水電在能源安全和綠色轉型的“基石”作用更加凸顯,需堅持科學有序發展不動搖。2024年水電裝機4.36億千瓦,在電力系統中占比13%,水電發電量1.42萬億千瓦時,占全國發電量14.4%,在可再生能源發電量中占比41.1%,水電在清潔電量供應中占比仍然較大,并在系統中發揮了重要的支撐調節作用,促進新能源消納。隨著經濟社會發展全面綠色轉型,新型能源體系、新型電力系統加快建設,水電在能源安全保供和綠色轉型中的“基石”作用愈發凸顯。
從發展思路看,“十五五”時期常規水電增量發展與存量提升并重。目前金沙江等主要流域開發比例相對較高,大規模增量常規水電開發有限,增量開發主要集中于金沙江上游等西南區域;對既有水電擴機增容等存量改造可以較小代價增加電力系統綠色靈活調節能力,“十五五”需積極發展增量、加快推進存量改造。
從功能定位看,“十五五”時期水電電量支撐與容量調節并重的定位將進一步夯實,并向容量調節為主轉變,支持新能源消納、滿足電力系統調峰調頻儲能需求。“雙碳”目標下,水電既可提供大量穩定可靠清潔低碳電量,又可發揮靈活調節性能,助力新能源高質量發展。隨著新型電力系統建設和新能源在系統中占比不斷提升,水電的容量調節作用將愈發重要。
三、“十五五”及中長期水電發展的挑戰與機遇
(一)面臨的挑戰
水電開發建設條件和外部約束更加復雜。后續待開發電站主要位于西南藏區、青藏高原腹地,面臨的建設條件更加復雜,生態環境敏感因素更加多樣,涉及的移民搬遷等問題交織,藏區水電大規模外送通道走廊資源緊缺,一定程度上影響了項目推進實施。
水電開發和生態保護的統籌協調更為緊迫。新形勢下需科學理解“統籌水電開發和生態保護”內涵并有效指導實踐。當前水電面臨的生態環保約束趨緊,現行環保政策對流域既有水電生態改造提出了新要求。
龍頭水庫電站開發利益共享和綜合效益補償機制尚未建立。龍頭水庫電站對下游增發電量、防洪等綜合效益顯著,但淹沒影響大,目前上下游跨投資主體利益共享、跨省區綜合效益補償機制及政策支持不足,影響電站經濟性和投資決策積極性。
適應新形勢水電轉型發展的政策機制尚不完善。新形勢下水電擴機增容等存量改造的管理辦法、投資回收機制等尚不清晰;適應水風光一體化發展的資源配置、調度運行機制、電價機制等尚未建立,多元水電開發主體的流域一體化開發治理協調難度大。
(二)新形勢下水電發展的新機遇
新型能源體系建設為水電發展提供新機遇。為實現碳達峰及非化石能源消費占比目標,預計“十五五”期間風光新能源年均新增2億千瓦左右,對系統支撐調節能力提出更大需求。水電兼具清潔電量與慣性支撐和靈活調節功能,是電力系統的“稀缺資源”,發展空間足、潛力大。
新質生產力為水電發展注入新動能。“十五五”時期依托雅下水電工程等一系列重大工程,將引領促進勘測設計、施工建設、裝備制造、調度運行等領域技術創新,發展水電新質生產力,可支撐帶動工期優化、調度運行水平提升等,促進水電更好適應新形勢需要。
水風光一體化為科學開發水電提供新抓手。實施流域水風光一體化開發,有利于實現水風光多能互補發展,有利于提高流域資源開發利用效率,有利于提升水電保供能力和新能源安全可靠替代水平,是新時期水電發展的重要方向,是推進可再生能源高質量發展的重要舉措,是實現能源綠色低碳轉型的重要力量,是深入落實新質生產力發展要求的重要實踐。
四、“十五五”水電高質量發展建議舉措
一是建議相關主管部門加快推進重點流域水電規劃審批。結合水電發展新定位,深化怒江、黑龍江、雅礱江上游、黃河上游等流域水電規劃研究,根據國家統籌決策部署,穩妥推進相關流域水電規劃(規劃調整)審批工作。
二是加快推進重大水電基地與龍頭水庫電站建設。建議國家相關主管部門完善政策支持機制,加強土地等要素保障,推動流域龍頭水庫電站等戰略性骨干工程前期工作,加快龍頭水庫電站建設,推動水電基地提質增效、支撐流域長治久安。
三是實質性推動水電擴機和增容改造取得突破。開展全國主要流域水電擴機和機組增容潛力研究,摸清底數,完善水電擴機和機組增容的投資回收機制、項目管理體制,推進一批系統有需求、經濟性優、建設條件好的水電擴機和機組更新改造。
四是優化提升現有流域水電綜合效益。統籌優化流域梯級水電聯合調度,加強水電、水利和電網協同調度,結合水情預測預報,在確保安全的前提下開展汛限水位動態控制研究,挖掘既有流域水電潛力、提升綜合效益。
五是加快流域水風光一體化規劃建設。推動印發全國主要流域水風光一體化布局方案,加快推進雅礱江、藏東南(玉察)等流域水風光一體化基地建設,編制印發水風光一體化規劃建設指導意見,建立健全適應一體化開發的理論體系、調度運行機制、管理體系、技術標準體系等。
六是科學統籌水電開發和生態保護。加強重大水電項目與國土空間規劃、“三區三線”等的協調銜接,完善管理辦法、實施細則,加強環境友好型水電技術研發,推進生態水電建設和流域生態修復。
七是做好水電開發利益共享工作。著眼于新形勢下水電開發,出臺水電開發利益共享相關辦法、實施細則等,建立惠及移民、地方、企業的利益共享機制,加強移民工作科學管理,多措并舉提升移民安置水平和后續發展能力。
八是促進水電新質生產力發展。依托重大水電工程建設,推動核心、關鍵技術再上一個臺階,實現顛覆性技術新突破,提升大數據、人工智能、移動物聯網等數字信息技術在水電勘察設計、建筑安裝、裝備制造以及運行調度等全產業鏈應用水平,加快發展水電新質生產力。
九是加強統籌協調與要素保障。加強水電與環保、水利等多部門的跨行業統籌協調,加強源網協調,推進多規協調,強化政策協同,增強土地、環境等要素保障力度。
十是完善水電發展體制機制與政策體系。完善水電電價政策,建立健全水電容量電價機制,推動水電參與輔助服務市場,充分發揮水電容量效益;推動建立新老電站價格調節機制;完善水電綠證交易、碳市場交易機制等,體現水電綠色價值。
來源:中能傳媒研究院
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