2014年，隨著西南水電基地溪洛渡、向家壩、糯扎渡、錦屏一級和二級等一批重點工程陸續(xù)投產(chǎn)，云南和四川合計新增1684萬千瓦裝機，出現(xiàn)了嚴重大量棄水。目前，四川、云南和西藏三個省份所擁有的水能資源占我國資源總量80%以上，西藏的水電幾乎還未開發(fā)，如何實現(xiàn)又好又快地發(fā)展水電，是我國水電行業(yè)所面臨的共同課題。

大壩多卻庫容小、調(diào)節(jié)性能差

“我國水庫大壩的數(shù)量居世界第一，但水庫庫容才達到美國的三分之二。由于我國人口多、土地緊張，沒法建大的調(diào)蓄性大水庫。即使是最大庫容的三峽水庫，在世界上的排名也僅為20多位。”中國水利水電科學研究院副院長賈金生在2015世界水日“水安全”科普論壇上稱，“為什么不建最大的?建最大的人民就要搬遷，我們搬不起。”

賈金生介紹，瑞士的水電占比55%，是單位面積修建水庫大壩最多的國家，總庫容和河川徑流量差不多。水電經(jīng)濟可開發(fā)程度超過100%，技術可開發(fā)程度達92%。瑞士認為，發(fā)展水電能源回報率更高。

能源回報率是電站運行期內(nèi)發(fā)出的電力與電站在建設期、運行期為維持其建設和運行所消耗的所有電力的比值。按照這一定義，估計各種能源開發(fā)方式的能源回報率為徑流式水電170-267，水庫式水電205-280，風電18-34，核電14-16，生物能發(fā)電3-5，太陽能發(fā)電3-6，傳統(tǒng)火力發(fā)電2.5-5.1，應用碳回收技術的火力發(fā)電1.6-3.3。

目前，我國的國土面積和水資源總量都與美國相近，但我國的水庫蓄水能力，尤其是有效的水庫可調(diào)節(jié)庫容，還不足美國的一半。“同樣的洪水下在美國能存在水庫里，到了中國則需疲于奔命地排到海里，稍有不慎就會造成洪澇災害。作為減災存在水庫里的洪水，到了枯季就成了寶貴的水資源。我國水資源短缺在很大程度上并非真的短缺，而是水庫的調(diào)蓄能力不足。”中國水力發(fā)電學會副秘書長張博庭在上述論壇上說。

設施是管理的前提。直到2000年小浪底水庫建成后，我國才具備了統(tǒng)一管理黃河水資源的手段。目前我國黃河的水庫總蓄水能和徑流量的比值大約是150%。

“有效庫容既可以防洪，又可以供水。我國在大躍進時期建了大量小水庫，但調(diào)節(jié)庫容非常小。我國所有的水庫庫容總和，還不如世界上最大的水庫(歐文瀑布水庫)的調(diào)節(jié)能力強。根據(jù)我國2013年水利普查的結果，有效庫容大約1700多億方，而美國三條河(哥倫比亞河、密蘇里河、科羅拉多河)上已建成的有效庫容就已不止1700億方了(見上圖)。”張博庭介紹。

相關數(shù)據(jù)顯示，美國、加拿大、前蘇聯(lián)幾條河流的有效水庫庫容和河流年徑流量比，已達到了70%以上。挪威能做到99%的水電能源結構，也是其水庫調(diào)節(jié)能力足夠強，解決豐枯矛盾的問題。而我國金沙江、雅礱江、嘉陵江、岷江、大渡河、烏江幾條河流規(guī)劃的總有效庫容只是平均年徑流量的20%左右，目前建成的還不足10%。

調(diào)節(jié)性能越好的電站越難建

張博庭認為，美國的水利水電開發(fā)值得借鑒，即大江大河上所有骨干水電站的開發(fā)是政府行為。小浪底的成功在于國家直接投資建設。三峽的成功也相當于國家通過三峽基金投資建設了三峽水庫，從國家層面解決移民問題，同時通過市場化的運作，由企業(yè)建成了三峽電站，然后滾動開發(fā)上游和金沙江。

“三峽、小浪底在我國被劃歸為水利樞紐，不僅由于它們的水資源調(diào)節(jié)作用強，也因為它們的發(fā)電效益還不足以負擔起水庫建設成本。”張博庭說，“而我國的虎跳峽(龍蟠)、龍灘(包括二期)，雖然也都是具有上百億庫容的重要的水資源調(diào)節(jié)工程，但因為發(fā)電效益好而被歸類為水電項目，需要通過市場化的手段開發(fā)。”

我國“十五”、“十一五”能源規(guī)劃中曾明確表示，金沙江中游流域首要開發(fā)的應是虎跳峽的“龍蟠”水電站。而“十二五”末，金沙江中游規(guī)劃的一系列梯級水電站，幾乎都已經(jīng)接近開發(fā)完畢，但虎跳峽“龍蟠”水電站的開發(fā)建設仍遙遙無期。

張博庭認為，在市場化開發(fā)水電的情況下，由于龍頭水庫電站的開發(fā)回報率低，即便企業(yè)愿意優(yōu)先投資開發(fā)龍頭水電站，也無法承擔龍頭水庫電站帶來的移民多、淹沒大，生態(tài)和環(huán)保問題多的負擔。“如果一個流域只有一個開發(fā)主體，開發(fā)商基本上可以通過下游電站所增加的補償效益，彌補龍頭水庫電站的巨大成本。例如，我國雅礱江上的兩河口水電站，開發(fā)成本已經(jīng)超過了每千瓦2萬元，但開發(fā)商仍然樂意開發(fā)。但如果一個流域的下游有多個開發(fā)主體，開發(fā)商自己就很難收回龍頭電站開發(fā)相應的補償效益。所以，只能晚開發(fā)、甚至不去開發(fā)。如大渡河上的雙江口。”

“經(jīng)濟效益較低，而社會效益最重要的龍頭水庫電站的建設排在了流域開發(fā)的后面。這導致前期開發(fā)的水電站調(diào)節(jié)性能不好，電能質(zhì)量不高，汛枯期的發(fā)電量相差巨大。夏季不得不大量棄水，冬季又不得不依靠火電應急。”張博庭進一步說，“再加上龍頭水庫建設滯后，又嚴重影響與之配套的水電外送線路建設。如當前四川、云南的大量棄水，就是這些問題的綜合體現(xiàn)。”

“以雅礱江為例，按照規(guī)劃，當雅礱江上主要蓄水的水庫錦屏一級和兩河口都完全發(fā)揮作用后，雅礱江流域各梯級水電站的枯水期發(fā)電量將會超過汛期。因此，水電外送和消納不是簡單的‘頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳’，要求降低水電建設的速度和強調(diào)加快輸電通道的建設。”張博庭稱，“要制定統(tǒng)一規(guī)劃加緊電網(wǎng)建設，滿足水電、風電以及西部坑口電站‘西電東送’的需要。同時也要敢于突破現(xiàn)有國網(wǎng)和南網(wǎng)分別規(guī)劃各自管轄區(qū)域內(nèi)電力輸送、消納和平衡的格局。因為我國大量水電的資源集中在南方，明顯存在夏季過剩，冬季出力有限的問題，而我國北方的風力發(fā)電和配合冬季取暖的熱電聯(lián)產(chǎn)，又明顯有冬季必須多發(fā)電的特點。”

能源結構調(diào)整不能市場化

據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計，2014年，水電投資完成960億元，同比下降21.5%。基建新增水電裝機容量2185萬千瓦，同比減少911萬千瓦。隨著西南水電基地溪洛渡、向家壩、糯扎渡、錦屏一級和二級等一批重點工程陸續(xù)竣工投產(chǎn)，年底常規(guī)水電在建規(guī)模大幅萎縮至不足3000萬千瓦。

“經(jīng)濟高速發(fā)展時，旺盛的電力需求極大刺激了投資少、見效快的火電。然而‘煤電矛盾’等問題又促進了水電的開發(fā)，水電大規(guī)模投產(chǎn)后卻又遇到了消納問題。”張博庭說，“有人認為如今應減慢水電開發(fā)，那下一次經(jīng)濟高潮時又不得不上馬一批見效快的火電，能源結構只能是越來越糟糕。”

對此，清華大學水利水電工程系教授趙建世認為，市場上的商品和服務可分為私有物品、天然壟斷的商品、公共資源和公共產(chǎn)品。只有私有產(chǎn)品才能由市場實現(xiàn)資源配置，其他三類都需要政府的介入和管理。水利水電項目既有消費品部分需市場管理，也有防洪、供水等社會服務功能需要由政府通過公共財政資金解決服務問題。

過去，因為生態(tài)和移民的問題，水電審批一度停滯，甚至一些已經(jīng)開工建設的水電站都被叫停。今年是“十二五”最后一年，根據(jù)規(guī)劃，水電開工任務的完成量目前不到30%。

“現(xiàn)在的水電開發(fā)不但是生態(tài)環(huán)境和移民有問題，連投資也出現(xiàn)問題了。我國的水電資源已開發(fā)得差不多了，剩下的幾乎都是難度特別大的和一些龍頭水庫電站。按照目前企業(yè)30年的成本核算，龍頭水電站的電價完全沒有市場競爭力。特別是去年我國提出要用標桿電價替代成本加成的單獨核算水電電價方式后，龍頭水庫更建不成了。”張博庭說，“如果不從長期投資回報的角度看，目前所剩的水電資源都已是經(jīng)濟不可開發(fā)的了。實際上，從國家和長遠的角度來看，開發(fā)水電肯定是能受益的，但誰能容忍企業(yè)按一百年計算投資回報?”

“據(jù)各國經(jīng)驗，能源結構調(diào)整一定不是市場能完成的。即使在最民主、最推崇市場的國家，民生骨干水利工程也要靠政府完成。他們靠市場化解決不了的問題，我們就能解決了碼?”張博庭進一步說。