楊子俊 吉 祥 向 軍 張建華
(中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,云南 昆明 650051)
云南省境內(nèi)水力資源分屬金沙江、瀾滄江、怒江、紅河、珠江和伊洛瓦底江等6大流域。根據(jù)2001年水力資源復(fù)查成果,云南省10MW及以上河流共373條,水力資源理論蘊(yùn)藏量平均功率104 390MW,年電量9 144 億kW·h;理論蘊(yùn)藏量10MW 及以上河流上,裝機(jī)容量0.5MW 及以上技術(shù)可開發(fā)水電站裝機(jī)容量101 940MW,年發(fā)電量4 919 億kW·h;經(jīng)濟(jì)可開發(fā)的水電站裝機(jī)容量97 950MW,年發(fā)電量4 713億kW·h,經(jīng)濟(jì)可開發(fā)裝機(jī)容量和年發(fā)電量分別占技術(shù)可開發(fā)的96%和95.8%。截至2017年8月底,云南省已建水電裝機(jī)規(guī)模6 122萬kW。
云南省電源以水電為主,截至2017年8月底,云南省已建電源總裝機(jī)容量8 572 萬kW,其中,水電裝機(jī)容量6 122 萬kW、風(fēng)電裝機(jī)容量810 萬kW、光伏發(fā)電218萬kW、火電裝機(jī)容量1 422萬kW。水電裝機(jī)容量占系統(tǒng)總裝機(jī)容量的71.4%。
近年來,隨著云南省水電裝機(jī)規(guī)模的增加,云南省水電棄水問題也逐漸凸顯,自2013年產(chǎn)生棄水電量以來,云南省棄水電量呈逐年增加趨勢(shì),2014年至2016年,云南省逐年棄水電量分別為168 億kW·h、153億kW·h和314億kW·h。
電源建設(shè)規(guī)模與負(fù)荷發(fā)展水平不匹配體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是電源建設(shè)速度過快,超規(guī)劃預(yù)期,供給能力加強(qiáng);二是負(fù)荷發(fā)展水平低于預(yù)期,用電需求降低。以“十二五”的電力發(fā)展為例進(jìn)行分析。
電源方面,根據(jù)云南省電力工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃,2015年云南規(guī)劃水電裝機(jī)規(guī)模5 328 萬kW,其中三江干流水電3572 萬kW,其余水電1 757 萬kW。實(shí)際上,至2015年底,云南省水電裝機(jī)容量約5 896 萬kW,其中三江干流水電3 781萬kW,其余水電約2 115萬kW。2015年水電裝機(jī)實(shí)際規(guī)模較“十二五”規(guī)劃目標(biāo)增加568萬kW,相應(yīng)年均電量供給能力增加約250億kWh。
負(fù)荷方面,根據(jù)云南省電力工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)成果,“十二五”期間云南省年均負(fù)荷增長(zhǎng)率12.9%,2015年全省用電量達(dá)1 800 億kW·h。實(shí)際“十二五”期間云南省年均負(fù)荷增長(zhǎng)率僅7.48%,2015年全省用電量1 439 億kW·h。2015年全省實(shí)際用電量較預(yù)期水平減少361億kW·h。
電源建設(shè)規(guī)模增加,而負(fù)荷水平又較預(yù)期降低,供給能力大于需求,電力盈余凸顯。電源建設(shè)進(jìn)度應(yīng)是可控的,實(shí)際電源建設(shè)過快的原因是多方面的,總體上還是規(guī)劃、監(jiān)管不到位。而負(fù)荷發(fā)展水平則與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)布局等緊密相關(guān),客觀上具有較大的不確定性,也缺乏有效的調(diào)控手段。
云南省電源以水電為主,大型水電站具有建設(shè)周期長(zhǎng)的特點(diǎn),電源建設(shè)后的消納與負(fù)荷發(fā)展水平密切相關(guān),負(fù)荷發(fā)展水平的不確定性決定了難以實(shí)現(xiàn)電源建設(shè)規(guī)模與負(fù)荷的完全匹配,供需不匹配的情況將長(zhǎng)期存在,但隨著整個(gè)電力市場(chǎng)規(guī)模的增大和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的完善,系統(tǒng)對(duì)供需不匹配的容錯(cuò)能力將逐步提高。
云南省電源以水電為主,水電發(fā)電能力受來水影響較大,云南省六大流域來水總體上汛枯(汛期、枯期)、豐枯(豐水年、枯水年)差異較大,而具有較好調(diào)節(jié)性能的水電站相對(duì)較少,因此水電出力總體上汛枯、豐枯差異顯著,云南省的這種水電資源稟賦與市場(chǎng)需求不匹配,一定程度上影響了水電消納空間。以2020年為例分析如下。
根據(jù)目前電源建設(shè)時(shí)序初步分析,2020年云南省水電裝機(jī)容量將達(dá)到6 529萬kW(不含向家壩水電站直送上海320萬kW),全社會(huì)用電量約1 900億kW·h。
從汛枯差異看,2020年平水年云南省水電年發(fā)電能力約2 820 億kW·h,汛(5月~10月,下同)、枯期(1月~4月、11月、12月,下同)發(fā)電能力分別為1 910 億kW·h 和910 億kW·h,汛枯發(fā)電能力比為68:32,其汛、枯期用電需求分別為988 億kW·h 和912 億kW·h。從供需匹配上看,云南省水電供給基本上可以滿足云南省枯期用電需求,汛期則存在大量水電富余。
從豐枯差異看,2020年云南省水電在平、枯水年情況下,年發(fā)電能力分別約為2 820 億kW·h 和2 370億kW·h,兩者相差約450億kW·h,其中約80%為汛期電量。
云南省水電資源特點(diǎn)決定了在滿足云南省自身用電需求的基礎(chǔ)上,可用于外送的水電主要為大規(guī)模的汛期季節(jié)性電能,且送電能力在年際之間可能存在較大差異。目前云電外送的主要受端市場(chǎng)為廣東省和廣西省,云電外送電能的季節(jié)性和不確定性勢(shì)必會(huì)給受端區(qū)域的電源建設(shè)、運(yùn)行帶來諸多問題,其接納云南省季節(jié)性電能的意愿降低,云電外送難度增加。
云南省水電消納除本省外,主要消納區(qū)域?yàn)槟戏诫娋W(wǎng)范圍內(nèi)的廣東和廣西兩省區(qū),市場(chǎng)消納范圍受到限制。近年來,在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度總體放緩的形勢(shì)下,廣東、廣西兩省區(qū)的電力需求也相應(yīng)降低,接納云南大量富余電量的能力也降低,不利于云南省水電棄水電量的消納。
同時(shí),規(guī)劃外送通道建設(shè)的滯后,一定程度上也加大了云南省的水電棄水電量。根據(jù)規(guī)劃,云電送桂主要通道為金中直流(320萬kW)和永富直流(300萬kW),金中直流原規(guī)劃于2014年建成投產(chǎn),由于存在不同意見,拖延了決策核準(zhǔn)過程,實(shí)際于2016年汛期投產(chǎn)。金中直流的推遲投產(chǎn)加劇了梨園、阿海水電站的棄水問題。
水電作為清潔可再生能源,水電的開發(fā)建設(shè)符合國(guó)家清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略,為我國(guó)的節(jié)能減排作出了重要貢獻(xiàn),但作為清潔可再生能源的水電在市場(chǎng)消納上缺乏相應(yīng)的保障機(jī)制,水電消納主要依靠市場(chǎng)行為。目前,云南水電的消納除依靠本省區(qū)外,重點(diǎn)還需依靠廣東、廣西兩省區(qū),從市場(chǎng)角度看,云電外送的價(jià)格優(yōu)勢(shì)并不明顯,且為兼顧自身區(qū)域電源企業(yè)的利益,兩省區(qū)增加云電送入規(guī)模的意愿并不強(qiáng)烈,不利于云南云電的消納。
除上述提到的相關(guān)因素,部分區(qū)域電網(wǎng)薄弱、通道力能不足、調(diào)度方式不盡合理等也會(huì)對(duì)云南省水電棄水產(chǎn)生影響,但從實(shí)際情況看,目前云南省并沒有因?yàn)檫@些因素產(chǎn)生區(qū)域性的電力短缺問題或火電增加供給的現(xiàn)象,即這些因素雖會(huì)對(duì)棄水電量產(chǎn)生影響,但在電力絕對(duì)富余的情況下,影響沒有直觀體現(xiàn)。
(1)建立促進(jìn)水電作為清潔能源的消納機(jī)制
制定鼓勵(lì)跨省區(qū)清潔能源的節(jié)能減排考核政策和碳排放交易機(jī)制,并形成相應(yīng)的清潔能源消納和利用的目標(biāo)考核體系,提高各省區(qū)水電消納積極性。
出臺(tái)支持清潔能源電力工業(yè)發(fā)展的相關(guān)機(jī)制,并建立合理的價(jià)格補(bǔ)償機(jī)制,助力云南省水電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
建立跨省區(qū)協(xié)作、協(xié)商機(jī)制,以國(guó)家層面為主導(dǎo),形成南方電網(wǎng)區(qū)域或更大區(qū)域范圍內(nèi)的跨省區(qū)電力交易協(xié)作機(jī)制,推進(jìn)、協(xié)調(diào)富余水電的消納。
(2)建立完善合理的區(qū)域電力市場(chǎng)
結(jié)合我國(guó)電力市場(chǎng)化改革,推動(dòng)區(qū)域電力市場(chǎng)的建設(shè)和完善,以謀求在更大范圍、更大平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)云南省水電資源的優(yōu)化配置和市場(chǎng)交易,以促進(jìn)云南省水電的充分消納。
(3)推進(jìn)龍頭水庫的建設(shè),改善云南水電電能質(zhì)量
推進(jìn)云南省具有較好調(diào)節(jié)性能的龍頭水庫的建設(shè),改善云南省水電出力特性,緩解云南省水電出力汛枯矛盾。龍盤水電站為金沙江中游“一庫八級(jí)”的龍頭水庫,龍盤水電站的建設(shè)對(duì)金沙江中、下游梯級(jí)水電站群的改善作用極強(qiáng),能根本改變?cè)颇鲜∷娧纯莩隽Σ町惖拿?,推?dòng)龍盤水電站建設(shè),能有效提升云南水電的調(diào)節(jié)能力,提高云南水電質(zhì)量。
(4)加強(qiáng)云電外送通道規(guī)劃、建設(shè)
建議在國(guó)家層面加大支持力度,協(xié)調(diào)近期內(nèi)云電外送消納,并盡快促進(jìn)已規(guī)劃的云電外送通道建設(shè)。
同時(shí),加大力度培育云南省用電市場(chǎng),充分發(fā)揮云南省清潔水電的資源和區(qū)域優(yōu)勢(shì),優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,引導(dǎo)省內(nèi)用戶穩(wěn)定、持續(xù)及擴(kuò)大生產(chǎn),培育新的用電負(fù)荷增長(zhǎng)點(diǎn),提升本地消納能力??茖W(xué)規(guī)劃、合理布局、嚴(yán)格控制電源建設(shè)規(guī)模及進(jìn)度。加強(qiáng)局部地區(qū)電網(wǎng)建設(shè),優(yōu)化調(diào)度。