论水电的未来二十年

  

  这日和他在淮左名都偶遇，故友风采依旧。与之纵论古今，不胜唏嘘。满载杯酒，举杯祝词。

  改革开放四十余年，我国水电事业从无到有、从有到大、从大到强。十四大水电基地布局基本完成，全国抽水蓄能建设正酣。未来二十年，水电行业的前途如何，发展重点在哪？最近大家也都很困惑，让我问问你的看法。

  他说：水利事业历史悠远，水利人忠贞体国。从大禹治水，建设灵渠、都江堰，到治理黄河、开凿运河，再到当代志建三峡、构建全国水网、开发雅鲁藏布江、布局抽水蓄能，一代代水利人在生态文明建设、国土安全、水资源利用、促进乡村振兴和民族地区发展等方面做出了重要的贡献。

  随着新能源的加快速度进行发展，电力系统面临着两高的问题。一是高比例的新能源渗透率，二是高比例的电力电子设备，这样一些问题都会影响电力系统的安全稳定运行。

  从现在以至今后二十年，随着新能源规模进一步增加，电力系统必将面临两大挑战。一是日常的电力消纳，二是极端条件下的保供。

  截至2025年10月底，我国累计发电装机容量是37.5亿千瓦，其中太阳能发电装机容量11.4亿千瓦，风电装机容量5.9亿千瓦；水电装机4.4亿千瓦，其中抽水蓄能6300万千瓦。预计2025年底太阳能发电装机和风电装机将达到18亿千瓦，风光比例约为1:2。根据我们国家宣布的2035年国家自主贡献目标，明确风电和太阳能发电总装机容量力争达到36亿千瓦，按照1:2的比例测算，其中风电装机规模约为12亿千瓦，太阳能发电装机规模约为24亿千瓦左右。

  风光规模越大、消纳难度越大。以今年4月某典型日电力系统不同电源的出力特性来看，太阳能发电（主要是光伏发电）呈现非常典型的日出而作、日落而息的特点，如下图所示，就如同一只红色的大眼睛，一眨一眨的看着我们。随着光伏发电装机规模的逐步提升，这只眼睛也会越睁越大。但是并不只是白天需要电，晚上也有大量的需求。光伏发电没法满足这一部分需求。迫切地需要建设大规模的调节电源，以促进光伏消纳。

  一是具备调节能力的电源来“让”。如图所示，煤电、水电、气电都充分的发挥了“让”的作用。

  目前来看，提升“让”的要就有三种，一是煤电的灵活性改造，能大大的提升“让”的能力。二是常规水电的增容扩机，可以使常规水电的调节深度增加。三是灵活调用燃气电站，以适应新能源出力频繁波动的特点。

  第二种是“储”。这里的“储”指狭义的储电。可以把光伏发电白天的电量转移到晚上。“让”的极限调节能力是100%，顶多是自己不发，却不能够实现能量的时间转移。“储”的调节能力是±100%。

  如图所示，随着光伏发电规模的逐渐增加，单纯靠“让”不足以满足日常消纳的需求。必须有可以“储”的电源出现。目前“储”能主要技术方法是抽水蓄能、电化学储能和压缩空气储能等。

  随着新能源规模的逐步提升，未来有可能出现连续数日阴天、无风的极端天气。消纳问题能解决日内的平衡问题。但一旦遭遇极端天气，风电、光伏发电的出力会同时急剧降低，白天的日常需求没办法得到满足，并且导致“储”电电源白天无电可“储”，晚上也无电可发。供需关系严重不平衡，必然会带来系统性的风险。所以必须要有足够的能源储备来应对这种极端的情况。

  目前来看，解决保供问题的储备方案主要有三个。一是储水，二是储煤，三是储气。储水的办法是建设龙头水库，把水的重力势能储存在龙头水库里面。储煤的办法是采用煤场等方式，在现役火电站附近提前储备一定规模的煤炭。储气的方法是通过建设地下储气库、高压球罐储气等方式把天然气储存起来。综合比较，储水成本最低，储煤成本次之，储气成本最高。尤其是对于下游已经建好了梯级水电站的流域，如在金沙江中游建设一座龙头水库电站，其下游已经建成了梨园、阿海、金安桥、龙开口、鲁地拉、观音岩、金沙、乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝等13座电站。

  上游的每一方水流经这些电站，由势能转化电能，能够发出4度电。若在该水库储水400亿方，则相当于额外储存了1600亿度电。2024年我国每天用电量约 270 亿度 / 天，这个水库储存的能量相当于能够完全满足全国6天的用电需求。按照300克标煤/度电测算，水库储存的能量相当于4800万吨标煤，即使不考虑储煤成本，按照标煤价格1000元/吨测算，燃料价格达到480亿元。储水不仅仅具备能源保供的作用，对于实现径流丰枯调节、应对特枯水年等极端气候以及水旱灾害等方面也有重要的作用，综合效益优于储煤。

  “不壹劳者不久佚，不暂费者不永宁，是以忍百万之师，以摧饿虎之喙，运府库之财填卢山之壑而不悔也。”

  为了更好的建设新型电力系统，助力双碳目标的实现，未来二十年水电发展的使命主要就是这两项，一是促消纳，二是保供应。

  围绕消纳和保供两大功能，未来二十年，水电的发展趋势将主要在以下三个领域、九件大事。

  有三件大事，一是快速推进控制性龙头水库建设，充分的利用龙头水库的调节能力和已建梯级电站群的发电能力，为新型电力系统提供战略级保供能力。二是继续做好雅鲁藏布江下游水电的开发建设。三是快速推进全国主要河流的水电规划（调整）和开发建设，系统推进水电扩机增容，为新型电力系统提供容量支撑。

  有三件大事，一是快速推进雅砻江、金沙江上游等流域水风光一体化示范基地建设。二是完善全国水风光一体化总体布局，有力有序推进雅鲁藏布江、大渡河、黄河上游等重点流域水风光一体化基地建设。三是统筹推进以抽水蓄能为主要调节电源的新型水风光一体化基地建设。

  有三件大事，一是稳定市场预期，快速推进服务电力系统的抽水蓄能建设，有效应对新型电力系统两高问题，促进保供和消纳。二是大力推进服务特定电源的抽水蓄能建设。三是统筹火电灵活性改造、燃气电站、新型储能等其他调节资源，科学布局、优化选点，滚动开展抽水蓄能需求规模论证。

  水电过去是、现在是、将来也依然是建设新型电力系统、构建新型能源体系、实现能源强国的重要力量，是关系国计民生的大国重器。

  在水电总院赵增海副院长、规划部朱方亮主任的指导下，在总法律顾问/首席合规官马伟和总经理助理彭烁君的全力支持下，我们会同马良、崔正辉、秦潇、郑静、任伟楠、刘纳等共同完成此文，并听取了王婷婷、姚晨晨、益波、赵宋、李建兵、杨建赞、宁宇等各设计单位有关领导和专家的建议。再次对大家宝贵的意见和辛苦的工作表示衷心的感谢。

  受作者自身认识所限，本文内容难免疏忽、甚至挂一漏万，谨此抛砖引玉，欢迎各位的批评指正。

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