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【特稿】那一日,我看到万里山河——写在流域可再生能源一体化综合开发全面启动之际

发布日期:2022-03-14 信息来源:规划总院 作者:韩冬 字号:[ ]

【编者按】近日,国家能源局印发《关于开展全国主要流域可再生能源一体化规划研究有关事项的通知》。作为全球最大的电力设计商承包商和全球清洁低碳能源建设领域的引领者,中国电建切实担负起原创技术策源地和现代产业链“链长”使命,积极投身“碳达峰、碳中和”伟大实践,将事业书写在万里山河,先后设计投资建成了一批水电、风电、生物质能发电、光伏发电等新能源项目,交出了一份份沉甸甸的时代答卷。

水电水利规划设计总院作为中国电建的下属企业,自建国以来,先后组织完成了三次水力资源调查工作,策划并推动了“十二大”水电基地的规划、建设工作。这篇文章详细介绍了“十二大”水电基地的前世今生,并描绘了在2035年左右全面建成生态环境友好、防洪体系完善、水资源利用高效、可再生能源一体化综合开发、移民共享利益、航运高效通达、山川风光秀美、人水自然和谐的现代江河治理体系,重新绘就一副壮美的现代千里江山图。

01·缘起

“君不见黄河之水天上来,奔流到海不复还。”——李白

我有一个学习水利的朋友。

他是很喜欢从旧纸堆里面去追寻故事的。读书的时候,先是把《史记》翻到有些残破,随后又买了很多历史书籍,直到书架被塞得满满当当。一千个人心中有一千个哈姆雷特,每个人对于历史也有不同的理解。他说书上有那么多王侯将相、英雄美人、文人墨客、贩夫走卒的故事,每次翻开书来,仿佛自己也在经历了另一个人生,有限的人生在书中突然多了无限的可能。

中国的历史璀璨极了。有很多条主线贯穿其中,或是军事纷争、或是政治制度、或是金融财政、或是英雄史诗。许是专业的原因吧,他最喜欢的还是水利史。他经常给我讲起“三过家门而不入”的大禹治水,讲起李冰父子建设都江堰后成都遂成天府,讲起沟通长江和珠江水系的灵渠,讲起韩国欲疲秦之力而推动建设的郑国渠,讲起分割楚河汉界的鸿沟,讲起潘季驯治理黄河的束水冲沙法,讲起至今千里通波的京杭大运河,讲起“花满苏堤柳满烟”的西湖胜景,讲起让沙漠变成绿洲的“坎儿井”。每一个治水的故事里面,都写满了中国人民的奋斗精神,都写满了中国人民的勤劳智慧,都写满了为人民谋幸福志士仁人的一生。黄河博物馆有一句话,“一部治黄史,半部中国史”,诚哉斯言。

工作之后,因为专业的关系,也因为水电的历史的确精彩,所以他又花了很多的时间去追寻这段奋斗的历史。建国之初百废待兴,为了治理江河,毛泽东主席提出“把黄河的事情办好”的重要批示;周恩来总理在新安江水电站建成之际的重要题辞:“为我国第一座自己设计和自制设备的大型水力发电站的胜利建设而欢呼!”;邓小平同志关于“水电大项目上去了,能顶事”的重要讲话;专家学者关于三峡大坝“建要比不建好,早建要比晚建有利”的著名论证;习近平总书记指出“真正的大国重器,一定要掌握在自己手里”。这些瞬间是中国水电发展的高光时刻。

此外,还有一件事,他也时常和我说起。那就是他在整理办公室时无意看到的一本书:《十二大水电基地》,署名是能源部、水利部水利水电规划设计总院(现水电水利规划设计总院),时间是一九八九年十月。

转眼,已是三十三年前。 

02·十二大水电基地

 “凡事豫则立,不豫则废。言前定则不跲,事前定则不困,行前定则不疚,道前定则不穷。”——《礼记·中庸》

 《十二大水电基地》指出:我国水能资源分布极不均匀,因此开发重点应放在水能资源丰富、开发条件较好和严重缺煤、缺电地区,建立水电基地,选择一些条件较好的点子优先开发。文中提出的“十二大水电基地”分别是金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、长江上游、南盘江-红水河、澜沧江干流、黄河上游、黄河中游北干流、湘西、闽浙赣、东北,规划装机容量2.1亿千瓦,年发电量1万亿千瓦时。

在总结“十三五”水电发展经验的时候,我们系统梳理了这十二大水电基地的建设情况。黄河中游北干流、湘西、闽浙赣、东北这四大水电基地距离负荷中心较近,在20世纪的最后十年基本上已经开发完成。21世纪初,国家提出西部大开发战略和“西电东送”的发展思路,水电行业得到了跨越式发展。“十三五”期间,随着金沙江乌东德、白鹤滩,雅砻江两河口水电站,大渡河双江口水电站等骨干工程陆续开工建设,金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、长江上游、南盘江-红水河、澜沧江干流等八个大型水电基地开发布局也已基本完成。

中国水电的成功经验很多,因为水能资源条件得天独厚、世界第一,因为改革开放释放了人民群众的无穷伟力,因为经济大发展提供了前所未有广阔的市场空间,因为投资主体多元化激发了开发建设活力,更因为无数埋头苦干、无数拼命硬干的水电人。但是其中无疑很重要的一点,正是一代一代的水电人,在书籍上、在图纸上、在文章中,描绘了“那一日,他们看到的万里山河”。一张蓝图绘到底,一任接着一任干,三十余年行日日不断之功,带领中国水电从一个成功走到了另一个成功,带领事业从一个辉煌走到了另一个辉煌。2004年、2011年、2016年,中国常规水电装机规模分别突破1亿千瓦、2亿千瓦、3亿千瓦;2014年,中国水电发电量首次突破1万亿千瓦时。建国七十年来,中国常规水电装机容量从1949年的36万千瓦增加到2021年的35453万千瓦,增长近1000倍,中国水电累计发电量约20万亿千瓦时,相当于替代60亿吨标准煤,减少二氧化碳排放约156亿吨。

“功成不必在我,功成必定有我。”“封侯非我意,但愿海波平。”这是属于水电人的情怀、浪漫和担当。 

03·可再生能源一体化综合开发基地 

“并负垂天翼,俱乘破浪风。”——唐·高适

未来,该去往何方?

是骄傲自满、躺在历史的功劳簿上晒太阳,还是一起努力,共创水电事业新的辉煌?

两会期间,总书记谆谆叮嘱,殷殷重托:“绿色转型是一个过程,不是一蹴而就的事情。要先立后破,而不能够未立先破。”风、光等新能源具有间歇性、不稳定性的特点,能够提供零碳电量,但是对于系统的容量支撑有限。水电则不仅能够提供零碳电量,同时可以提供充足的容量支撑。水(抽蓄)风光一体化开发能够提供百分之百的清洁电力,且安全可靠,是建设以新能源为主体的新型电力系统的最好抓手。

水电是传统产业,技术成熟、产业链绵长。风光等新能源是战略新兴产业,正在蓬勃发展。通过水(抽蓄)风光一体化开发,可以实现一手抓水电等传统产业转型升级,一手抓风光等战略性新兴产业发展壮大的目标,互相促进、互相支持,以老带新。不断增强清洁能源产业链供应链安全性、稳定性、可靠性。

碳达峰、碳中和发展目标提出,十二大水电基地布局基本完成,陆上风电和光伏发电全面平价,特高压输电技术不断取得新突破。同志们,时机成熟、万事俱备,未来,让我们共同把十二大水电基地全面进化升级为流域可再生能源一体化综合开发基地!

我们认为,流域可再生能源一体化综合开发基地(以下简称基地)将主要具有以下四大特征:

1.基地的核心是构建高比例可再生能源体系。基地依托于已建、在建或规划水电基地,联合抽水蓄能电站,结合水电扩机增容、储能改造,同时兼顾部分具有调节能力的火电,利用水库储能和水电站灵活调节能力,在合理范围内配套建设一定规模的以风电和光伏为主的新能源发电项目,以流域为单元打造可再生能源一体化综合开发基地。基地可再生能源电量比例应达到80%以上。

2.基地的实质是对水电基地的升级和改造。对于远离负荷中心的水电基地(省内消纳或跨省外送),其主要功能是输送电量,充分发挥水电、抽水蓄能的储能和灵活调节作用,并搭配大规模的风光电站,探索推进一体化运行、送出、参与电力市场竞争,以实现基地集约高效发展。对于临近负荷中心的水电调峰电源,要强调其系统服务能力,根据其自身潜力和系统需求研究扩机和储能改造方案,提升系统对于风光等新能源消纳能力。

3.基地的原理是水风光的资源特性互补。常规水电、抽水蓄能电站是最佳的储能工程,具有规模大、长周期储能和快速响应的显著特点。通过对现有已建、在建和规划水电基地的升级改造,新建大规模的抽水蓄能电站,推动流域可再生能源基地一体化协同发展,通过常规水电、抽水蓄能电站的灵活调度平抑风电和光伏发电的日内随机波动或日间周期波动,同时可以发挥风光电源的季节性补偿效益,增加水电基地枯期出力。

4.基地的效益来自于水风光的经济特性互补。随着技术进步和效率提升,陆地风电和光伏发电逐步进入平价甚至低价时代。推动流域可再生能源一体化协同发展,可以发挥风、光发电成本低于水电的经济优势,有效提升基地整体竞争力;同时,提高外送通道利用率,降低单位输电成本。

初步考虑,我们拟按照三步走战略推动可再生能源一体化综合开发基地建设:

第一步,2022年前,完成全国200万千瓦以上主要流域的可再生能源一体化基地规划研究。

第二步,2025年前,根据各流域开发基础和资源条件,优选一批重点项目在“十四五”期间实施;开工建设一批抽水蓄能电站;积极推动流域水电扩机。

第三步,2035年左右,按照基地规划方案,在现有水电基地基础上,全面完成可再生能源一体化综合能源基地建设。同时,探索推进基地一体化运行、送出、参与电力市场竞争,以实现基地集约高效发展。

04·建设现代江河治理体系

“布被秋宵梦觉,眼前万里江山”——宋·辛弃疾《清平乐·独宿博山王氏庵》

我们预计:考虑到在建项目的合理建设工期,预计到2025年,中国常规水电装机规模可以达到3.8亿千瓦,抽水蓄能达到6200万千瓦。考虑到新增开工项目,以及一定规模的水电扩机,预计到2030年,中国常规水电装机规模可以达到4.2亿千瓦左右,抽水蓄能达到1.2亿千瓦。

我们的愿景:到2035年前后,全面建成生态环境友好、防洪体系完善、水资源利用高效、可再生能源一体化综合开发、移民共享利益、航运高效通达、山川风光秀美、人水自然和谐的现代江河治理体系。全面建成藏东南清洁能源基地;大力发展抽水蓄能电站,助力新型电力系统建设,为大型新能源基地提供骨干支撑;深入推动适应电力市场竞争的体制机制改革建立和巩固中国绿色清洁能源电力标准,深度参与国际清洁低碳和可再生能源发展治理体系重构,为世界可再生能源发展提供中国方案和工程实践。争取到2035年,常规水电装机规模达到5亿千瓦,抽水蓄能超过3亿千瓦,水电总装机容量达到8亿千瓦左右。

到2050年前后,全面建成十四大可再生能源一体化综合开发基地,对实现碳中和工作目标贡献达到20%以上;国际合作继续深入,为全球水电和高比例非化石能源发展贡献中国智慧。2050年水电总装机容量达到10亿千瓦左右。






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