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全球水电发展趋势解读

浏览次数: 日期:2017年6月23日 19:21

       根据国际水电协会最新研究报告,2016年,世界水电发展良好,增长稳定,约新增装机3150万千瓦,其中包括640万千瓦抽水蓄能装机容量,是2015年抽水蓄能装机新增总和的两倍。至此,全球水电装机达到12.46亿千瓦,总发电能力4102×106兆瓦时,为可再生能源发展作出前所未有的贡献。

       中国在2016年世界范围内的水电开发再拔头筹,新增在运发电能力1170万千瓦,其中包括370万千瓦抽水蓄能。这样的增长,较2014年的2190万千瓦和2015年的1940万千瓦有所下滑,显示出中国在水电开发进程上的减速化。

       巴西基于其自身资源优势,2016年开发建设了包括Jirau主工程在内的共计640万千瓦装机容量。其他国家水电发展也取得新进展——厄瓜多尔新增装机200万千瓦,埃塞俄比亚150万千瓦,南非130万千瓦,越南110万千瓦,秘鲁100万千瓦以及瑞士100万千瓦。

       水电增长的主要驱动力不单单是出于全球各国对电力的需求,还有对电能可靠性、清洁性和经济性的考量,以达成巴黎协定的减碳既定目标。抽水蓄能装机的增长,进一步凸显水电在能源系统中的调节作用,尤其对于平衡风电和太阳能发电的波动有着显著的作用。

      通过国际水电协会综合监测结果和统计,分析出2016年水电发展的突出成就如下。

       2016年水电发展突出成就

      掌握应对水电发展风险的主动权

      目前,人们更加关注于水电站的选址和建设方式,以及建设水电站工程配套设施,来合理地、最大化利用资源。这样的操作理念可以优化管理建设循环基金,并根据当地实际情况,支持选择最合适的项目类型和项目地理位置。将国际上优秀实践项目纳入工程蓝图,可以确保在未来,项目以更高的环境标准和与巴黎协定一致的发展目标来建设,并促使开发者通过绿色债券市场来获取收益。绿色债券市场在2016年增值翻番,发行额已达到810亿美元。2016年6月由气候基金组织发起的促进水电与气候协调发展系列标准有望于今年稍晚些发布。

      与可再生能源协作共同提升电网稳定性

      创新革命性工程与可再生能源技术的耦合,为电网提供更加稳定的电力,同时可以提升单独能效并增加净收益——水电站水库浮动光电池板工程在全球各国均已进入试点阶段。该项基于现有电力基础设施的优化利用,可以有效减少水库的蒸发量。目前该试点项目已在巴西和葡萄牙进入投射光电池板阶段,印度也计划在Koyna水库进行60万千瓦浮动光电池板投射。美国已经开始运作世界第一个地热-水电混合工程,该项工程在注水井中安装水轮机,降低运行成本并提升安全性。

      抽水蓄能在满足能源储存需求方面扮演重要角色

      作为目前唯一具有规模性和经济性的电能贮存形式,抽水蓄能在2016年保持稳定增长,共计增加600万千瓦容量。抽水蓄能技术随着能源系统的升级也发生着革新。一项风-水电混合动力抽水蓄能系统在德国Naturspeicher开工建设。该项目在风力涡轮机基础上,风机的底座垫高并设置水槽,可作为抽蓄的上库,通过风力涡轮机性能的强化,抽水蓄能技术整合风力多变频率,使强风速得以更好利用。同时,抽水蓄能项目在夏威夷和Gran Canaria岛的微电网并网发展也取得进展。


      特高压输电使水电更好地输送到电力市场

      “全球能源互联”的概念已成为一个主要的互联发展新趋势,区域性及跨洲际的互联,确保了可再生能源技术的长足发展,来满足全球能源需求。

      “亚洲超级电网”已经在中国、日本、俄罗斯、韩国开展广泛讨论。特高压电网可以跨区域、国家甚至洲际将电网互联,来确保像水电这样清洁、可再生能源发电的可持续发展。

      世界其他地区如加拿大,在该国占主导地位的水电系统在与邻国美国中西部电网的互联基础上发展壮大。电网的互联互通,为更好地利用能源资源创造条件——加拿大中南部地区Manitoba水电系统利用水电库容的调节性来平衡该地区风电场向南部地区输电时产生的波动,同时电网提供输出和输入电能的双向贸易,来确保在低水位情况下电能的可靠性。

      智能现代化和资产数字化成为发展主导

      随着大批量的水电资产逐渐进入退役年限,资产管理面临更多的挑战。到2050年,预计全球过半数的在运水电设备面临现代化改造。

      数字化水电站,包括控制系统和区域网络工程是保证和优化水电系统管理和运行的新兴工业趋势 。例如,数字化水电系统可以实现水电与其他可再生能源协作,提供更具灵活性的电能来提升系统的辅助服务能力(频率控制、平衡服务等)。

其他数字化革命包括信息安全、电站和流域优化、断电管理、条件监测和能源预警,综合数据汇总提供给水电站资产管理者,可总体提升水电站资产的价值。

      水电站碳排放报告机制进程推进

      国际研究机构制定了关于水库温室气体排放计算公式,可准确计算出淡水水库碳排放数值。为了准确地估计水电站的碳排放,计算公式将具体到每个水库的预蓄水碳排放量,以及提供多种服务的水库都将被考虑在内。

      由于水电站碳排放机制可能对水电站建设造成投资风险,水电站建设出资者和贷款方目前正在寻求更为适用的水电站资格标准。同时,一项新的概念方法将从计划建设和在运水库的温室气体排放估算值出发,贡献更多的、一致性的水库温室气体排放量测算数据,使水电项目在一个公平的环境下与其它可再生能源进入高端市场和开展绿色投资。

      研究报告的可持续特性正在多样化发展

      随着评估手段的不断完善,评估机制在评价水电站发电能力方面起着重要的作用。同时这一趋势也要求更具互补性的金融衍生工具进入实际应用,来确保评估质量管理的进一步提升。其中一个重要的考量工具是环境和社会衍生工具,专注于基础性可持续发展的主题,以及国际行业的良好实践指南。

      金融组织更加注重气候适应能力

      气候变化对于水电未来发展既有促进因素,也有消极影响。金融机构正致力于寻求解决气候变化引发的相关风险,来确保工程建设的可控在控。

      国际银行正在启动一项关于气候适应性的研究,制定气候适应能力指南,涵盖实际风险评估和缓解措施,更好地利用气候变化带来的机遇,确保投资者在应对气候变化时掌握主动权,提升工程建设的安全和可靠性,并且可以提供相应的服务来引导投资和相关政策的修订。(消息来源于国际水电协会官网)

      (本文刊载于《中国电力企业管理》2017年5期,译者系该刊记者)

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