中國儲能網(wǎng)訊：水電棄水是個(gè)老問題，打從筆者到水電部工作時(shí)就曾遇到。但現(xiàn)在討論它，有另一層現(xiàn)實(shí)意義?！吨袊茉磮?bào)》2015年8月10日第16版《今年汛期，再議棄水》一文總結(jié)了近年來西南水電的棄水情況和水電行業(yè)對解決棄水的建議。然而筆者認(rèn)為，與對棄水的理解一樣，解決棄水問題的主張也是多種多樣。解決水電棄水要靠市場機(jī)制，關(guān)鍵是找到一種使各利益相關(guān)者各得其所的方法，讓解決棄水的行為得到“利益”驅(qū)使。
當(dāng)下，電力工業(yè)總體處在需求增速下滑、供給增長較快、供需平衡有余、產(chǎn)能過剩顯現(xiàn)的狀態(tài)。水電棄水、風(fēng)電棄風(fēng)、光伏棄光就不奇怪，其實(shí)豈止是這三棄，連煤電也“棄煤”了，何出此言？解釋如下：
在我國的電源結(jié)構(gòu)中，近年來風(fēng)電、光伏、水電發(fā)展較快，除了調(diào)節(jié)性能較好的大水電外，風(fēng)電、光伏等電源的供給特性都不好，具有隨機(jī)性、間歇性、利用小時(shí)數(shù)低、反調(diào)峰、無功供給性能低、短時(shí)提供短路電流能力弱等問題，都需要穩(wěn)定的電源為其提供輔助服務(wù)，而這一角色非煤電莫屬。
近幾年，煤電承擔(dān)深度調(diào)峰導(dǎo)致了負(fù)荷率的下降。2013年，煤電平均負(fù)荷率為79%，2014年煤電裝機(jī)增加3555萬千瓦，發(fā)電量卻減少486億千瓦時(shí)，平均負(fù)荷率降至77%。
眾所周知，煤電煤耗是在額定工況下測定的，機(jī)組負(fù)荷率是影響煤耗的因素之一。據(jù)筆者查閱有關(guān)單位的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，綜合100萬千瓦、60萬千瓦超超臨界、30萬千瓦亞臨界機(jī)組特性，每一個(gè)百分點(diǎn)的負(fù)荷率影響煤耗1.125克/千瓦時(shí)。因?yàn)槊弘妳⒓由疃日{(diào)峰造成的煤耗增加，一年要多燒938.25萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，我們不妨稱之為“棄煤”。隨著水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電份額的增加，這種“棄煤”還會增加。
此外，為了輸送西部清潔能源而配置火電的做法也值得商榷。去年年初，哈密南-鄭州±800千伏特高壓直流工程投運(yùn)，當(dāng)時(shí)的想法是在哈密配置一部分火電，但配置的過程卻涉及到水資源的落實(shí)，而之前不夠充分的準(zhǔn)備工作使這條線路建成之后達(dá)不到預(yù)設(shè)的輸送容量。還有近期核準(zhǔn)的酒泉到株洲、新疆到安徽、寧夏到浙江等特高壓線路，這些項(xiàng)目能否達(dá)到可研目標(biāo)的關(guān)鍵就在于火電項(xiàng)目的落實(shí)。例如，寧夏的煤礦難以保證本地使用，必須使用內(nèi)蒙古的煤，來保證向山東的送電。
因此，輸電線路和電源項(xiàng)目的核準(zhǔn)涉及到不同的利益主體，統(tǒng)籌工作非常重要，寄希望于發(fā)電集團(tuán)和電網(wǎng)企業(yè)自動協(xié)調(diào)是不現(xiàn)實(shí)的，而政府三定方案中也沒有被賦予這樣的職責(zé)。目前看來，發(fā)電集團(tuán)主動做協(xié)調(diào)工作也許會好一些。
再回到棄水問題上來。棄水指水庫已蓄滿，來水量仍大于電站機(jī)組最大引用流量，這部分放棄的來水則為棄水。還有說法將原本應(yīng)經(jīng)過水輪機(jī)發(fā)電的水流，從泄水孔放走了成為棄水。相比之下，中國工程院陳祖煜院士的見解比較客觀，他認(rèn)為棄水分為兩種，一種是自然棄水，即在自然情況下，來水量太大，為了水電站的安全起見讓水流走；另一種是非自然棄水，即讓本可以用于發(fā)電的水流走。目前我國的棄水中，不少是屬于自然棄水。四川、云南的棄水就有許多是因?yàn)橛炅刻?、過于集中，而水電站發(fā)電機(jī)組通常按照河流一般流量計(jì)算（即多年平均流量）。假如為了不棄水，發(fā)電機(jī)組的額定容量按河流最大流量來計(jì)算的話，水電站就要配置更多的機(jī)組，而當(dāng)河流沒有那么多的流量時(shí)，就會導(dǎo)致部分機(jī)組長時(shí)間空閑，造成投資浪費(fèi)，所以，棄水是一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合問題。
從1993-2013年的21年間，全國6000千瓦及以上水電機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)在3019-3877小時(shí)間波動，平均值為3434小時(shí)，2005年以來機(jī)組利用小時(shí)數(shù)波動幅度較大，波動周期縮短，與來水情況有關(guān)，調(diào)峰壓力陡增。我國受太平洋季風(fēng)氣候的影響，一年內(nèi)雨量也不均衡，7、8、9三個(gè)月的汛期雨量占全年雨量的80%以上，水電站枯水季節(jié)的保證出力很低。根據(jù)2003年的全國水力資源普查報(bào)告，據(jù)長江流域隨機(jī)抽取的51座水電站的參數(shù)計(jì)算（其中選取長江上游水電站16座），總裝機(jī)容量為12996萬千瓦，各電站保證出力之和為3055萬千瓦，電站最大容量與保證出力之比為4.25，等值利用小時(shí)數(shù)為4433小時(shí)，裝機(jī)容量與保證出力之比明顯偏大，汛期和枯期電力平衡難以協(xié)調(diào)。如果將三峽電站和葛洲壩電站排除在外，則最大裝機(jī)容量與保證出力之比更大，年計(jì)算出的利用小時(shí)數(shù)更低，為保證枯期電力平衡，汛期棄水風(fēng)險(xiǎn)徒增。因此，我國水電開發(fā)極力增大裝機(jī)規(guī)模，與保證出力背離甚遠(yuǎn)，把調(diào)峰壓力推給電力系統(tǒng)，是不明智的。
值得注意的是，上述筆者計(jì)算出的長江51座電站在1993-2013年這21年間，我國水電實(shí)際發(fā)電利用小時(shí)數(shù)為3434小時(shí)，這與普查資料計(jì)算出的等值利用小時(shí)數(shù)4433小時(shí)相比，相差約1000小時(shí)，這也是棄水風(fēng)險(xiǎn)增加的因素之一。
談到棄水時(shí)，需要將調(diào)峰棄水單獨(dú)一說。所謂調(diào)峰棄水，是指后半夜電力負(fù)荷進(jìn)入低谷時(shí)段，電力需求較低（最小負(fù)荷率一般在0.5—0.6%之間），在各機(jī)組壓低負(fù)荷后仍超出的供給能力，承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)的水電停發(fā)部分機(jī)組，將水棄用的部分屬于合理?xiàng)壦?
根據(jù)《中國能源報(bào)》的《今年汛期，再議棄水》一文，文中將水電行業(yè)提出的棄水建議大致歸納為以下九種思路：一是擴(kuò)大水電市場銷售；二是加快外送通道建設(shè)；三是多發(fā)的水電對火電補(bǔ)償；四是規(guī)劃要根據(jù)實(shí)際情況作出合理調(diào)整；五是擴(kuò)大東盟五國聯(lián)網(wǎng)，以增加消納范圍；六是長遠(yuǎn)規(guī)劃要綜合考慮各種能源定位，協(xié)調(diào)發(fā)展；七是讓調(diào)節(jié)性能差的機(jī)組退出；八是建設(shè)龍頭電站；九是水電替代火電。這九條思路都不能說不對，但是依筆者在部機(jī)關(guān)工作三十年的感受來看，這些思路實(shí)施起來不是太過原則，就是遇到利益格局的阻礙太多，大多行不通。
解決水電棄水，首先要界定棄水，對于自然棄水、不可抗力棄水、或因?yàn)樗娬咀陨碓蛟斐傻臈壦戎弥活櫍⑼ㄟ^一些手段固化這些對棄水共識。其次，應(yīng)對棄水進(jìn)行分類，針對每一種棄水，研究制定相應(yīng)措施，用市場的辦法、規(guī)則來解決棄水。例如調(diào)峰棄水，可以定向掛牌銷售，價(jià)格面議或者降價(jià)銷售，使供售雙方各得其所，電網(wǎng)公司應(yīng)支持此項(xiàng)交易促其實(shí)現(xiàn)。政府在這方面要放權(quán)，準(zhǔn)許此類交易，政府職責(zé)是監(jiān)管。
廣而言之，一切棄掉能源的行為都是系統(tǒng)問題，水電棄水也不單純是水電開發(fā)的問題，更不僅是外送電的問題。所以，只依靠水電專家是找不出藥方的，期待電力系統(tǒng)專家和水電行業(yè)的專家共同來研究解決辦法。
(作者為中國電力發(fā)展促進(jìn)會專職顧問)
