碳中和目标下中国小水电价值评估与发展战略转型

2022-03-16 02:31龚群超潘家华
关键词:小水电水电水电站

李 萌, 龚群超, 潘家华

(1.中国社会科学院 生态文明研究所, 北京 100028;2.中国社会科学院大学 城市发展与环境研究系, 北京 102488;3.北京工业大学 生态文明研究院, 北京 100124)

一、碳中和目标对中国小水电等电力产业提出新要求

自第一次工业革命以来,人类社会的科技发展水平日新月异,生活水平得到了明显改善。但是,随着科学技术的不断进步,人类对自然资源的索取与对自然环境的破坏程度越来越剧烈,对化石能源的过度使用使得温室气体排放数量急剧增长,导致全球平均气温迅速上升,引发了一系列极端气候灾难事件,给人类的生存环境带来了巨大威胁。2016年,国际社会有175个国家签署了《巴黎协定》,旨在为2020年后全球应对气候变化行动作出安排,长期目标是将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2 ℃以内,并努力将温度上升幅度限制在1.5 ℃以内(1)2018年10月,根据联合国政府间气候专门委员会(IPCC)发布的全球1.5 ℃温升特别报告显示,控制增温1.5 ℃与2 ℃相比,能避免大量因气候变化带来的损失与风险,但减排进程更加紧迫。2030年要比当前减排45%,2050年,全球实现净零排放或“碳中和”,即实现温室气体源的人为排放与汇的清除之间的平衡。。中国作为世界上最大的发展中国家,碳排放总量居世界第一,应对气候变化正成为我国基本实现社会主义现代化的最大挑战[1]。中国基于大国担当以及对国际社会的负责任态度,2020年9月,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上慎重承诺,中国将于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和[2]。“碳中和”目标要求中国必须加快经济转型和能源转型的力度,淘汰高耗能、高污染、资源密集型的增长模式,减少煤炭、石油等化石能源的使用,实现以可再生能源消费为主的的颠覆性变革。

当前,中国仍处于工业化和城市化发展阶段中后期,能源总需求一定时期内还会持续增长。从碳达峰到碳中和,发达国家有60年到70年的过渡期,而中国只有30年左右的时间,必须要根本改变长期以来的化石能源消费结构。这也意味着,中国温室气体减排的难度和力度都要比发达国家大得多。2021年3月,习近平总书记主持召开中央财经委员会第九次会议,研究实现碳达峰、碳中和的基本思路和主要举措,指出要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统[3]。

电力行业是能源行业的主体,中国以煤电为主的电力生产消费结构不仅造成了严重的空气污染,还给我国应对气候变化行动带来了严峻挑战(2)据统计,我国二氧化硫排放总量的90%、氮氧化物排放总量的67%、烟尘排放总量的70%和人为源大气汞排放总量的40%均来自于燃煤。煤电行业的超低排放改造虽可以减少常规污染物的排放,但对减少二氧化碳排放却无能为力。2019年火电行业的二氧化碳排放量约43.28亿吨,在全国碳排放总量中的占比超过40%。参见吴迪等,《解决300万人就业的煤电行业 为何要加速退出?》,https:∥baijiahao.baidu.com/s?id=1695924183996407498&wfr=spider&for=pc。。有关研究表明,中国要实现2060年前碳中和,就必须在2040年左右就要实现电力系统的近零排放,2050年左右要实现能源系统的近零排放。因而,我国必须加快新型电力系统的构建与能源体系的深刻变革,这是如期实现碳中和目标、构建新发展格局的坚实基础;同时,逐步减少化石能源使用,提升可再生能源利用占比,提高可再生能源稳定性,是新型电力系统未来的发展方向,也是我国实现“双碳”目标的战略选择。

水电作为技术成熟的清洁可再生能源,一直以来都是世界各国发展的重点,也为提高我国用电率做出了不可磨灭的贡献。其中小水电由于其投资小、周期短、见效快的特性,是水电发展过程中不可缺少的重要组成部分,并为解决无电缺电地区的人口用电、农村经济社会发展、农民脱贫致富等作出了巨大的历史性贡献。近年来,受多种因素的影响,小水电发展速度日渐放缓,社会上有关小水电的争议也较多。新时代下,我国聚力碳中和目标,需要各行各业的共同努力,尤其是对于小水电的发展,亟需科学地认知、理性地对待、正确地引导,推动构建水电发展的新格局,从而促进小水电在碳中和中的价值实现,再显担当。

二、世界小水电发展形势与中国小水电发展政策框架

天然水流蕴藏着巨大的能量,相比于风能和太阳能,人类利用水能的历史悠久,从利用水车驱动碾子进行碾米开始,过去的水车已经发展成今天高效率的水轮机,借助位于高处的河流、湖泊流至低处时产生的重力势能推动水轮机的转动,再借水轮机为原动力,推动发电机产生电能。按照装机容量的不同,水电可分为大型、中型和小型水电站。然而,从世界范畴来看,至今对水电站的规模、容量划分并没有统一的界定标准,各国的划分标准不一,同一国家在经济社会发展的不同历史阶段其划分标准也在不断发展变化。例如,20世纪50年代,我国小水电主要是指装机容量小于0.05万千瓦的水电站,而随着我国社会发展、技术进步、大型工程建设能力的不断增强,小水电装机容量的上限也不断增长,为0.3万千瓦、1.2万千瓦、2.5万千瓦,截至2021年,为5万千瓦(3)截至2021年,我国水电站规模的划分标准为:25万千瓦以上的为大水电站,5万至25万千瓦的为中水电站,5万千瓦以下的为小水电站。。

(一)世界小水电的发展形势

1.世界小水电发展的历程及现况

全球水电事业的发展都是从小水电起步。欧美国家早在19世纪就开始尝试小水电的建设,法国、美国陆续建设了国内第一座小型水电站,从而拉开了小水电建设的序幕,促进了电力的普及。

20世纪30年代,由于经济与科技的进步,大中型水电站的建设成为可能,许多国家转而建设发电能力更强的大中型水电站,导致小水电站数量与装机容量都有了大幅下降,小水电发展走向低谷。直至20世纪70年代后期,人类社会数次石油危机的爆发使得世界石油价格大幅上涨,由于大部分国家的能源供应无法得到有效保障,因此西方国家开始寻求替代能源以降低对石油的依赖程度。由此,小水电重新获得了各国政府的重视,各国小水电均有了不同程度的发展。据统计,1977年,法国已建有978座小水电站(4)此时小水电统计的标准是装机容量小于1万千瓦的水电站。,总装机容量49万千瓦,年发电量18亿千瓦时,瑞士共有1 050座小水电站,总装机容量55万千瓦,年发电量20亿千瓦时。这为西方国家减缓当时能源对外依赖、增强能源供应的安全发挥了积极的历史作用。

此后,小水电作为可再生的清洁能源,面对气候变化与环境破坏的严峻挑战,进一步得到一些国家的推崇,逐步形成了一套较为完善的政策体系以支持小水电发展,突出体现在可再生能源战略、小水电上网电价(FIT)、财政补贴、融资帮助等政策举措上(5)例如,在美国,上网电价政策是部分州和公用事业公司普遍采取的措施,该措施旨在鼓励从小型可再生能源发电商处采购电力,为分布式可再生能源(包括小水电)提供了强有力的经济激励。而意大利2008年开始实行上网电价,以取代小水电站绿色证明政策,计划实行年限15年,电价为0.22欧元/千瓦时(0.26美元/千瓦时)。2016年6月,意大利政府又颁布一项部长级法令,为小水电行业引入了新的上网电价支持计划,该计划的补贴额度与补贴期限由小水电站的最大装机容量决定,不同类型的小水电站获得的财政激励也不同。,以促进小水电的快速发展。小水电在解决用电、消除贫困、提高生活质量、降低碳排放等领域发挥出重要的作用。

2019年,联合国工业发展组织与国际小水电中心联合发布《世界小水电发展报告2019》(简称《报告》)(6)联合国工业发展组织(UNIDO),国际小水电中心,《国际小水电发展报告2019》,https:∥www.unido.org/sites/default/files/files/2020-08/Global_overview.pdf。,《报告》显示,2019年全球小水电(7)《世界小水电发展报告2019》为了便于统计和对比分析,认定装机容量在1万千瓦以下的水电为小水电。装机容量约为7 800万千瓦,与2013年的7 100万千瓦相比增长约10%。全球除美洲外,各大洲小水电装机容量在2013—2019年间均有不同程度的增长。

从世界小水电发展的趋势对比来看,亚洲装机容量增长绝对量最多,且大部分新增装机容量位于中国境内。欧洲作为水能利用最充分的地区,小水电装机容量的增长速度仍保持在10%以上,表明了欧洲各国政府对小水电长期的高度重视。非洲因基础容量小,增长率第一,为13.3%。美洲地区小水电装机容量呈现出一定的下降,主要是由于美国分析数据的变化所致。《世界小水电发展报告2016》中分析方法的改变,导致美国小水电装机容量数据大幅下降,由2013年的678.5万千瓦下降至2016年的367.6万千瓦(8)联合国工业发展组织(UNIDO),国际小水电中心,《国际小水电发展报告2016》,https:∥www.unido.org/sites/default/files/files/2020-08/WSHPDR_2016_final_report.pdf。(详见图1)。

本文进一步对比分析各大洲小水电潜在装机总量与现有装机容量,我们不难看出,世界范围内小水电仍有很大的开发潜力,尤其是亚洲和美洲地区,小水电的现有开发利用占比不及开发潜力的1/2(详见图2)。

图2 2019年世界各大洲潜在装机总量与装机容量资料来源:《世界小水电发展报告2019》。

2.国际时局下小水电发展的走向

随着全球气候变暖的负面效应开始逐渐显现,世界各国政府意识到了减排降碳的重要性,纷纷开始采取应对措施。当前,大部分国家都提出了碳中和目标(9)目前,全球已有130多个国家提出“零碳”或“碳中和”气候目标,其中,不丹和苏里南已经实现了碳中和目标,英国、瑞典等六国将碳中和目标写入法律,越来越多的国家和地区提出了相关法律草案。。同时,为了具体落实及顺利实现碳中和目标,各国都发布了适合国情的可再生能源发展战略,并且均要求增加可再生能源在能源利用体系中的比重,设定未来一段时间内可再生能源的增长量,以降低化石能源使用。

国际社会以欧盟为代表,近些年一直在积极推动小水电的发展。一方面,欧盟委员会的“可再生能源路线图”,确认小水电是欧盟未来能源组成的重要部分;另一方面,出台促进可再生能源发展的政策文件——“欧洲能源政策:欧盟委员会通讯”。文件规定到 2020 年,可再生能源占总能源的比例必须达到20%,对包括了小水电的可再生能源的发展作了规划[4]。由于欧盟国家繁琐耗时的审批手续非常严重地阻碍了小水电的发展,因而正在努力为小水电的审批建立快速通道。目前,欧洲已广泛开展对水电的绿色电力认证,通过对绿色电力采取更高的购电价格来促进水电的发展,并适应社会对生态环境保护的要求。

2017年,意大利发布《国家能源战略》(Strategia Energetica Nazionale 2017)(10)Strategia Energetica Nazionale 2017, Ministero dello Sviluppo Economico, http:∥www.sviluppoeconomico.gov.it/index.php/it/energia/strategia-energetica-nazionale。。预计到2030年,意大利水电总发电量将达到50亿千瓦时。由于包括意大利在内的大多数欧盟国家,传统的大型水电站已接近饱和,因此这一目标的实现将主要依靠大型水电站的改造与新小水电站的建设来实现。

2016年,法国发布《多年能源战略》(The Multiannual Energy Programme)(11)https:∥www.hydroworld.com/articles/2016/05/france-issues-tender-for-small-hydropower-development.html。,预计到2030年,法国新增水电装机容量将从50万千瓦提升至75万千瓦。为此,法国政府于2016年4月发起了第一次小水电项目的开发招标。

目前,美国实施大型水电开发方案的机会越来越少,但小水电却拥有更加广阔的发展前景。近年来,美国国会通过了两项有关小水电发展的新法案。一个是《水电监管效率法案》(PL 113-23, 127 Stat. 493);另一个是《垦务局小水电发展和农村就业法案》(PL 113-24, 127 Stat. 498)。这两项法案都简化和加快了小水电开发监管审批的程序,以促进小水电开发[5]。美国还在积极建设一些具有调峰功能的抽水蓄能电站,这些新增的装机容量虽然不能从整体上改变美国的电力结构,但在可再生能源的开发利用方面却占有重要的地位。

国际社会对于小水电技术不断的研发创新,使小水电技术已有了很大的发展,低水头、径流式、鱼类友好等发电技术,更利于小水电资源的充分利用,减少对生态环境的影响,而且也充分体现了各国政府对于可再生能源的观点与态度,尤其是当前减排形势压力巨大下,各国都已充分认识到水电的重要性,发展小水电对区域经济和社会可持续发展具有重要意义。因而,在保护环境的前提下,许多国家积极发展(小)水电,将成为今后一个时期进行能源结构调整的一个重要举措。

(二)中国小水电发展的政策框架

中国小水电建设历史悠久,早在20世纪初,中国台湾于1904年7月就在淡水河支流上建成了装机容量为0.06万千瓦的龟山水电站,成为了中国境内最早的水电站[6]。近代中国由于资金、技术、人才等资源短缺,同时连年的战乱使得基础设施的建设异常困难,因而小水电发展速度非常缓慢,装机容量不高。至中华人民共和国成立之时,中国水电装机总容量仅为16.3万千瓦,当年发电量仅为7.1亿千瓦时,水电装机容量与发电量的占比均较低。

1.中国小水电发展的政策演进

中华人民共和国成立后,在政策的引导和推动下,中国小水电建设迎来了新的发展机遇,主要体现为三个阶段。

第一个阶段:1949—1979年。

中华人民共和国成立后,为了解决农村地区的用电问题,满足农业合作化农村的用电需求,党和政府高度重视小水电的建设工作。国家实行两条腿走路的方针,结合江河治理,兴修水利,开发小水电。

1952年,水利部设置小水电专管机构。1956年,中国共产党中央委员会提出《一九五六年到一九六七年全国农业发展纲要》(简称《纲要》),明确指出:“凡是能够发电的水利建设,应当尽可能同时进行中小型水电建设,结合国家大中型电力工程建设,逐步增加农村用电。”(12)中国共产党中央委员会,《一九五六年到一九六七年全国农业发展纲要》,http:∥www.law-lib.com/law/law_view1.asp?id=94818。为了充分贯彻《纲要》精神,各省因地制宜地提出了兴办小水电的政策方针,有效促进了小水电的发展。1958年2月,时任国务院副总理薄一波在《关于1958年度国民经济计划草案的报告》中指出:“今后电力工业建设,应当坚决执行中央提出的以水电为主、火电为辅的长期建设方针。”(13)薄一波,《关于1958年度国民经济计划草案的报告》,http:∥www.npc.gov.cn/wxzl/gongbao/2000-12/23/content_5328420.htm。同年8月,农业部在天津召开了全国第一次农村小水电会议,提出“以小型为主,生产为主,社办为主,动力与电力并举,兴修与管理并重,全面规划,综合利用,认真贯彻多快好省精神”的建设方针,并倡议一个省先抓5个县和100个乡的农村初步电气化建设(14)http:∥www.lunwenchina.cn/html/78/n-3778.html。,而后以点带面,不断发展。之后,水电部农电局制定了《农村电站管理工作试行条例》(15)https:∥www.docin.com/p-1957370900.html。、国务院印发了《关于加快发展电力工业的通知》(16)1975年,国务院印发《关于加快发展电力工业的通知》,明确电力工业执行水火并举、大中小并举方针,要求提高水电比重,在加快大型水电建设的同时,必须依靠群众兴办中小型水电站。,进一步推动小水电的建设与管理工作。1979年,国家农业委员会在《目前小水电的建设情况和急待解决的问题》中,将“四谁”原则提为“四谁”政策,指出应继续执行对小水电“谁建、谁有、谁管、谁受益”的政策,在体制上实行“建设和管理统一,发电和供用电统一”的原则,以调动地方小水电的积极性[7]。

总之,我国在这一时期的小水电政策以指导性原则为主,提倡发展小水电,提高农民群众建设积极性。小水电由点到面迅速发展起来,小水电装机容量以平均每年21万千瓦的速度增长。

第二个阶段:1980—2000年。

我国在此阶段的工作重心逐渐转移到了经济建设上,随着工业化进程加速,用电需求急剧攀升,电力供需缺口不断加大,农村用电与扶贫问题日益严峻。为此,政府以电气化县建设为主要抓手,有效推进了小水电的发展与建设。1983年10月,水利部召开农村电气化试点县座谈会,并向国务院上报了《关于积极发展小水电,建设中国式农村电气化试点县的报告》(17)国家能源局,《关于积极发展小水电,建设中国式农村电气化试点县的报告》,http:∥www.nea.gov.cn/2015-12/13/c_131051663.htm。。同年,国务院正式批复并指出,“农村电气化是八亿农民的大事,在国家兴办大中型电力建设的同时,应当在那些水力资源较好的地方,提倡以地方和群众自力更生为主,积极发展小水电,实现农村电气化。”批转了全国100 个农村电气化试点县名单(18)国务院在《关于积极发展小水电,建设中国式农村电气化试点县的报告》的批复中还指出,要把水利和电力统一起来,建立县一级发、供、用电统一的管理实体。 1991年与1996年,国务院分别批复同意新建200个和300个农村电气化县的计划,以此为起点开始了农村电气化县建设工作,有效促进了小水电的快速发展。。此外,为了推进小水电行业的市场化改革,1986年,国家经济委员会、水利电力部、 国家物价局联合发文,规定小水电电量属计划外电量,参与市场调节(19)文件规定,小水电在自供区内的售电价,由当地物价部门按照有合理利润的原则确定;小水电上网电量由电业部门代销,上网和销售电价由省级物价、电力、水利部门核定,按平均供电成本、线损、税金、平均利润确定,但不能低于0.05元/千瓦时。。1988年12月,根据《中共中央关于经济体制改革的决定》(20)《中共中央关于经济体制改革的决定》,https:∥code.fabao365.com/law_92513.html。的精神,水利部发文要求各级小水电公司、电站和供电企业,按照责、权、利相结合的原则,向上级主管部门承包经营(21)文件要求完善企业内部经济责任制,推广站(厂)长负责制、目标管理和内部分级承包,确定浮动工资、岗位工资等新内部分配形式。,开启了国有小水电企业经营管理由计划经济模式向市场经济模式的转变。1995年,《中华人民共和国电力法》颁布并于1996年开始实施(22)1995年12月28日,《中华人民共和国电力法》经第八届全国人民代表大会常委会第十七次会议通过,自1996年4月1日起施行。该法指出:“国家提倡农村开发水能资源,建设中、小型水电站,促进农村电气化。”“国家对农村电气化实行优惠政策,对少数民族地区、边远地区和贫困地区的农村电力建设给予重点扶持。”。1999年,国务院批转国家经贸委《关于加快农村电力体制改革加强农村电力管理意见》,旨在通过电力体制改革,理顺中央电力企业与地方电力企业的利益关系,加强水电等经营管理(23)该管理意见指出,要降低农村电价,减轻农民负担,繁荣农村经济,扩大国内需求;强调要处理好中央电力企业与地方电力企业的利益关系,自供自管县要根据不同情况进行改革,自供自管县的承贷主体要根据不同情况进行确定,并赋予了各级水利部门在农电体制改革、农网建设改造和城乡同网同价中的职责。我国电力体制改革提上日程。。

国家在这一时期出台了很多激励小水电的政策举措,尤其是农村电气化战略和小水电市场化推进,一些地区迎来了小水电发展的鼎盛,小水电装机容量以平均每年88万千瓦的速度快速增长。

第三个阶段:2001年至今。进入21世纪以来,我国社会经济发展不断进步,人与自然的矛盾也日益深化,小水电的发展面临越来越复杂的挑战。在21世纪初,我国仍继续坚持农村电气化县的建设工作,2001年11月,水利部印发《关于‘十五’建设400个水电农村电气化县的通知》(24)经国务院批准,决定“十五”期间全国建设400个水电农村电气化县,此后每个五年计划中均有农村电气化县的建设计划,农村电气化县建设稳步推进。。2003年1月,中共中央、国务院印发《关于做好农业和农村工作的意见》,正式启动小水电代燃料工程(25)《关于做好农业和农村工作的意见》指出:“农村能源建设,要重点支持退耕还林地区发展农村沼气,启动‘小水电代燃料’试点,巩固退耕还林成果” ,标志着小水电代燃料工程从研究论证阶段进入实施,http:∥www.reformdata.org/2003/0116/4864.shtml。。然而,随着生态环境问题日益凸显,不规范小水电站对生态的破坏作用受到人们普遍关注,为此我国政府开始对小水电进行整治工作。2006年6月,国家环境保护总局、国家发展改革委联合印发《关于有序开发小水电,切实保护生态环境的通知》(26)国家环境保护总局、国家发展改革委,《关于有序开发小水电,切实保护生态环境的通知》,http:∥www.gov.cn/zwgk/2006-06/23/content_318020.htm。,强调要加强小水电资源的合理开发利用和保护,防止不合理开发活动造成生态破坏,切实保护和改善生态环境。2014年5月,环境保护部、国家能源局发布《关于深化落实水电开发生态环境保护措施的通知》(27)环境保护部、国家能源局,《关于深化落实水电开发生态环境保护措施的通知》,https:∥www.mee.gov.cn/gkml/hbb/bwj/201406/t20140617_277066.htm。,指出要建立河流水电开发与环境保护统筹协调机制,切实做好水电开发环境保护工作。2016年12月,水利部印发《水利部关于推进绿色小水电发展的指导意见》,决定在全国开展绿色小水电站建设工作(28)2016年,水利部、国家发展改革委联合印发《关于下达农村小水电扶贫试点项目2016年中央预算内投资计划的通知》,联合启动了农村小水电扶贫工程。小水电的发展为脱贫攻坚任务的顺利完成做出了巨大贡献。2017年起,小水电扶贫项目每年拿出收益的80%用以直接补助建档立卡贫困户,2016—2019年间建设的扶贫电站每年可提取1.08亿元用于扶贫,有效提高了当地贫困户的经济收入。。2018年12月,水利部、国家发展改革委、生态环境部及国家能源局四部委联合印发《关于开展长江经济带小水电清理整改工作的意见》(29)水利部、国家发展改革委、生态环境部、国家能源局,《关于开展长江经济带小水电清理整改工作的意见》,https:∥www.sohu.com/a/284392207_423044。,启动长江经济带小水电清理整改工作。

从总体看,我国这一时期的小水电政策侧重规范与引导,小水电的发展速度变缓,主要是由于当前严控新建商业开发的小水电项目,以及小水电清理整顿中的执行偏差,很多在建或已建的小水电大规模退出或撤出。

2.中国小水电历史贡献及开发现状

中国小水电的建设有着强烈的时代背景,在不同历史时期,其定位、发展导向和实际效用也不尽相同。从20世纪50年代至改革开放前,我国小水电主要是为了解决无电缺电地区人民生活用电问题;从改革开放后到20世纪末,小水电主要解决贫困地区脱贫致富及农村地区电气化问题;进入21世纪后,小水电则主要是为缓解资源约束,改善生态环境,促进可再生能源利用。因此,我国近几十年建成的数量众多的小水电站在促进经济社会发展、生态环境治理、能源结构转型等方面均做出了重要贡献。表1梳理总结了不同历史时期中国小水电的建设重点及作用贡献。

表1 新中国小水电的主要历史贡献

我国是世界上水能资源最丰富的国家。目前,国家的小水电建设工作相比新中国成立初期已有了长足进步,总装机容量增长近500倍,年发电量增长近22倍;被开发的小水电点多面广,除上海市外,其站点遍及30个省(区、市)共1542个县,主要分布在西部地区、少数民族地区、革命老区、边疆地区和特别贫困地区;主要集中在长江上游、黄河中上游地区;并且这些地区大多是天然林保护区、退耕还林还草区、重要的生态保护区和主要的水土流失区。

截至2019年底,全国共建成小水电站45 445座,较上一年减少了1 070座。总装机容量达到8 144.2万千瓦,占全国水电总装机容量的22.9%,占全国电力总装机容量的4.1%。2019年,全国小水电的年发电量为2 533.2亿千瓦时,较上一年增加了187.6亿千瓦时,同比增长8.0%;上网电量为2 347.3亿千瓦时,就近供电39.3亿千瓦时;全国小水电上网平均电价为0.304元/千瓦时,较2018年增加0.01元/千瓦时,就近直接供电电价为0.335元/千瓦时。全国小水电发电量占全口径水电发电量的19.5%,占全国总发电量的3.5%,比上年增长0.1个百分点(30)《2019年农村水利水电工作年度报告》、《2019年中国水力发电年鉴》。。

三、中国小水电发展中存在问题及发展价值再评估

(一)小水电发展态势放缓及对其发展的社会争议

2021年6月,国际能源署(IEA)发布了《水电市场特别报告》(Hydropower Special Market Report)。基于数据分析,该报告指出,如今水电是低碳发电的支柱,向全世界提供了近一半的电力。水电的贡献比核能高 55%,也大于所有其他可再生能源(包括风能、太阳能光伏、生物能源和地热能)的总和;但也同时预测,2021—2030年,全球净新增水电装机将比2010—2020年减少23%[8]。

近年来,欧洲、拉丁美洲和中国等水电发展较好的一些地区(或国家)水电行业面临许多挑战,正在阻碍其快速发展。2000年,欧洲议会和欧盟理事会制定了《欧盟水框架指令》(EU Water Framework Directive)(31)欧洲议会,欧盟理事会,《欧盟水框架指令》(EU Water Framework Directive),https:∥eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32000L0060。,要求所有欧盟成员国以及准备加入欧盟的国家都必须使本国的水资源管理体系符合水框架指令(WFD)的要求,并引入共同参与的流域管理措施。《欧盟水框架指令》对水体状况的强制规定,将使各国相关部门在审查小水电方案时,需要针对三大类 16 个描述量进行研究和评估,以确保小水电对该水域的影响满足 WFD 的要求。这就意味着在小水电的规划阶段就要进行大量的环境评估。这些研究和评估,将用去大量的成本和时间,从而使小水电开发令人望而却步;同时,对如何达到“水框架指令”要求的质量水准的争论,加剧了小水电开发对当地水源质量标准的影响是否应全部重新评估的争论,这些环境上的压力进一步加大了获取小水电站建设开发许可证的难度[4]。意大利每新建一个新的小水电项目,需要获得 58 个许可;波兰已立法禁止小水电的开发。随着中国对生态影响的日益关注以及缺少具有经济吸引力的可用选址,小水电的发展已经放缓;近年来,对小水电清理整顿和生态流量的硬性规定,使得很大一部分小水电站被整改或退出;同时,也严控新建商业开发的小水电项目。小水电站和大型水电站不同,议价能力较低,在“弃水”较为严重的时候,受到的影响就越大。由于我国管理限制和环境要求的越来越严格,各种费用的增多、投资回收期的拉长,使得一些小水电站经营举步维艰,如在闲鱼等平台上常有小水电站的公开叫卖。

小水电的发展并非一帆风顺,社会各界一直也存在较大争议(32)水电发展的争议最早可追溯至埃及阿斯旺大坝建设时期。20世纪50年代,埃及计划重新修建阿斯旺大坝,起初由美国贷款2.7亿美元资助建设,但由于埃及在1956年正式承认中华人民共和国,美国取消了这项资金援助,因此,埃及寻求了苏联的帮助。当时世界正处于美苏争霸的关键时期,此举引发了英美等国的强烈不满。为了攻击苏联,英美等国利用舆论攻击阿斯旺大坝的建设,称水电大坝会严重影响生态环境。美苏争霸结束后,这种基于意识形态而制造的攻击性舆论本应随之退出历史舞台,但是,一些狭隘的极端环保主义者利用了这类舆论以实现自己的目的,使得此类观点在世界范围内广泛传播。自此,关于水电建设的争议不断。,且争议的焦点主要聚焦在小水电对生态环境的影响。反对开发小水电的学者认为,建设和运营小水电会严重破坏当地和周边的环境,强调小水电开发会引起然水流形态水文的变化(Dianaarauskiene,2021)[9]、破坏河流生态环境(Tyler Harlan,2021)[10]、对下游平原的生产力有潜在的负面影响(Ibraim Fantin-Cruz,2020)[11]、破坏了物种多样性和阻碍了特定鱼类的繁衍生长(曹文宣,2019[12];Ronaldo Sousa,2021[13];万成炎,2018[14])。随着风电、光电技术的突破,风光上网价格优势凸显,有些学者认为小水电的发展春天不在,小水电的作用在当代经济社会发展中已微不足道;有学者研究指出,小水电可以作为应急救灾能源,保障灾区人民生活(Spyros Schismenos,2020)[15]。

但也有一些学者对小水电发展持乐观态度,认为应正确认识小水电的生态影响,虽然其不利影响客观存在,无法绝对消除,但不利影响是可控的,重点在于管控(欧阳奇,2021)[16]。中国水利部农村水利水电司司长陈明忠强调,农村供水供电工程作为重要的基础设施,将在实现巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接中发挥举足轻重的作用,其中小水电的发展具有多种经济适用性(陈明忠,2021)[17]。世界水电的发展趋势表明,人们对建设小水电站的兴趣越来越大,同时科技的进步、新监测技术的运用以及管理自动化的引入,都将大幅提高小水电的可靠性,并降低发电成本。因此,世界发展小水电的潜力巨大(Markin,2020)[18]。针对我国对小水电的整顿,有学者指出,“一刀切”拆除小水电的行为是错误的,科学管理下的小水电能够助力碳中和目标的实现(王亦楠,2021)[19-20],提出“退电还水”的口号是没有科学依据的,小水电既不消耗水也不污染水,还可有效调控水资源、减贫降碳,应以新发展理念引领小水电高质量发展(张博庭,2021)[21]。

学界对小水电发展持反对观点的理论支撑大多聚焦于某一区域、某一流段、甚至某一水电站的具体研究,具有较强的特殊性,未整体研究小水电的发展利弊,而且对小水电发展持乐观、支持论点的研究多是从整体的层面进行探讨。笔者认为,较为理性的态度和科学的方法是,小水电发展有其自身固有的问题,但我们更应从综合的、动态的、全过程、全周期的视角去剖析小水电的环境影响,并区别小水电站和大水电站、之前建设和之后建设等多种具体要素。

(二)小水电发展价值评估的经济学视角分析

针对小水电发展的是是非非,我们从经济学的视角,可以从三个维度进行理性、科学的考量。一是单从其经济性的角度进行成本收益的衡量及对比;二是纳入其正负外部性考虑之后的非经济效益对比分析;三是从更大范畴考虑小水电与其他能源协同发展的溢出效应。

1.小水电与其他能源的经济性的对比分析

小水电是就地取材,投资少、技术成熟,开发成本一直相对低下,尤其是作为清洁的可再生能源,对比其他可再生能源电力,有着明显的经济优势。据可再生能源署统计数据显示(33)国际可再生能源署(IRENA),《2020年可再生能源发电成本》,https:∥www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020。,2020年,水力发电项目的全球加权平均成本为0.044美元/千瓦时,约为0.284元/千瓦时(详见表2),仅次于陆上风电成本,与光伏发电、生物质发电等可再生能源电力,有着较大的成本差距,而海上风电成本甚至高出水电成本约90%,足见水电成本之低。

表2 2020年世界不同可再生能源电力发电成本

小水电与传统煤电成本相比,仍有一定的竞争能力。2021年以来,我国煤炭消耗量大幅增加,但为了顺利实现碳中和目标,国家严格控制了煤炭的开采数量,导致供需错配,使煤炭价格一路飙升。按照2021年9月秦皇岛港5 500大卡燃煤价格约760元/吨计算,折算到7 000大卡标煤,价格为967元/吨。2020年,全国平均供电煤耗为307克/千瓦时,按此数据计算,煤电仅燃料成本就达到0.297元/千瓦时,还未考虑到煤电厂建设、煤电运输、损耗等额外费用。

根据加拿大魁北克水电局统计分析发现,对比不同能源的回报率(34)能源回报率是指能源设施建设和运行全过程中能源产出投入的比值,即发电站运行期内发出的电力与其全周期运行所消耗电力的比值,能源回报率越高,则表明该种发电方式越有效,越节能。,水电的能源回报率明显优于其他发电方式。水库式水电的能源回报率为208~280,径流式水电的能源回报率为170~267,而风电、火电等能源回报率均远低于40(详见表3),这充分表明,(小)水电不仅有着较低的成本,同时能源转化能力也极为优异。

可见,从经济性角度来看,小水电不仅成本较低,同时能源回报率也较高,按照市场规律,小水电必然不会被市场淘汰,反而会成为投资的热点。但该分析方法也有一定的局限性,即只考虑了不同能源电力的经济成本,但尚未考虑其无法用货币计量的外部性影响。

表3 不同能源电力的能源回报率

2.小水电全生命周期的外部效应辨别分析

外部性是指经济主体的经济活动对他人和社会造成的非市场化的影响,按照影响好坏可分为正外部性和负外部性,事实上小水电在其建设和运营的过程中可能都存在不同程度、不同层面的外部性,而这些因素在对小水电进行综合评估的时候常常考虑的不够充分。

一方面,不可否认的是,小水电具有一定的负外部性。在小水电的建设过程中与建设完成后的运营过程中都不可避免地会对环境产生一定的扰动影响,如改变河水的下泄流量、影响鱼类的正常回游及两岸的自然生态等,使得部分河段出现一定的生态危机。但有舆论认为小水电的建设对生态环境造成了严重破坏,是河道脱水、断流的元凶,甚至公开喊出“退电还水”的口号,这些观点显然不符合事实。实际上,中国的自然地理特征及气候决定了很多内陆河是季节性河流,即使没有水电站,枯水期一些河道也会脱水、断流,同时小水电只是利用水势能发电,既不消耗水也不污染水,“退电还水”更是无从谈起。通过调查研究发现,小水电的负面影响更多的是由于水电站缺乏环境意识、政府部门疏于监管造成的,如果在小水电选址之前科学论证、建设管理的过程中加强监管,规范运营,小水电的负外部性在很大程度上可以消除。

另一方面,小水电也有着极强的正外部性。小水电具有明显的减排降污效应。据中国环境科学研究院统计数据测算,以径流式为主的小水电全生命周期减排温室气体937~1 019克/千瓦时,减排PM2.5 0.202克/千瓦时(详见表4),减排量略高于风电与光电,减排效果极为显著,在一定程度上缓解了我国温室气体排放量的快速增长。来自水利部的统计资料也充分验证了小水电的这一功用,据统计小水电代燃料项目实施以来,全国累计解决了400万农民的生活燃料,每年可减少薪柴消耗670万立方米,保护森林约93万公顷(1 400万亩)[22]。《国际清洁能源发展报告》(35)国际清洁能源论坛,《国际清洁能源发展报告(2013)》,https:∥pishu.vpn.ucass.edu.cn/skwx_ps/bookDetail?SiteID=14&ID=1702200。从能源发电系统全生命周期的视角,对不同能源的生态影响效应进行深入调查研究,结果显示,从不同能源电力对人类健康、生态系统质量、资源消耗的影响看,水电都有着极为明显的优势(详见表5),尤其是对人类健康的影响,火电为49.71%,水电仅为0.25%。发展要以人为本,绝不可通过牺牲人类健康来实现经济的快速发展,利用(小)水电发展,可有效提高相关人群健康水平,减少资源消耗。其实,除此之外,小水电在防洪、灌溉、改善生态环境等方面也有着不可忽视的作用。

表4 不同能源电力系统全生命周期减排量

表5 不同能源电力系统全生命周期影响 %

小水电的建设是一项复杂的系统工程,若是建设之初考虑不足,很可能会对环境产生一定不利影响,带来负的外部效应。但只要在设计、建设、运营的过程中充分贯彻小水电生态环境相关要求,加强监管,就能有效减少一些人为的生态环境影响。事实上,我们人类利用自然、改造自然的活动,对于原生态系统来说都会带来不同程度的扰动,生态系统有一定的自我修复和调整功能,对于一些扰动会逐渐适应并建立一种新的平衡。小水电建设对生态的影响,如果从一个较长的时期来说,其影响效应会逐渐降低。目前我国大力发展抽水蓄能电站,大量水电站将在大坝的基础上建立,环境影响已经造成,而水电站的建设并不会加剧其影响,因此负面影响较小。此外,小水电的正外部性不容忽视,减排降碳效果明显,有助于我国顺利实现碳中和目标,提高国际地位与话语权。若能将外部性内部化,以市场价格体现其实际价值与作用,那么小水电必然迎来新一波的发展机遇。

3.小水电与其他能源协同发展的溢出效应

小水电的作用与贡献不仅仅局限于其自身,更重要的是与其他能源协同发展所带来的更大的乘数效用,能够有效提高经济社会环境整体发展水平。这部分效应长期以来被大家所忽略而极少计入统计之列,故我们称之为溢出效应。近几年我国风电、光电的发展非常迅速,截至2020年底,风光装机容量突破5.3亿千瓦,发电成本也大幅下降,可再生能源发电占比不断提高。但其固有缺陷同样也非常明显,风电与光电的波动性与不稳定性会为电网的平稳运行带来巨大压力,电力系统的稳定性、安全性将被摆在更加重要的位置[23]。电力消纳难题也使得弃风、弃光问题十分严重,大量投资血本无归,也造成了极大的资源浪费。

小水电作为传统的清洁能源,稳定可控是其优势之一,能够有效地调峰填谷,提高电网稳定性。2021年9月,国家能源局发布《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》,明确提出到2025年抽水蓄能投产总规模将达到6 200万千瓦以上,到2030年达到1.2亿千瓦左右(36)国家能源局,《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》,http:∥zfxxgk.nea.gov.cn/2021-09/17/c_1310193456.htm。。我国要大力发展抽水蓄能电站以适应新型电力系统建设和大规模高比例新能源发展需要。风、光、生物质、水能储一体化发展将极大地提高电网安全性与稳定性,而稳定的可再生能源电力系统带给投资者投资信心以及稳定的投资回报,从而降低弃风、弃光比例,有利于解决风、光电消纳难题,提高可再生能源利用率,增加全社会清洁的、可再生的能源供给。

因而,如果我们从多方位以及更统筹的思维来剖析小水电的发展,就不会拘泥于某一些小水电或者某些被调研案例中的片面认知。从长远看,随着我国市场经济改革不断深入,电力垄断经营逐渐被打破,从而向竞争性市场过渡,价格与供需关系等市场要素将逐步在小水电资源配置上发挥主导作用。小水电市场化在推进过程中,若能够通过直接或者间接的相关政策安排,使得小水电的正外部性成本内生化,小水电的生产成本接近社会成本,那么小水电的供给势必会增加(详见图3)。

图3 小水电生产曲线的动态变化

四、中国实现碳中和目标下小水电发展的战略定位

面对气候变暖与资源环境的严峻挑战,2020年,习近平主席宣布的碳达峰和碳中和目标明确了中国低碳绿色发展重要的道义责任和时代意义,为中国能源的发展之路指明了方向,确定了时间表和路线图。小水电作为重要的民生水利基础设施和国际公认的清洁可再生能源,其作用已不再局限于发电,而且在节能减排、促进区域间协同发展、提高电网稳定性等方面都可发挥重要作用。在国际小水电发展形势放缓的背景下,我国社会各界对于小水电的认知需进一步提升,聚焦碳中和目标,科学看待小水电发展,厘清利弊,明晰新时局下小水电的地位与作用,推动其价值实现,进而带动世界小水电产业的发展,进一步巩固中国的主导地位。

(一)碳中和目标下小水电角色的再认知

小水电作为传统的清洁能源,自诞生之日起就持续为人类供给清洁电力,为解决无电、缺电地区居民用电,普及电力应用做出了巨大贡献。随着经济社会的不断变革与发展,小水电的定位与作用也在不断地变化。当前全球气候变暖问题成为世界各国需要共同面对的紧迫难题之一,各国政府均为减少碳排放做出了巨大努力,基于此,小水电的减排作用也越来越受到各界重视。小水电能够有效减少化石能源使用量,降低碳排放量,为实现碳中和目标做出突出贡献。但碳中和目标任务艰巨、时间紧迫,且小水电主要分布在偏远的农村地区,因而有观点认为小水电对产业集中和耗能大户聚集的城市区域减排效应有限,事实上,小水电“小身体”却有大作为。

如果以2019年小水电的年发电量2 533.2亿千瓦时进行折算,按照2020年最新供电标准煤耗307克/千瓦时计算,小水电2019年全年发电量相当于节约了7 800万吨标准煤,能减少二氧化碳排放1.95亿吨,减少二氧化硫排放102.6万多吨,对于降低我国碳排放总量的作用不可小觑。

小水电的减碳作用并非无足轻重,而是对实现碳中和目标至关重要。在当前实现碳中和目标的大背景下,重新认知小水电定位,明晰其重要作用对于如何看待小水电发展有着指导性作用,能够为小水电的下一步发展指明方向。

(二)碳中和目标下小水电发展的战略定位

在重新认知碳中和目标下小水电的新角色后,有必要进一步明确小水电发展的战略定位,从历史作用的传承和时代功用的放大两个维度,以把握小水电发展的客观规律与正确方向,推动小水电快速发展。

1.传承历史角色,推动“乡村振兴”建设

小水电曾为解决农村地区用能问题做出了巨大贡献。自20世纪80年代初以来,在党和国家领导人的倡导下,国务院决定在农村水能资源丰富的地区,以小水电为主要能源来解决农村用电问题,并进一步推动中国特色农村电气化县建设。从“七五”到“十一五”期间,通过开展电气化建设,先后建成了近800个县级电网和40多个区域性电网,遍布我国一半地域,累计使3亿多无电人口用上稳定安全的电,户通电率从1980年的不足40%提高到了2015年的100%(37)《中国水利统计年鉴2020》。。电气化建设从根本上解决了广大农村地区尤其是水利资源丰富的边远山村的用电问题,小水电成为了农村特别是偏远山区重要的民生基础设施。

进入21世纪,我国尤其是农村地区一个根本性的重大变化是农村贫困人口实现脱贫,贫困县全部摘帽,我国脱贫攻坚战取得了全面胜利(38)在现行标准下,我国9 899万农村贫困人口全部脱贫,832个贫困县全部摘帽,12.8万个贫困村全部出列。,完成了消除绝对贫困的艰巨任务。但是脱贫攻坚战的全面胜利既是终点,也是起点,脱贫攻坚的胜利成果亟需巩固,脱贫地区的经济水平也需进一步发展。为此,党中央、国务院提出“乡村振兴”战略,要进一步加快农业农村的现代化建设。然而很重要的一点是,乡村振兴、农业产业的发展均离不开能源的支持,尤其是电力的支持,更高的经济发展水平就意味着更大的用电需求。如何更好地满足乡村振兴过程中产生的巨大的电力发展潜力,同时保证其电力的清洁化、低碳化是亟需解决的难题。

目前,我国东、中、西部经济发展水平呈现出明显的区域差异。东部沿海地区较为发达,经济发展水平高,但西部地区较为贫困落后,相当一部分村、镇、县刚刚摆脱贫困,经济发展成果并不稳固,亟需引进新产业带动地区经济发展。此外,由于我国地势西高东低,呈三级阶梯状分布,西部地区拥有丰富的水能资源。截至2019年,我国小水电装机容量主要聚集于西部地区,其中云南、四川两省小水电装机容量遥遥领先(如图4所示),但与西部地区所蕴藏的巨大水能资源相比,西部地区的小水电开发程度仍有大幅提升空间。西部地区地广人稀,利用大电网覆盖全域并不现实,但令人振奋的是,小水电由于技术难度低,资金投入小,选址简单等特点,广泛分布于西部(尤其是西南)的一些偏远山区,能够为附近居民提供稳定、安全、高效的清洁电力,既减少了大电网建设对环境的破坏作用,同时也能为贫困地区的产业升级提供充足的电力支持,助力贫困地区快速发展。(39)这些偏远但相对贫穷的山区,其碳中和对全国层面达成碳中和的目标意义重大。由于欠开发欠发展,这些地区绿色发展一般较少有高碳锁定的障碍,以小水电的大力发展推动率先实现碳中和,既有利于鼓舞士气,又可以探索经验,有利于促进国家层面的制度建设和引导,推动全国层面碳中和的实现。

图4 2019年我国各省(自治区、直辖市)小水电年末装机容量数据来源:《中国水利统计年鉴2020》。

此外,在发展小水电的基础上,在有条件的这些地区还可鼓励发展微水电(40)微水电是指装机容量在100千瓦以下的水力发电机设备。。部分地区多山,沟壑、小溪密布,零星分散的微小径流非常多,在这种条件下发展微水电就有着得天独厚的优势。在农村地区大力推广太阳能、微水电等清洁的分布式能源,能够进一步提高居民用能的自给率,降低贫困地区居民用能负担,不仅在一定程度上减轻了大电网的建设与运维难度,同时还能将分散的可再生资源充分利用,降低碳排放。

我国在过去解决农村地区无电可用的问题中,小水电曾经发挥了巨大作用;现在小水电应传承其历史贡献,在新一轮的乡村建设——“乡村振兴”运动中,利用其技术成熟、建设周期短、环境影响小、经济效益显著等优势,作为提升农村地区电力供应能力、提高农村电网稳定性的最佳选择之一,善用以前的基础设施,将小水电建设发展纳入到乡村振兴战略之中,为乡村发展提供坚实的支撑,在条件好的地区率先实现乡村发展的低碳化甚至是零碳化,以农村包围城市的形式助力推动全国碳中和目标的实现。

2.提振目标雄心,合力“新型电力系统”构建

我国在碳中和目标下,碳减排的任务与压力更为艰巨与紧迫,而电力行业作为碳排放主要行业之一,其结构改革刻不容缓,降低电力行业碳排放是当前及今后一段时期内的工作重点之一。从图5全国发电总量的构成中,我们可以看出煤电在电力结构中还占有相当大的份额。

图5 2010—2019年我国各能源电力发电量占比数据来源:《中国电力统计年鉴2020》。

近年来,我国风电、光伏等新能源发展较快,可再生能源技术的不断进步使得可再生能源对化石能源的替代这一变革成为可能。但是,可再生能源电力的发展也面临诸多挑战,最直接的挑战之一就是其不稳定性。风电与光电极度依赖自然环境,在风能、光能资源丰富时电力供应充足,但在无风天气或夜间就无法发电,造成电力供应的周期性特征,电力系统灵活性不足的问题也在逐渐凸显。2020年12月,习近平主席在联合国气候雄心峰会上承诺,到 2025年,我国非化石能源占一次能源消费的比重达25%左右,风电、太阳能发电总装机容量达到 12 亿千瓦以上。为此,“十四五”时期,我国风电行业提出,风电装机累计新增2.5亿千瓦,年均新增要达到 5 000 万千瓦;光伏行业提出,年均新增装机在7 000~9 000万千瓦。

为了保障电力供应的安全与稳定,在增加风电、光电装机容量的同时,急需增加一定量稳定电力以保证电力系统的平滑稳定,提高灵活性。但在碳中和目标的严格约束下,新建煤电项目纷纷被叫停,在这种情况下,以水电作为风、光电的蓄电池,解决其电力消纳难题,促进风、光电快速发展,是最有效、最实用、最经济的手段之一。

我们已经分析了水电作为清洁能源,其自身所具有的减碳减排效应。除此之外,我们还可以利用水电建设抽水蓄能电站(41)抽水蓄能电站除了能够调峰,还具备调节电网的能力,其工作原理是用电低谷期时使用电能将水上抽至水库,在用电高峰期时再将水下放发电,从而实现电力的跨期调配,减少电力资源浪费,这在间歇性的可再生能源如风电越来越低的情况下尤其具有吸引力。或者与风光一体化的发展,承担为电力系统提供灵活性的部分重任。有数据显示,2020年新能源日最大功率波动超过1亿千瓦,而目前我国抽水蓄能、燃气等灵活调节电源比重仅为6%,西北地区仅为0.9%,而欧美国家的灵活性电源比重普遍较高,西班牙、德国、美国占比分别为34%、18%、49%[24]。

目前,我国抽水蓄能装机容量在电网中的占比极低,有巨大的发展潜力与空间。而即便在为数不多的当前国内已有的抽水蓄能电站中(包括已建、在建或规划建设),均以大型水电站为主,单站装机规模大多为100万千瓦以上,小型抽水蓄能电站数量更少。大型抽水蓄能电站的储能能力更强,然而其建设局限性也较多,选址难、投入大、建设周期长,难以顾及中小城市、电网边缘地区等,这在一定程度上阻碍了大型抽水蓄能电站的快速发展。因而,在可再生能源电力快速发展、储能要求逐渐提高的当下,发展小型抽水蓄能电站,以数量优势提高储能效率,增强电网调节能力不失为一种现实上佳的选择。

因此,总体来说,小水电的转型发展恰逢其时。小水电在过去的历史舞台上功不可没,在新时期新格局下小身体仍然有大作用,通过自身的开发及与风电、太阳能发电一体化的发展,直接或间接地增加可再生能源的供给,提高能源电力系统的稳定性,推动可再生能源对化石能源的替代,减少碳排放,加快构建以新能源为主体的新型电力系统,在新时期体现新担当、创造新贡献。

五、中国小水电助力碳中和目标实现的推进路径

实现碳中和目标,可再生能源中的水电是不可或缺的重要组成部分。小水电不仅不能退出历史舞台,而且还要担负起为大量的非水可再生能源发电调峰填谷的艰巨任务。在小水电助力碳中和目标实现的过程中,不能局限于小水电自身,要注重用多元化的思维,从系统、全局的角度通盘考虑小水电发展路径,在体制、市场、技术、国际合作等多方面创新思想,以新理念带动新发展。

(一)正名纠偏,鼓励发展小水电,在有条件的地区率先建成碳中和示范区

小水电不是破坏生态环境、肆意引水发电、缺乏经济与社会效益的代名词,只要论证规划得当,规范管理运行,小水电就是绿色的、生态的、零碳的。要防止小水电污名化及部分地方权力部门一刀切、不作为行径,防止形式主义、官僚主义,杜绝地方政府在不充分了解生态文明建设与“双碳”目标实现的内在逻辑涵意的情况下,拿着生态大棒胡乱作为,要积极实施“一站一策”措施,充分调研评估小水电站发展现状,明确整改类型,精准施策,尽可能实现多方共赢。

中国向国际社会承诺于2060年前实现碳中和目标,这就意味着必须要有亚国家主体的省、市、县早于2050年实现碳中和。在当前能源结构下及全社会普遍有畏难情绪的情况下,应在小水电资源较为充裕的县、市、乡镇,统筹谋划,释放潜能,配合风、光和生物质能的开发利用,争取在2035年前就建成碳中县(市),在国内树立标杆,促进其他地方加速转型,同时,在国际社会中展现中国进展,体现中国的责任与担当,提高中国的国际社会信任度,并增强话语权。

(二)破除体制机制障碍,以小水电高质量发展推动新型电力系统建设

目前,我国在小水电的发展过程中仍暴露出一些体制机制问题。例如,在长江经济带小水电清理整改工作基本完成后,中央生态环境保护督察组仍然发现部分小水电站未整改到位,最低生态下泄流量不足、保护区内水电站仍照常运行等问题依然存在。这充分体现了我国当前小水电行业的监管漏洞,地方政府对小水电的管理不细致、不到位、不全面,亟需形成一套行之有效的科学管理模式。此外,在绿色小水电创建工作中,我国主要依靠行政管理部门或企业自行申报创建,但绿色小水电要保障一定比例的最低生态下泄流量,这势必会增加发电站企业运营成本,而安装了脱硫脱硝装置的火电厂因为运营成本的上升得到了高于普通火电厂的上网电价,这样的差别对待势必会打击大部分小水电站的参与积极性,阻碍绿色小水电建设工作的顺利开展。新时期新格局下,我国小水电发展需要转型,相关政府部门也要深刻反思,深化体制改革,提升自身管理水平与能力,加强规划引导,将小水电发展与国家长期发展战略相结合,转变以经济效益优先的思想观念,出台并落实一系列绿色小水电相关的优惠政策,如提高上网电价、降低税收、提供低息贷款、优化审批流程等,同时,积极加强监管,落实主体责任,以小水电高质量的发展推动新型电力系统的建设。

(三)完善市场机制,降低融资难度,促进小水电健康、良性发展

小水电站规模小,投入少,建设难度低,因而国家大力支持私人投资者进入小水电行业,以带动行业发展。但小水电企业由于受降雨量影响,盈利水平不稳定,抵抗风险能力较弱,加之小水电企业和其他大企业在经营透明性和抵押能力上的区别,造成银行缺乏提供资金的动力,融资困难成为小水电发展的常见障碍之一。因此,我们要进一步加强市场化改革,发挥市场在资源配置中的决定性作用,提高地方银行或小额信贷机构对小水电的全面认识以改善风险评估,提供更有利的贷款条件,降低贷款难度,减少投资者负担。目前,平安银行为贫困地区的小水电建设和运营提供了定制化的金融援助服务,使得小水电站融资更简便,成本更低,该服务值得进一步优化与推广。

(四)加大科技创新,更好支撑小水电直接或间接的能替及减排作用的发挥

科技是推动人类进步的核心力量,我们必须要充分地认识到,碳中和是世界各国间科技实力竞争的又一角力场,要不断地推进科技进步,致力于打破能源子系统之间以及子系统内部源、网、荷、储多环节的技术壁垒[25],以技术推动电力行业系统改革,促进电力行业低碳化发展;同时,落实到小水电建设层面,就要以科技进步促进小水电的发展水平与经济效益,包括发电、供电成本的降低,发电能力的提升,能量转化率的提高,技术集成能力的进步等等,从而促进小水电站综合效益的提高,进一步增强小水电竞争力,发挥小水电的重要作用,保障小水电持续高质量发展。在数字经济时代,数据的巨大价值亟待挖掘。我们要充分重视数字产业化与产业数字化的发展潜力。2019年,我国产业数字化增加值约为28.8万亿元,占GDP比重提升至29%,成为了支撑国民经济发展的重要力量。小水电作为传统电力产业,其数字化提升空间巨大,可充分利用互联网信息技术,试点建立小水电工业互联网平台,实现数据采集、数据分析、智能监测等一体化应用平台建设,提高小水电运营精度与效率,降低成本;另外,还应积极探索小水电抽水蓄能的方式和潜力,通过技术的创新确保水电站水轮机组的快速调节,将原本波动、随机的功率不稳定的光电、风电,调整为均衡、优质、安全的平滑稳定电源,推动解决电力消纳的难题。

(五)积极探索碳中和愿景下小水电作为的中国方案,推进全球的气候治理

《巴黎协定》要求将全球平均温升控制在2 ℃以内,这是世界各国的共同使命,世界各国都有义务控制碳排放,减缓全球变暖速率。因此,联合国等国际组织一再呼吁“水电开发对世界可持续发展有不可替代作用”,国际社会也一直都在致力探索推进水电的可持续发展。我国作为世界小水电发展大国,新中国成立以来开发小水电、建设农村电气化的有益经验,得到了国际社会的普遍赞誉。为了使我国小水电开发的经验对世界各国,尤其是发展中国家产生重大影响并增强借鉴意义,国际小水电组织将国际小水电中心总部设在中国杭州,同时,以中国小水电标准为基础制定了国际标准;国际小水电中心建成后,先后为30多个国家提供了小水电技术咨询服务,为众多发展中国家培训了大批小水电技术骨干,有力地带动了我国国内设备出口与劳务输出,为当地社区居民提高生活水平、发展生产和保护生态环境作出了积极贡献。新时期新格局下,我国积极推动小水电绿色发展,尤其是在碳中和愿景下对小水电贡献路径的全新探索,将为全球提供面向碳中和目标的中国智慧、中国方案、中国路径,不仅有利于巩固中国在国际上的政治地位,增强话语权,也可以通过中国经验的分享,继续发挥中国小水电在国际舞台上的标杆作用,带动落实全球应对气候变化的行动,推进全球气候治理与可持续发展。

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