水力發電的經濟潛力將被進一步激發,迎來更廣闊的發展空間

2023-11-07     普華有策

原標題:水力發電的經濟潛力將被進一步激發,迎來更廣闊的發展空間

水力發電的經濟潛力將被進一步激發,迎來更廣闊的發展空間

我國水電資源的分布呈現明顯的「東貧西富」的特徵,基於此,我國自 21 世紀初便開始實施「西電東送」戰略,積極推進區域輸電基礎設施建設,但受制於長距離輸電穩定性、外送通道建設進度、跨區域送電利益分配體制尚未成熟等因素,我國能源跨區域消納仍存在一定不確定性。我國大多數河流因季風氣候導致年內、年際徑流分布不均,具有明顯的「夏豐冬枯」季節性特徵。

1、水力發電行業上游情況

水力發電行業上游主要包括水電工程建設行業和水電設備製造行業。水電工程建設行業方面,由於水電項目具有工程規模與投資金額大、施工難度與技術水平高、建設周期長等特徵,因此市場參與者主要為資金實力雄厚、技術體系成熟、建設施工經驗豐富的大中型工程類央企、國企。水電設備製造行業方面,出於電力系統穩定性、水能資源利用率等方面的要求,該行業具有較高的技術門檻,擁有大中型發電機組設計及製造能力的企業相對較少,行業集中度較高。在我國相關政策指導及市場驅動下,未來水電設備將進一步朝大型化、清潔化、高效化方向發展,這一趨勢將對水電設備製造廠商的設計研發能力、生產工藝提出更高要求,未來市場份額將進一步向頭部廠商集中。

2、水力發電行業技術水平及技術特點

水電行業的技術主要體現在水電工程施工建設、水電裝備製造以及自動化控制等方面,經過數十年發展,中國水力發電技術水平、裝機規模、市場份額等均位於全球水電行業前列。

水電工程施工建設方面,我國在 200 米、300 米高壩及超高壩建設技術日臻成熟,其中抗高壓、防滲、抗震、高邊坡治理、泄洪消能、複雜地基處理等多領域工藝技術均不斷取得突破,堆石混凝土、改性瀝青混凝土面板、復合土工膜面板等多類型新材料亦已在我國水電站建設過程中成功應用,多項施工指標均達到國際領先水平。

水電裝備製造方面,我國混流式、軸流式、燈泡貫流式等型號機組的設計、製造、安裝及運行水平均在過去數十年間實現了跨越式發展,70-100 萬千瓦級超大型水電機組等領域技術亦取得了較大突破。

自動化控制方面,水電站的自動化控制系統主要包括流域水文自動測報、機組啟停控制、負荷分配及優化控制、工況監測等模塊,隨著數字及通信技術、智能化技術等技術在水電站建設及運營過程中的應用水平日漸提高,目前我國大中型水電站基本能夠實現中控室現場控制或流域集控中心遠程控制,自動化管控及安全運行水平不斷提高。

3、水力發電行業發展概況及發展趨勢

(1)我國水資源總量豐富,可開發容量將隨著技術進步逐漸提高

我國幅員遼闊、河流眾多,水資源總量與水電資源蘊藏量均位居世界前列,經過數十年的發展,水電已成為我國技術水平最為成熟、規模效益最為明顯的可再生能源,系我國保障能源供應穩定性、推進能源結構綠色低碳轉型的重要支撐。根據國家發改委 2005 年發布的數據,我國大陸水力資源理論蘊藏量年電量為 60,829 億千瓦時;技術可開發裝機容量(在當前技術水平條件下,可開發利用的水力資源量)54,164 萬千瓦,年發電量 24,740 億千瓦時;經濟可開發裝機容量(在當前技術、經濟條件下,具有經濟開發價值的水力資源量)40,180 萬千瓦,年發電量 17,534 億千瓦時。

截至 2022 年末,我國水電累計裝機容量 41,350 萬千瓦,占技術可開發裝機容量的比例超過 70%,我國水力資源利用率已達到較高水平。未來,我國水電資源的實際可開發量將隨著勘察探測技術升級、資源普查的進一步深入而提高,我國水力發電技術/經濟可開發裝機容量亦將隨著建設開發、設備製造等方面技術水平的提升將進一步增加,我國水力發電未來可發展空間仍然非常巨大。

(2)我國水電累計裝機容量穩定增長,能源供應總量穩中有增

根據國家能源局數據,截至 2022 年末,我國水電累計裝機容量為 41,350萬千瓦,較 2012 年年均復合增長率為 5.18%,在我國能源裝機結構中的比重約為 16%,為我國除火力發電外第二大的能源種類。

資料來源:國家能源局、普華有策

2020 年,我國水力發電設備平均利用小時數歷年來首次突破 3,800 小時,超過全國發電設備平均利用小時數,水電設備利用小時數的提高與突破代表著水電在我國能源供給體系中發揮重要作用。2021 年,全國平均氣溫為 1951 年來最高、南方水電大省區域性階段性氣象乾旱頻發,導致主要流域來水嚴重偏枯,全國 60MW 及以上水電設備平均利用小時數為 3,622 小時,同比下降 203小時。2022 年,全國氣候延續乾旱少雨,平均氣溫為 1951 年以來歷史次高,全國水電出力明顯受限,全國 60MW 及以上水電設備利用小時數較上年同期進一步降低。

資料來源:國家能源局、普華有策

隨著水電裝機容量的穩步上升,我國水電發電量自 2012 年以來整體呈現上升趨勢,2022 年全年水電發電量為 12,020 億千瓦時,較 2012 年年均復合增長率為 3.46%。如上文所述,受全國乾旱少雨氣候影響,2021 年、2022 年水力發電量較 2020 年均有所下滑。

資料來源:中國電力企業聯合會、普華有策

4、水利發電企業裝機成本不斷下降

目前水力發電主流技術路線可分為調節式水電站、徑流式水電站(無調節水電站)及抽水蓄能電站,其中,調節式水電站能夠通過調節水庫庫容將不均的天然來水進行存蓄、並按照用電曲線需求進行放出,具備平滑來水波動、調峰填谷的能力;而抽水蓄能電站通過在用電低谷時段通過電力將水從下水庫抽至上水庫、用電高峰時再放水發電,即能夠根據用電峰谷進行正逆向調節,兼具調峰、填谷、調頻、調相、儲能、事故備用等多種功能。水力發電的調節能力能夠彌補新型電力系統存在的間接性、波動性短板,是建設現代智能電網新型電力系統的重要支撐。未來,隨著高壩、抗高壓、防滲、抗震等技術的廣泛應用以及抽水蓄能技術的進一步發展,我國水力資源開發將邁入新的階段、水力發電的經濟潛力將被進一步激發,迎來更廣闊的發展空間。

5、水電項目綜合開發成本逐漸提高

隨著我國地理位置相對便利、經濟效益更為突出的水電項目開發接近尾聲,目前水電項目開發重心已轉向未開發資源集中的西南地區及西部地區的河流中上游流域、深山峽谷區域,此類地區遠離輸配電基礎設施齊全的城市區域、地質條件複雜、交通條件相對較差,對水電項目建設的前期勘測、工程施工、送出工程規劃等方面提出了更高的挑戰,項目開發難度與建設成本更高。同時,受環保政策趨嚴、耕地占補等稅費標準提高、移民安置成本隨著經濟社會發展不斷提升等因素影響,項目開發成本亦隨之提高,水電項目綜合開發成本逐漸增加。

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/e844b15f0d20d137c9ee77c1820769af.html