小水电的减贫、减碳作用

来源:中国水力发电工程学会发布时间:2019-10-11点击?170

中国水力发电工程学会副秘书长 张博庭

2019-9-26在《深圳“水电扶贫 金融助力”创新论坛》上的发言(一) 

 

 

对应联合国的2030可持续阿发展议程,世界银行对水电的精辟总结是“减贫、减碳”

 

1.1、水电的减贫作用是综合性的

水电的减贫包括直接扶贫和改善生存环境发展经济两部分,扶贫主要是针对具体的贫困群体而言。

水电的扶贫主要体现在移民方面。在现实中水电的移民受惠改变命运的情况非常普遍,所以,我国早就有“要想富,进水库”的说法。现在,世界银行也发现并认同了这一客观现实。减贫除了直接对水电移民的扶贫之外,主要还包括通过有效的调控水资源(如,防洪、供水),改善生存环境(如:地质减灾)和促进社会经济发展(灌溉、旅游、养殖、发电)帮助社会。

我国小水电的脱贫作用:1983年国家启动农村水电初级电气化试点建设,在全国范围内形成了40多个区域电网,600多个县以小水电供电为主。当时我国电气化县户通电率从1980年的不足40%提高到2010年的998%,使全国1/2的地域、1/3的县市、3亿多农村人口用上了电,可以说是小水电点亮了中国农村。

小水电在 防洪、供水,发电的同时带动了农村经济发展,促进了山区脱贫致富,改善了生态环境。 全国每座小水电平均担负着7千亩的灌溉任务。我国很多山区的县早期的财政收入都是以小水电为主的。

小水电代燃料,国家给予电费补偿。据统计,小水电代燃料户年均可减少电费支出300元。小水电代燃料项目实施以来,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,保护森林面积1400万亩。

未来我国的水电,尤其是小水电的扶贫作用,将更多体现在对光伏扶贫的支持保障上:

当前我国光伏扶贫比较成功,但:其的特点是,非市场化的政府补贴扶贫(主要是补贴光伏电价)。下一步光伏(平价上网以后)扶贫的本质,将转为电网企业扶贫(因为,光伏的保证入网,需要电网企业免费为其调峰,成本大约需要0.1/度)。而真正有效的光伏扶贫有待于实现各地的水光互补。

水电通常具有一定的可调节性。如能把间歇性发电的风、光发电与水电联合,可以形成很好的互补。例如水电的汛期发电量多,枯期电量少,但风、光的发电量往往是汛期少,枯期反倒多一些。再加上风和光之间,在白天和晚上又有很高的互补性,所以,水风光的互补发电,非常有前景。

我国青海的龙羊峡水电站,在水光互补方面做出了很好的典范。未来能源转型特别需要小水电把分散在各地的大量的风光电量调节成可用的电力。

也可以说,只有小水电才能让我们目前的光伏扶贫真正走向市场,成为各地贫困群体的福利。另一方面,通过发展水风光互补,也能大幅度的提高小水电本身的发电能力,这绝对是一种社会和小水电双赢的局面。

 

1.2、水电的减碳作用

社会现代化带来的过量碳排放,是人类社会可持续发展的最大生态难题。

1.2.1、从京都议定书到巴黎协定

京都议定书主要是一些发达国家主动地减排承诺,例如,我们知道以前我国很多的小水电都可以享受CDM补贴,那就是一些发达国家承诺的减排指标达不到了,需要出钱购买发展中国家的可再生能源发电的一种机制。不过,京都议定书到2015年就结束了。此后,在2014年的11月联合国发布倡议,呼吁全球各国加大减排力度,务必要把地球的温升控制在2度以内,否则,整个地球将遭受毁灭性的、不可逆转的巨大影响。具体的要求就是争取在21世纪末,各国都要实现零碳排放。

2014年底,在北京召开了APAC会议,会议期间,中美两个世界上最大的经济体和最大的碳排放国的领导,都表示积极支联合国的倡议,并做出了具体的减排承诺。由于受到中美两国积极减排态度的鼓舞,世界各国代表在2015年巴黎气候大会,达成了一项更为积极的减排计划,那就是巴黎协定。

巴黎协定的具体目标,实际上比联合国的倡议,又提高了很多。地球的温升,要控制在1.5度之内,相应的要求各国实现零碳排放的时间,也从2100年,提高到本世纪下半叶(大约20602080)。

 

1.2.2、我国减排路线与巴黎协定差距

对于实现我们对外已经公开承诺过的联合国的2度减排来说目标,我们国家发改委的能源研究所,曾经研究过具体的路线图。大约是2050年我国的非化石能源发电的比重要达到82%以上,相应的燃煤发电装机不能超过6亿。然而,对于我国如何才能实现巴黎协定的承诺的1.5度的问题,我们国家的有关部门似乎到目前还没有正式的研究过。

不过,国际社会对各国实现巴黎的预期是比较明确的,那就是:要想在20602080年实现零碳排放,需要大约在2050年就实现百分之百的由非化石能源供电。因为,人类利用可再生能源的最主要方式是发电。而社会能源的电气化,又不可能达到100%。所以,要想整个社会零碳排放,先要实现百分之百的由非化石能源供电。然后,再用此后十几年的时间,逐步在建筑、交通,冶金化工等各个领域都实现零碳排放。

对于巴黎协定的预期,国际的能源研究机构普遍认为:

1、世界各国在2050年均实现100%的非化石能发电,无论是在技术上、经济上都是可行的。

22050年在发电领域首先实现零碳排放,是兑现巴黎协定重要前提。因此,各个主要的发达国家几乎都制定了煤电要在2050年前,退出历史舞台的具体时间表。

然而,我国的情况却非常不乐观,由于我国的煤电利益群体非常强大,其影响社会舆论的能力,甚至超过了我们国家的能源研究机构。

在我国,前一阶段关于减排路线图的各种宣传,基本上都是以工程院和中电联的“保护煤电群体的利益”的方案为主。(中国能源中长期 (20302050) 发展战略研究)

按照工程院和中电联的减排路线图,我国2050年的煤电,虽然要降到50%以下,但实际装机数量仍要达到17亿左右。也就是说,尽管要减排,但是,我们国家的煤电装机不仅不能减少,还要有较大幅度的增加。在这种舆论的引导下,最近几年我国各地的煤电建设很难控制,尽管已经出现了严重产能过剩,但是各地的煤电建设积极性仍然很高。

国家能源局虽然在控煤方面虽作了大量的工作,但效果不佳。直到最近,煤电行业出现了全行业经营困难,全球能源互联网的负责人,刘振亚,把我国能源研究机构的2050年我国煤电装机要控制在6亿拿出来,才形成了目前的舆论。

然而,要知道这个让煤电行业难以接受的2050年装机控制在6亿的方案,仅仅是我们国家,满足联合国2度减排目标所提出的路线图,是无法满足巴黎协定的要求的。如果我们要满足巴黎协定的承诺的话,恐怕也要在2050年达到国际社会认可的首先在发电领域实现零碳排放。不过,到目前为止,我们国家还没有一个权威机构,认真地考虑和研究过我国应如何具体的落实巴黎协定的承诺。

然而,我相信这个问题不会拖得太久。因为,我们国家领导人在兑现巴黎协定的态度上非常坚定,高层领导一旦了解到目前我们的电力界“根本没有把巴黎协定如何实现当回事”的情况的话,肯定会予以干预的。

 

1.2.3、化石能源如何退出历史舞台?

目前,判断各国能否兑现巴黎协定的指标,似乎可以简化为:可否在2050年前后实现100%的非化石(可再生)能源供电。具体来说,除了水电之外,还有风电,和最重要、最大量的太阳能发电。因为,从全球来看,水电的比重是很小的,大约可能只占8%。因此国际社会认为在水电匮乏的国家和地区要实现100%的可再生能源供电,大约还需要30%左右的储能电源作保障。

不过,目前世界上的化学储能技术还没有重大的突破。不仅是成本、寿命方面有问题,最主要的还有安全性不足。因此,到目前为止世界上所有实现高比例可再生能源供电的国家和地区,基本上都是通过水电调节实现的。例如,挪威,依靠水电几乎实现了常年全部由可再生能源供电。葡萄牙也曾经依靠50%多的水电,实现过连续1个月的100%可再生能源供电。我们国家的青海省,由于水电比较多,水光互补做得好,也曾经创造了国内的绿电多日的记录。

总之,水电资源丰富是各国实现能源转型,兑现巴黎限额定的最大优势。在这方面,我国的优势是非常明显的,尤其是分布在各地的小水电。绝对是我国未来的能源转型的中坚力量。