5月21日～22日，“水電與未來能源系統研討會”在京召開。作為2019年將在巴黎召開的“世界水電大會”的系列先導活動之一，此次研討會以“加快能源轉型步伐”為主題，探討水電科技創新，推動實現巴黎協定既定目標。圖為會議現場。
吳昊 攝
《孫子兵法》說，兵無常勢，水無常形。水，或奔流不息，或風平浪靜，或蜿蜒曲折，其形變化萬千。而作為清潔能源的水電，也因其靈活多變的特點，在能源系統中發揮著獨特、多樣化的作用。
“目前，在世界能源體系中石油、煤炭仍然占主導地位，但水電以及太陽能、風能和其他可再生能源在各國能源結構中的比重正在不斷上升。”5月21日～22日，“水電與未來能源系統研討會”在京召開，中國水力發電工程學會理事長張野表示，水電作為未來能源體系中的“調節器”，將發揮巨大的儲能作用，可以為太陽能、風能和其他可再生能源的大規模開發利用提供保障。
作為2019年將在巴黎召開的“世界水電大會”的系列先導活動之一，此次研討會以“加快能源轉型步伐”為主題，探討水電科技創新，推動實現巴黎協定既定目標。國際水電協會執行長Richard Taylor表示，當前，全球水電總裝機容量已達到1267GW，水電發電量佔全球總電量的16.6%。與會專家認為，水電因其具有可與其他能源互補互濟的優勢、能源之外廣泛的社會效益，在未來將扮演更加重要的角色。
多能互補通“有無”
為了將可再生資源和需求中心連接起來，輸電互聯是一種有效的解決方案，電力互連可以捕捉相鄰電力系統和電網基礎設施之間的協同作用，通過擴大實現供需平衡的區域增加系統的靈活性。其中，水電開發與電網互聯，水電與其他可再生能源的互補，將是未來發展的趨勢。
全球能源互聯網發展合作組織經濟技術研究院院長周原冰認為，水電開發與電網互聯呈現出相互促進、協同發展的特點。一方面，水能資源分佈具有流域性，水電的開發利用促進了跨國、跨區電網互聯互通，推動了經濟、優質、可再生的清潔能源國際貿易。另一方面，電網的互聯互通，為水電的大規模開發輸送提供了平臺，實現水電在更大範圍內的優化配置和高效利用。
周原冰介紹，以中國為例，三峽水電的開發推動了中國跨區電網聯網，實現水電更大範圍消納，並在後續進一步促進了全國電網互聯互通的實現，而中國川、渝、鄂電網的互聯互通則大幅提升了西南水電外送規模、消納範圍和“豐餘枯缺”調節能力，每年減小棄水電量約40億千瓦時。
而在水電與其它清潔能源多能互補方面，周原冰認為，水電協同多種新能源互補互濟，是未來清潔能源的發展方向。他表示，水電具有良好的年、季、日調節能力，可通過與風、光等多種新能源跨時空協同開發，實現大範圍互補互濟，提高清潔能源發電利用效率。以中國西北電網為例，中國西北電網受調峰能力限制，存在大量棄風、棄光，西南電網水電比重高，大多具備日調節以上能力。西北與西南聯網後，實現全網統一調節，通過水火互濟、風光互補，西部新能源消納能力提高超過3000萬千瓦。
抽水蓄能平“峰谷”
在水電與風、光等可再生能源的互補中，抽水蓄能作為一種儲能方式，發揮著重要的作用，可以配合風電等可再生能源大規模發展，平抑風電等可再生能源的隨機性、波動性，提高電力系統對風電等可再生能源的消納能力。同時，保證電力系統安全穩定運行水平，提高供電質量。在張野看來，水電因具有經濟價格優勢和技術成熟等優勢，成了電力系統中的“充電寶”。
抽水蓄能的發展已有百年曆史，儘管技術創新和規模經濟大大降低了電池成本，但抽水蓄能仍然是目前可用的最具成本效益的大規模儲能方案。國網新源控股有限公司董事長林銘山表示，不同儲能技術的服務能力和服務範圍存在客觀差異，這決定了其功能定位的不同，電力領域需要統籌規劃和合理配置不同的儲能資源。
可以預見的是，包含抽水蓄能技術創新在內的新興儲能技術，將為能源轉型提供必要條件。根據Richard Taylor的介紹，當前，全球抽水蓄能電站的裝機容量已達到153GW。而在中國，根據《水電發展“十三五”規劃》提出的目標，“十三五”新開工抽水蓄能應達到6000萬千瓦。
林銘山表示，“目前中國建設抽水蓄能電站的剛性需求沒有變。”不過，與電力系統的需求比，抽水蓄能電站總體規模仍然偏低。截至今年4月底，抽水蓄能運行機組容量為2919萬千瓦，佔全國電力裝機容量的1.7%。目前中國在運抽水蓄能電站27座，分佈在18個省，在建31座，分佈在17個省市。按目前開發建設的速度，預計到2020年和2025年抽水蓄能電站比重將升至1.8%和3%。
資源調控解“水憂”
除了與新能源互補互濟、抽水蓄能平峰填谷，水電的“調節器”功能還在於能源範疇之外的水資源調控功能。其中，三峽工程就是典型的案例。張野表示，三峽工程是世界上最大的水電站工程，它的三大任務是防洪、發電和航運。在發電的同時，大大減少了下游的洪澇災害，也使長江上游的貨運能力，從建成前的1800萬噸提高到了1.2億噸，極大地促進了西部地區的發展。
水資源的獨特作用帶來了巨大的經濟社會綜合效益，國務院發展研究中心資源與環境政策研究所研究員王亦楠也認同這一觀點。王亦楠表示，擁有世界20%人口的中國，僅僅佔有全球6%的水資源，所以水短缺是我們面臨的嚴重危機，中國急需增加水資源的調控能力，而大型水庫的建設開發是增加水資源調控能力的必要手段。“在水電開發中，通過兼顧防洪、灌溉、航運等多種社會綜合效益，是我國水電未來發展的必經之路。”
王亦楠認為，對中國來說，水電的定位不應該只是清潔能源，更重要的意義在於保障中國的水安全。她表示，生態文明的重中之重是解決好人與水的關係問題，如何保障中國的水安全、如何支撐中國的生態文明，是現在急需形成共識的問題。
當前，我國水電開發程度仍然較低，僅39%，與發達國家相比有較大差距。在張野看來，水電作為可開發程度最高、技術相對成熟的清潔可再生能源，在今後很長一段時間內，仍將是中國推動能源生產和利用方式變革、應對氣候變化的重要手段。從世界範圍來看，根據國際水電協會數據，到2050年，水電開發程度將繼續增加60%～70%。
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