基于水電開發格局的西藏清潔能源建設布局初步研究

李光偉，古家平

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 611130)

1 資源概況及開發現狀

西藏是重要的生態安全屏障、重要的戰略資源儲備基地及重要的“西電東送”接續基地。全區以水能為主的清潔能源資源豐富，優勢得天獨厚。據統計，全區清潔能源儲量超過10億kW，其中：水能資源理論蘊藏量約2.14億kW；太陽能資源理論儲量約7億kW；風能資源理論儲量約1.8億kW。結合西藏生態環境保護、技術經濟等方面綜合分析，全區現實可開發的清潔能源電力裝機達5億kW，其中：水能資源技術可開發量1.76億kW，光伏電站技術可開發量約3.2億kW；風能技術可開發量約0.3億kW。

受經濟發展和地理位置等多種因素的制約，西藏清潔能源資源豐富的優勢還沒有得到有效發揮。截至2018年底，全區已建和在建的水電、風電和光伏發電裝機容量分別為610萬kW、5.75萬kW和100萬kW，分別占技術可開發量的2.9%、0.2%和0.3%，開發潛力巨大。西藏水、風、光三種清潔能源資源概況及開發現狀統計見表1。

表1 西藏清潔能源資源概況及開發利用現狀統計

2 加快清潔能源開發的重要意義

能源是人類社會賴以生存和發展的物質基礎，事關民生改善和群眾福祉。西藏自然環境獨特，生態脆弱，對生態環境保護的要求更為嚴格。因地制宜，開發利用西藏豐富的清潔能源資源，為西藏經濟社會發展提供綠色、可再生的能源支撐，既是西藏能源發展的必然選擇，也是建設美麗西藏的根本要求，對筑牢國家生態安全屏障意義重大。

2.1 符合國家能源發展總體戰略

在當今能源發展的大變革時期，世界能源格局面臨向清潔主導、電為中心的轉變。黨的十八大以來，“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念成為時代主題。黨的十九大再次強調了建立健全綠色低碳循環發展的經濟體系，同時提出推進能源生產和消費革命，構建清潔、低碳、安全、高效的現代能源體系；貫徹習近平新時代“能源革命”思想和我國應對氣候變化的承諾；構建以清潔低碳能源為主的能源體系，既要滿足未來電力需求的“增量”，又要彌補未來煤電退出的“存量”缺口，有序推動非化石能源從增量替代向存量替代的轉變。

我國是全球最大的能源生產國和消費國，煤炭在其中占據重要位置。通過多年的努力，2018年煤炭占一次能源消費比例首次低于60%，但火力發電依舊是我國主要的發電形式。2018年火力發電量為4.98萬億kW·h，占總發電量的73.3%。要實現我國中遠期節能減排目標和非化石能源發展目標，我們還須大力發展清潔能源資源。從我國清潔能源資源總量看，水電、風電、太陽能發電技術可開發量分別超過6.9億kW、35億kW、55億kW。從資源分布特點看，未來清潔能源發展的重點區域為西南和“三北”地區。據估算，建成西藏清潔能源后可提供約5億kW電力和每年近1.7萬億kW·h電量，將成為我國未來能源電力新增供應的重要來源和支柱，在能源生產消費結構調整優化過程中發揮重要作用。加快清潔能源的開發，事關國家能源戰略實施和國家能源結構的戰略性調整。

2.2 有利于促進“一帶一路”國際合作

西藏是古絲綢之路的重要組成部分。從區位條件上看，西藏內聯“一帶一路”上的新疆、青海、四川、云南等省份，外接印度、尼泊爾、緬甸、不丹等國家，是聯系內外的重要樞紐。把西藏建設成為國家面向南亞開放的重要通道，是“一帶一路”倡議的重要組成部分，也是西藏加快發展的希望和機遇所在。

加快推進西藏清潔能源開發，為西藏經濟社會長足發展和長治久安奠定重要基礎的同時，可形成面向南亞開放的重要能源通道，實現對尼泊爾、印度等國清潔能源供應，增強區域能源安全協同保障能力，實現共享綠色發展；有利于與“一帶一路”南亞國家、孟中印緬經濟合作區以及環喜瑪拉雅經濟帶各國交通、電力等基礎設施互聯互通，搭建區域國際合作的戰略平臺，加強與南亞諸國的經貿合作，逐步推動形成環喜馬拉雅區域的資源優化配置市場。

2.3 有利于推進國家生態文明建設

西藏是青藏高原的主體，素有“世界屋脊”和“地球第三極”之稱，是我國和亞洲的江河源，是亞洲乃至北半球氣候變化的敏感區，是國家重要的生態安全屏障，在調節氣候、水源涵養、生物多樣性保護等方面發揮著不可替代的作用。目前，西藏自治區生物質能消費仍較高，給本來就脆弱的生態系統造成了嚴重的破壞。建成西藏清潔能源后，每年可提供近1.7萬億kW·h的清潔電力，若按火電機組平均供電煤耗295 g/kW·h，每年可節約燃煤約5億t、減少二氧化碳排放量12.5億t、減少二氧化硫排放量0.38億t，可以改善局部氣候和生態系統，有利于保護良好生態系統，保持和提升生態系統服務功能，構建國土生態安全格局，對“維持生態平衡、確保經濟社會可持續發展”具有重要的支撐作用。此外，清潔能源開發可使西藏全面實現清潔能源電氣化，推動優化產業空間布局和綠色轉型，減輕對生態脆弱地區發展的承載壓力，形成良性發展。

2.4 有利于富民興藏和實現全面建成小康社會目標

2015年8月，中共中央、國務院召開第六次西藏工作座談會。會議強調，同全國其他地區一樣，西藏和四省藏區已經進入全面建成小康社會決定性階段。西藏經濟基礎相對薄弱，能源、交通等基礎設施投資是穩定拉動西藏經濟增長的重要方式。加快西藏清潔能源開發，將資源優勢轉換為經濟優勢和產業優勢，一方面可以帶來充足的能源供應，滿足西藏日益增長的用電需求；另一方面，通過資源的開發將直接或間接帶動并促進地方產業的發展，有效拉動西藏經濟增長，提高西藏財政收入，促進西藏產業發展與結構優化，促進百姓脫貧致富、推動城鎮化和新農村建設進程，增強西藏“造血”功能，對全力推動西藏經濟社會長足發展和長治久安、全面建成小康社會具有重大現實意義和深遠歷史意義。

3 能源資源開發的技術條件

3.1 資源開發技術

近十余年來，我國清潔能源開發利用技術日趨成熟。水電方面，隨著三峽、溪洛渡、錦屏等巨型工程的相繼建成投產，以及白鶴灘、兩河口、葉巴灘等電站的開工建設，水電工程勘察設計和施工技術、運行管理、機電設備制造等技術已居世界先進水平。風電領域，當前我國風電產業技術創新能力和速度不斷提升，形成了完整的風電裝備制造產業鏈，特別是大容量機組研發，長葉片、高塔架應用以及適合低風速風況和惡劣環境的風電機組開發等處于國際領先水平，引領全球風電發展。光伏領域，通過不斷的技術創新，目前我國已經形成成熟且有競爭力的光伏產業鏈，光伏制造的大部分關鍵設備已經實現本土化并逐步推行智能制造，在世界上處于領先水平。另外，為了發展新能源，在儲能技術、多能互補技術以及微電網等方面也進行了有效的示范。從這些方面來看，我國水電、風電、光伏產業的制造能力已經位居世界首位，正在從“制造大國”向“制造強國”邁進，為清潔能源的開發提供了堅實的技術保障。

3.2 特高壓輸電技術

近年來，我國通過大規模研究論證、技術攻關以及工程實踐，建立了包括研究、設計、制造在內完整的特高壓輸電技術體系。截至2017年底，我國已建成投運“八交十直”共計18條特高壓輸電線路，其中8個1 000 kV特高壓交流輸電工程，10個±800 kV特高壓直流輸電工程，實現了“西電東送”以及電網資源優化配置的目標。隨著這些工程的穩定運行，特高壓輸電技術已經逐漸成熟，進入大規模推廣應用階段。目前西藏電網已經通過青藏直流輸電工程，川藏聯網工程實現了與區外聯網，在保障區內電網的安全穩定運行的同時，也為實現區內清潔能源電力外送奠定了基礎。除此之外，金沙江上游直送河北通道、青藏直流聯網工程二期工程和中尼聯網工程的有序推進，也將為近期西藏清潔能源開發利用提供重要的支撐。

4 清潔能源建設布局

4.1 發展思路

根據西藏能源資源稟賦、發展現狀和發展潛力，結合我國能源發展戰略、西藏清潔能源在我國能源資源中的戰略定位、西藏經濟社會長期可持續發展的能源需求等綜合分析，西藏能源總體發展應以清潔能源資源開發為主，在滿足區內能源電力需求的基礎上，推進跨區域電力互濟；在國家能源發展戰略總體布局下，構建國家重要的清潔能源基地，積極參與全國能源電力平衡；在國家“一帶一路”布局框架下，探索建立與南亞鄰國的能源合作關系。結合區內清潔能源資源特點和開發條件，當前應以水能資源開發為基礎，同步推進太陽能、風能等新能源的規?；_發利用，構建并完善以水電為主、多能互補、互聯互通的穩定、清潔、經濟、可持續發展的綜合能源體系和國家重要的清潔能源基地。

4.2 布局原則

由于自然條件和發展基礎的限制，西藏人口稀少，自身能源電力需求規模較小。根據相關預測，2020年、2025年、2030年，西藏電力需求分別為100億kW·h、130億kW·h、160億kW·h。鑒于電力需求及豐富的清潔能源這一現狀，全區宜積極參與全國一次能源平衡，以區外消納為主。當前西藏水電開發格局已基本明晰，除藏東南水電能源基地直接外送外，西藏其他區域的水電建成后均接入西藏電網，在滿足西藏自身能源電力需求的基礎上，參與西藏電網與區外電網間的電力互濟或者向臨近國家電網的電力外送。太陽能、風能是西藏除水能以外的優勢清潔能源，但由于地理位置和出力特性的限制，西藏太陽能、風能單獨外送經濟性較差或者不具備單獨外送條件，需依托水電外送通道和調峰能力實現其規?；_發利用。本文提出基于水電開發格局的西藏清潔能源規?；_發布局原則如下：

(1)與水電外送通道建設規劃和送出能力相適應，并適度超前。西藏清潔能源以區外消納為主，其發展規劃要與水電外送通道建設規劃和送出能力相適應。此外，從適應通道建設的不確定性、增強項目儲備的角度，規劃應當適度超前，以更好地支持西藏清潔能源發展。

(2)合理搭配水電、風電和太陽能發電規模。分析比較水電、太陽能發電和風電的資源特點、互補特性和經濟性，新能源與水電最大按1:1的裝機規模比例搭配；新能源的開發應以太陽能發電為主，在資源量充足的情況下，按照太陽能發電與風電5:1配比，合理搭配風電規模。

(3)結合外送通道規劃建設布局，由近及遠搭配風光電。西藏太陽能、風能等清潔能源的規模化開發需依托水電外送通道及西藏電網與區外聯網來實現，應結合各外送通道位置和清潔能源資源分布進行建設布局，并按照由近及遠的原則搭配各區域風光電。

4.3 建設布局

西藏水力資源主要集中在藏東南地區的雅魯藏布江下游和“三江”上游，該區域水電規劃集中外送，其余流域資源在滿足內需的基礎上，以網對網的形式參與外送。西藏電網目前通過青藏直流聯網和川藏聯網工程實現了與區外的互聯互通，此外，西藏電網規劃在“十四五”期間實施與尼泊爾電網聯網，屆時，西藏電網將有三條線路與區外電網相連，富余電力電量可通過這三條線路送出。按照相關規劃和研究成果，西藏水電未來將通過西藏電網3條跨區域聯網線路(其中2條已建)和藏東南水電規劃15條集中外送通道送出。

西藏太陽能、風能等新能源單獨外送的經濟性差，但其出力與水電具有互補性。分析西藏風光電等資源分布特點，結合各水電外送通道規劃情況可知，西藏風光電資源可依托水電的開發并借助水電送出通道的富余輸送能力和調峰能力，與水電打捆送出，實現西藏清潔能源基地式、規模化開發。

結合區內各類資源分布及電網已建和規劃聯網線路、藏東南水電能源基地初擬輸電方案，按照區域劃分，并結合太陽能、風能等資源條件，提出“日喀則區域+雅江中游區域+昌都區域+那曲區域”的西藏新能源建設布局構想。該布局規劃風光電總規模2 425萬kW，其中太陽能發電規模1 850萬kW，風電規模575萬kW。各區域規劃布局構想見表2。

4.3.1 日喀則區域

日喀則區域太陽能輻射量較高，區域南部風能資源較豐富，考慮避讓自然保護區和禁止開發區后，仍具備規模開發風光電的條件。日喀則處于西藏中部電網覆蓋范圍，區域新能源建成后接入西藏主電網，與電網富余水電打捆后可依托中尼聯網送出。

考慮西藏電網中遠期電力供需平衡情況，及中尼聯網規劃建設規模和建設前景，考慮該區域規劃新能源規模300萬kW，其中光伏電站250萬kW，風電50萬kW，開發時間在2030年前后。

4.3.2 雅江中游區域

雅江中游區域主要涉及山南市，區域太陽能輻射量較高，風能資源豐富，考慮避讓自然保護區和禁止開發區后，仍具備規模開發風光電的條件。

西藏已建內需電源主要集中在雅魯藏布江中游干支流。從目前區內水電前期工作情況看，未來一段時期內，西藏內需電源建設亦主要集中在雅魯藏布江中游。因此，雅魯藏布江中游水電既是滿足西藏內需的骨干電源，也是西藏電網實現與其他電網間電力交換的基礎。雅江中游區域新能源可以骨干水電電源為依托，借助青藏聯網和川藏聯網工程實現送出。

青藏聯網和川藏聯網目前送電能力合計為80萬kW，待青藏聯網擴建、川藏聯網線路加強后，合計送電能力預計可達到200萬kW。因此，該區域規劃新能源規模200萬kW，其中光伏電站150萬kW，風電50萬kW，考慮在2025～2030年分期開發。

4.3.3 昌都區域

昌都太陽能資源非常豐富且穩定度高，屬資源最豐富區，但受橫斷山脈地形條件影響，可開發區域全部集中在平原地帶。昌都風資源較好，具備風能發電的條件，考慮避讓自然保護區及禁止開發區后，具備規模開發風光電的條件。

昌都地區水力資源豐富，主要集中在“三江”上游，是藏東南水電能源基地的組成部分，建成后規劃通過特高壓直流輸電線路送出。

分析水電建設規劃和相應外送通道規劃和建設情況，昌都區域規劃新能源規模565萬kW，其中光伏電站470萬kW，風電95萬kW，并考慮在2025～2035年分期開發。

4.3.4 那曲區域

那曲地區太陽能和風能資源均極其豐富，但禁止開發區域占比較大，考慮避讓自然保護區及禁止開發區后，仍具備大規模開發風電光伏的條件。

那曲地區位于西藏電網覆蓋范圍內，由于區域可開發新能源規模大，而西藏電網外送通道送電能力有限，那曲區域風電光伏規模開發需考慮利用臨近易貢藏布、帕隆藏布等大型水電直流外送通道。結合資源分布特點、水電外送通道規劃和建設前景，那曲區域規劃新能源規模1 360萬kW，其中光伏電站980萬kW、風電380萬kW，考慮在2035年后分期開發。

表2 西藏新能源總體建設規劃布局構想

5 結 語

西藏是國家重要的清潔能源基地和戰略資源儲備基地。西藏自身能源電力需求量較小，區內豐富的清潔能源在滿足西藏經濟社會發展的基礎上，宜以區外消納為主，參與全國能源電力平衡。西藏水力資源主要集中在藏東南地區的雅魯藏布江下游和“三江”上游，該區域水電規劃集中外送，其余流域資源在滿足內需的基礎上，以網對網的形式參與外送。西藏太陽能、風能等新能源單獨外送經濟性較差，應與水電打捆送出?；谒婇_發格局，本文提出了“日喀則區域+雅江中游區域+昌都區域+那曲區域”的西藏新能源總體建設布局構想，以實現西藏清潔能源規模化開發，在提升清潔能源外送的經濟合理性的同時，助力我國能源綠色發展戰略的實施。