四川水電消納保障措施研究

柏 睿，羅洋濤，李 亮

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都 610072）

0 前 言

隨著我國經濟發展進入新常態，電力需求增速明顯放緩，而四川省近幾年來水電集中投產［1］，水電消納形勢不容樂觀，棄水損失較重［2］，輸電通道建設落后于電源建設已成為制約四川棄水消納的重要因素［3-4］。四川水電消納需要建立相應的保障消納措施和優先發電制度，而目前多項保障制度大部分僅針對非水可再生能源，對水電的保障消納造成了政策性阻礙［5］。為促進四川水電消納，本文基于水電棄水和外送通道現狀、四川省能源資源特點，論證四川水電優先消納保障的必要性，明確四川水電市場定位，并提出四川水電消納的保障措施。

1 四川水電發展現狀

1.1 四川水電發展面臨新形勢和挑戰

我國電力生產消費進入新常態。電力消費增速將維持低速增長，電能需求增速放緩，電力供應能力總體富余，電力供應結構持續優化，電力消費增長減速換擋、結構不斷調整［6］。因此，有必要加快解決棄水、棄風、棄光問題。

四川水電開發面臨新形勢。近年來四川水電開發條件逐漸變差，成本逐漸增長［7］。建設條件越來越復雜、輸電通道建設難度加大、移民環保要求越來越高、投資補助和分攤機制尚未建立，導致水電開發市場競爭力顯著下降，這進一步加大了四川水電消納壓力，急需國家宏觀統籌規劃協調。

1.2 四川水電棄水問題逐年加劇

如表1所示，目前四川水電消納形勢仍然不容樂觀。受水電快速發展與電力需求增長速度不匹配、汛期來水偏豐、低谷時段電力系統運行需要水電調峰棄水、現有外送通道不匹配等因素影響，近六年來四川水電棄水問題逐漸加劇。

大規模棄水，一方面造成國家清潔能源的巨大浪費，另一方面大量消耗煤炭發電將進一步縮短有限的化石能源使用期限。這將嚴重損害四川乃至全國電力供應系統的健康有序發展。

表1 四川電力系統近6年基本情況

1.3 川電外送通道建設嚴重滯后

根據四川電網最新規劃，到2020年四川電網與外網交換的輸電線路將發展為“5直+6交”格局（見圖1和表2）。

網對網外送：四川到重慶網對網外送通道3條6回，一是洪溝-板橋2回500 kV交流，二是黃巖-萬縣2回500 kV交流，最大送電能力合計為390萬kW。2017年新增川渝第三通道2回資陽-銅梁500 kV交流線路，新增送電200萬kW。

點對網外送：目前已建直流通道包括德陽-寶雞±500 kV直流300萬kW、錦屏-華東±800 kV直流720萬kW、向家壩-華東±800 kV直流640萬kW以及溪洛渡-華東±800 kV直流800萬kW。四川鹽源-江西±800 kV直流正加快開展前期工作，預計2025年達到送電能力1 000萬kW。

目前四川外送通道建設滯后于水電建設，為保障四川水電合理有序的外送消納，應加快輸電通道的建設和論證，緩解四川水電棄水問題。

圖1 四川電網輸電及外送通道示意

表2 四川水電外送通道情況

2 四川水電優先消納的必要性

2.1 四川水電應參與全國能源電力平衡

四川水電在全國能源電力中占有重要地位。據預測，2020年和2030年四川占全國可再生能源的比重分別為13%和16%，2020至2030年間新增水電占全國可再生能源增量的24%。從電力結構來看，2020年和2030年四川水電發電量占全國非化石能源電量的比重分別達到13%和14%，2020至2030年間新增水電占全國非化石能源電力增量的16%。由此可見，四川水能資源在我國一次能源和電力供應中具有重要的地位。

四川水電外送符合國家西電東送發展戰略。實施西電東送，一方面可以開發西部清潔水能資源，促進西部地區發展，另一方面可將西部清潔電力送往東部發達地區，減少東部非化石能源消耗，有利于東西部協調發展，實現全國資源優化配置、東西部共同發展和綠色發展的多贏局面。

四川水電棄水造成國家資源的巨大浪費。四川水能資源約占全國水能資源總量的22%，規模總量巨大，若不合理有效地利用水能資源，將造成國家能源的巨大浪費［6］。2017年四川省水電年發電量3 052億kW·h，初步估計到2050年全省水電累計可節省標準煤52億t，相當于2017年全省能源消費總量的22倍。

四川能源資源特點決定應優先發展水電外送。四川省能源資源的特點是水能資源豐富，風電和太陽能資源量相對較少，能源利用應以水電開發為主，并適量開發火電，以彌補水電豐枯出力差異和電網調峰需求。因此，四川應充分發揮資源優勢，優先開發水能資源，并積極實施節能發電調度，在滿足省內需求的前提下，優先外送消納。

2.2 四川水電應優先消納

符合國家節能減排需求。為應對氣候變化，我國政府提出了2020年和2030年非化石能源占一次能源消費比重15%和20%的目標。為引領我國走向低碳的發展模式，實現節能減排目標，必須大力發展清潔能源。隨著我國在節能減排的壓力和責任越來越大，四川水電對降低CO2排放、發展低碳經濟的作用和效果將愈加顯現。

有利于國家能源轉型和電力結構調整。長期以來我國能源消費過度依賴化石燃料，電力構成中火電比例過高、水電比例過低。目前我國面臨著相當艱巨的能源結構和電力結構調整的任務，必須進一步擴大清潔能源比例［8-9］。四川水電可以有效替代火電，滿足全國電力增量的增長需求，推進電力結構優化調整，保障電力系統安全性，提高系統供電質量。

四川水電清潔可靠且具有經濟性。一方面，四川水電調節性能好、運行調度靈活、有利于系統安全穩定，特別是龍頭水庫電站可發揮調峰、調頻、調相和備用等功能，對保障電力系統供需平衡與安全運行發揮著重要作用。另一方面，水電開發不需要申請高額國家補貼，是所有清潔能源發電品種中最具經濟性的。隨著我國對清潔能源的進一步重視，加大對碳排放的監管力度，以及對西電東送輸出的優惠政策落實，四川水電經濟性將日益顯現，川電外送未來將會有更大的市場空間和競爭力。

綜上所述，四川水電應積極參與全國能源電力平衡，積極促進四川水電在全國范圍內優先消納。

3 四川水電的市場定位

3.1 四川水電外送規模分析

根據負荷預測成果、電源建設規劃，考慮基本明確電源項目及外送規模的情況下，開展電力供需平衡分析，結果表明2020年、2025年和2030年四川電網基本達到供需平衡且略有盈余，四川水電在滿足自身平衡的基礎上，推薦外送規模為2 500萬kW，如表3所示。

根據送出通道現狀，在鹽源-江西直流按期投產的前提下，川電外送輸電能力才能達到2 520萬kW，才能確保通道建設與送出規劃基本符合［10］。

表3 四川電網各水平年電力供需平衡 萬kW

3.2 四川水電外送市場空間

根據全國能源和電力的總體流向，四川位于“西電東送”中通道首端，四川豐富的水電主要送電方向為重慶、華中和華東地區，2020年及以后總的外送規模為2 500萬kW。

采取統一原則，對四川水電受端市場（即重慶電網、華中電網和華東電網）進行電力市場空間測算，結果如表4所示。測算結果表明，計入川電外送目標規模2 500萬kW對各受端地區的電力輸入后，整體受端地區2020年可供四川水電競爭的電力市場空間仍有690萬kW，2025年和2030年分別為4 290萬kW和1.3億kW。考慮華東輸送距離較遠，僅計入重慶、華中，2025年和2030年電力市場空間也可分別達到2 470萬kW和7 500萬kW。

由此可見，四川水電有足夠可供消納的市場空間，與同期規劃的煤電相比水電具有更優秀的經濟性和清潔能源優勢，而且可逐步替代送電區達到使用年限面臨淘汰的已建火電，優化電力系統結構。因此，四川水電開發應推動“水火置換”、加大可再生能源比重，更加注重水電市場的拓展、資源的合理配置和送電的整體經濟性［10-11］。

表4 四川水電消納市場空間 萬kW

4 四川水電消納保障制度研究

4.1 完善水電優先發電制度的法律保護

4.1.1 相關立法和政策對水能資源的界定模糊

目前我國仍未出臺水電如何適用《可再生能源法》的具體規定，水電屬于可再生能源，但又不完全適用可再生能源法，許多政策中主要提出了非水可再生能源的管理辦法，對于水電僅給出了參照執行的模糊概念，部分文件甚至完全將水電排斥在外。水電不能完全享受全額保障性收購政策的支持，也不能享受綠色電力證書交易機制的激勵，同時沒有明確水電消納配額制的目標引導，這已經成為水電消納外送過程中的政策性阻礙［3］。

4.1.2 加強對水能資源開發利用的立法保護

水電開發技術已經基本成熟，不像風電和光伏技術還處于探索階段。水電消納不需要對《可再生能源法》進行具體的調整，只需要明確水能與非水可再生能源具有同等的法律效應，在出臺相關政策法規時將水電同等考慮，共享政策支持即可。建議一方面盡快把水電納入可再生能源全額保障性收購范圍，參考風電、光伏發電的年度保障小時數，提出水電的保障性收購辦法；另一方面盡快把水電納入綠色電力證書交易機制中，要求市場主體通過購買水電綠色證書完成配額義務，促進水電健康可持續發展。

4.2 健全電源建設與送出通道建設協調發展體系

通道建設是四川水電外送的基本前提和物理基礎，應從國家層面上重視電網與電源協調建設問題，健全四川水電電源建設與送出通道建設的協調發展體系，保證電力送出和供電的安全［4］。

完善國家能源電力發展規劃及其實施保障制度。建議從宏觀角度，完善國家能源電力發展規劃，在高層面提出全國能源發展和通道建設規劃，保障西部清潔能源送往東部發達地區的總體流向。健全能源電力發展規劃的實施保障制度，納入相關規劃的電源建設和輸電通道應積極推進實施。

建立跨區域能源管理委員會。建議由國家主管部門牽頭組建跨區域能源管理委員會，統籌各省市區相關政府機構、電網公司和發電企業，以市場需求為導向，以能源資源優化配置為原則，頂層設計、自頂向下，明確全國跨地區能源協調發展方案，開展跨區域電力發展規劃和輸電的合理方案；協調各省市區電網公司和發電企業利益需求，建立電源建設規劃反饋機制，做到電源、電網協調發展。

建立區域電網協調機制。建議在跨區域能源管理委員會的引導下，建立區域電網協調機制，促使各省區政府部門開展有效協商，協調送受端地區的合理利益，使送受電雙方能夠共贏，從而加快跨省、跨區電網建設，加強省際聯網和交換大通道的特高壓工程建設，開辟省際電力電量交換新通道，在滿足省內需求前提下加大省際電力電量交換，優化電網結構，充分利用水電輸電平臺，實現能源資源優化配置。

4.3 建立水電優先發電制度

四川省可按照確保安全、兼顧經濟性和調節性的原則，選擇有代表性的河流作為一類優先保障電源，實施優先發電制度。主要內容包括：

（1）安排年度發電計劃時，明確清潔能源發電量，充分預留水電優先發電的空間。

（2）加強電力外送和消納，跨省跨區送受電中，原則上應明確可再生能源發電量的比例。

（3）統一預測各類電源出力，充分利用水電預報調度成果，做好電力電量平衡工作。

（4）組織實施替代火電，同時實現優先發電可交易，為消納可再生能源騰出調峰空間。

四川省實施水電優先發電制度時，應切實完善操作模式，主要包括：

（1）切實做好供需平衡預測，預測總發用電量，測算跨省跨區送受電電量。

（2）合理安排各類電源的發電順序，合理安排四川調峰調頻水電的優先發電。

（3）組織符合條件的電力用戶和發電企業，通過靈活的交易方式，確定交易電量和交易價格，避免非理性競爭。

（4）根據直接交易電量變化、用電增速變化，以及有關獎懲因素等，適時調整年度電力電量平衡方案，確保交易電量得以執行。

4.4 水電納入可再生能源配額制和綠色證書交易制度

4.4.1 水電納入“配額制+綠色證書”制度必要性

從可再生能源配額比例看，全國有許多地區具有水電消納空間。根據2016年數據，東部包括浙江、天津等17個省市區的水電消納比例不到20%，部分電力消耗體量較大的省區可再生能源消納總比例都達不到10%，華中、華東等地區對于接收西部水電的潛力較大。

水電是綠色的可再生能源，加入“配額制+綠色證書”制度具有重要意義［12，14］。從目前的國際經驗看，雖尚有相關問題需要研究和妥善解決，但可先期選擇部分河流作為試點。試點階段配套相應政策，如綠證交易費用適當降低或減半，也可一定程度上降低水電綠證對非水可再生能源的沖擊。

4.4.2 以四川水電為試點參與“配額制+綠色證書”制度

首先，充分認識建立水電開發利用目標的重要性，建立水能開發利用引導目標（配額制），制定各省市區水電電量消費比重指標。其次，制定科學的水能開發利用規劃，明確水能開發利用的責任和義務，以及水電接入、輸送和消納責任。建立可再生能源開發利用監測和評價制度，定期上報國家主管部門并給以公布和評價。再次，建立水電綠色證書自愿認購及約束體系，試行水電綠色證書的核發工作，完善水電綠色電力證書的自愿認購規則，建議水電綠色證書認購價格不高于非水可再生能源綠色證書的價格。

4.5 加快推進和完善“碳交易+碳配額”制度

應參考可再生能源消納配額制及綠色證書制度，在全國范圍內建立“碳交易+碳配額”制度，同時將四川水電納入進來開展試點研究，從而促使東部地區優先消納四川水電［13］。

借鑒綠色證書制度完善碳排放權交易制度。綠色電力證書是天然且精確的碳減排衡量方式，與碳減排交易體系可以形成天然的銜接。借鑒綠色證書認購和交易過程中的經驗，可有效解決碳排放證書交易過程中的問題。應加強綠色證書和碳交易證書的宣傳力度，加深社會各界對碳排放證書的認可程度。同時，還可向社會各界提倡兩證并購，提高對碳排放證書交易的積極性。

參考國際經驗適時出臺碳排放配額制。在碳交易市場建設階段性成熟之后，預計“十四五”期間我國政府將逐步實施碳排放配額制。在一級配額分配市場，初期我國應該以免費分配為主，隨著市場的完善，應改為拍賣分配為主。在二級市場建設方面，我國應該建立電子交易系統，構建電子交易平臺，并實行交易監管制度等，避免對碳配額交易的惡性炒作。

5 結 論

（1）四川省水電發展形勢不容樂觀，水電保障消納面臨重大挑戰。近年來四川水電棄水問題逐漸凸顯，川電外送2 500萬kW輸電能力建立在鹽源-江西直流通道順利建成的基礎上，外送輸電通道建設的滯后將使得四川水電消納形勢更加嚴峻。

（2）四川水電應參與全國能源電力平衡，水電優先消納是必要的。四川水電在我國一次能源供應、電力供應的總量和增量中均具有重要的地位。水電是最大的綠色清潔能源，水電優先發電符合國家節能減排需求和可持續發展戰略。四川水電規模較大，應合理優先發電避免清潔能源浪費，四川水電參與“西電東送”，有利于我國能源結構轉型和電力供給側改革，有利于我國非化石能源發展目標實現。

（3）四川水電的市場定位是在滿足本省需求同時合理外送重慶、華中和華東地區。四川水電在滿足本省電力平衡的基礎上，合理的外送規模為2 500萬kW，川電外送應依次滿足重慶、華中東部四省和華東電網的需求。電力市場空間分析結果表明，四川水電有足夠可供消納的市場空間。

（4）應完善四川水電優先消納保障措施，并積極推進實施。應從完善水電優先消納的立法保障，健全電源建設與通道建設協調發展體系，建立水電優先發電制度，將水電納入可再生能源“配額制+綠色證書”制度，推進完善“碳交易+碳配額”制度五個方面，保障四川水電的優先消納。