四川水电发展战略规划
2011-04-14刘岩
刘 岩
(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院水资源规划处,四川 成都 610072)
1 四川省水力资源概况
根据2004年全国水力资源复查成果,四川省水力资源技术可开发量为1.2亿kW,位居全国第一。近几年,四川省水电资源的开发程度及前期工作进展程度均进一步提高,据2008年统计结果,四川省技术可开发装机容量增至1.31亿kW,其中2.5万kW及以上水电站总装机容量1.26亿kW,年发电量约5543亿kW·h。
除位于四川省达州市的任河属黄河水系外,四川省其它河流均属于长江水系。从水力资源在各河流的分布情况看,金沙江、雅砻江、大渡河这三大江干流水力资源技术可开发量占了全省的63%以上,是全国知名的水电“富矿”,在全国十三大水电基地中分别列第一、第三、第五,“三江”支流水力资源所占比例不足37%。
截至2008年底,四川省水电装机容量为2223.7万kW,开发率为18.5%。已建电站主要有雅砻江二滩,大渡河龚嘴、铜街子,白龙江宝珠寺,岷江太平驿、福堂、紫坪铺等,其他多为分布于盆地和盆周山区的中小型电站。目前在建水电站装机超过2900万kW,大部分为“三江”干流上的梯级:金沙江溪洛渡、向家坝,雅砻江锦屏一级、锦屏二级,大渡河瀑布沟、深溪沟、龙头石、沙湾等。项目储备方面,除雅砻江干流上游、金沙江干流上游及少数中型河流尚未完成水电规划外,其余大中型河流基本上均完成规划,一批大中型水电项目正按照规程规范有序开展勘测设计等前期工作,项目储备充足。
2 四川水电开发的必要性和有利条件
一次能源需求和供给矛盾的日渐凸显,加上能源成本上升、环境污染加重、中东高产油地区局势动荡和各国对石油资源的激烈争夺,使得能源安全成为全世界共同面临的重大课题。与化石能源相比,水能资源除了可再生以及减少污染物排放的突出优点外,还可结合江河治理、防洪、灌溉、养殖、供水、航运、跨流域调水、水土资源开发等多种任务实现其综合利用的价值。水库大面积蓄水对局部气候的改善还将有利于水土保持。可以说,水电是可再生能源中唯一能形成供给规模、改善结构、保障安全、恢复大气及生态环境的优质能源。
我国目前是全球第一煤炭消费大国,是仅次于美国的全球第二石油、电力消费大国,能源问题将始终是影响我国经济社会发展的重大战略问题。在我国目前的能源结构中,对化石能源的消耗占据了绝大比例,这种局面,需要靠加快水电开发实现能源结构优化。四川省水力资源丰富,开发利用程度却很低,加快水电建设、参与全国一次能源平衡,是优化能源结构、实现可持续发展的重大战略。
四川省丰富的水能资源以及一大批技术经济指标优越的水电项目,是四川省水电开发的资源基础。一系列的外部有利条件也进一步加强了四川省水电基地建设的可行性:持续快速发展的社会经济活动对能源特别是优质清洁可再生电力的巨大需求,为水电建设开创了广阔市场前景;国家能源发展战略、可持续发展战略、西部大开发战略,以及产业政策和能源发展规划,为四川水电的开发建设提供了政策保障;“政企分开”、“厂网分开”,引入竞争的电力体制改革,为水电建设注入强劲动力;水电勘测、设计、施工、管理、设备制造和环保等方面的技术进步,为水电建设提供重要支撑;当前资金、人才、原辅材料等要素市场相对宽松,为水电建设提供有利机遇。
3 四川省水电开发布局
3.1 四川省水电特性分析
由于独特的自然地理条件,四川省规划电站的淹没损失相对较小,技术经济指标优越,开发条件总体较优。各河流规划梯级大中小型类型齐全,大型电站规模优势突出。大多数河流拥有建设“龙头”水库的水力资源条件,流域整体联合运行调节性能较好。
在空间分布上,四川省水力资源在全省范围内分布较为分散,但在局部地区相对集中,且东西分布上明显具有“西多东少”的特点。位于四川省西部的甘孜州、凉山州、阿坝州地域广阔,人口稀少、经济发展水平落后、远离电网负荷中心,但水电资源却最为丰富,涵盖了“三江”干支流的大部分区域;经济发展水平相对较高的东部地区水力资源明显少于西部地区,“三江”干流仅大渡河石棉及以下河段、金沙江宜宾市河段、雅砻江攀枝花市河段在此区域内,此外仅包括长江干流(川江河段)、岷江紫坪铺以下河段以及嘉陵江干支流等。
四川省水能资源的分布特点决定了资源地与负荷中心相距较远,需要利用水能资源局部地区相对集中的特点,建立通道进行大容量长距离的电力集中输送,既节约投资、降低电力损耗、又能减少环境及景观的破坏。
3.2 四川省水电建设布局
四川省水电建设的布局,是在综合考虑水能资源分布特点、电源建设时序安排、电网规划建设等因素的基础上,将全省水能资源划分为12个部分:金沙江、雅砻江、大渡河干流三大国家级水电基地,区域内资源相对集中、区域之间相对独立包含若干大中型流域的七个重要水电集群,以及嘉陵江干流、岷江干流中下游两个电航通道。
四川省水电建设布局突出了水电基地建设的概念,以国家级水电基地为龙头,以重要水电集群为支撑,以电航通道为特色,以其他水电为补充,电网发展确保送电顺畅,推进水电开发的“流域化、基地化、集群化”,建设布局合理、功能分明。
3.2.1 三大江——国家级水电基地
金沙江水电基地计入四川省的技术可开发量2885万kW,规划20个梯级,目前除溪洛渡、向家坝水电站在建外,无投产容量。金沙江干流各水电站规模巨大,建成后宜于外送,在建的溪洛渡、向家坝水电站将通过向家坝—上海±800kV特高压直流输电线路送出;其他梯级将结合消纳市场以及国家电网规划具体确定。
雅砻江水电基地技术可开发量2914万kW,规划22个梯级,目前已建成二滩水电站,锦屏一级、锦屏二级水电站在建。二滩水电站通过二滩-昭觉-洪沟-重庆板桥以及洪沟-成都龙王的500kV输变电工程送出;锦屏一级、锦屏二级、官地水电站通过锦屏—西昌—苏南±800kV直流输电工程送出;两河口、牙根通过新都桥500kV变电站汇入甘谷地—雅安特高压站二郎山通道接入四川主网;卡拉通过九龙500kV变电站汇入九龙—石棉—雅安通道,然后接入四川主网。雅砻江上段电力送出方案,将根据河流水电规划和项目前期工作并结合电网规划确定。
大渡河水电基地技术可开发量2496万kW,规划22个梯级,目前已建成龚嘴、铜街子水电站,在建瀑布沟、深溪沟、沙湾、铜街子等水电站。送出安排为:双江口、金川、巴底、丹巴水电站通过金川500kV变电站汇入金川—汶川—绵阳通道外送;猴子岩、长河坝、黄金坪水电站通过大杠500kV变电站汇入马鞍山北通道与主网相连;泸定、硬梁包水电站通过甘谷地500kV开关站汇入甘谷地—雅安特高压站二郎山通道与主网连接;大岗山水电站通过冷碛~泗坪通道接入主网;龙头石水电站通过石棉500kV变电站汇入九龙—石棉—雅安通道与主网相连;瀑布沟、深溪沟水电站通过瓦屋山通道连入主网。
3.2.2 七个重要水电集群
七个省级重要水电集群以电网规划的输送通道为基础,将四川省除三大江干流外的水能资源按照区域内资源相对集中的原则大致划分为阿坝东部水电集群、阿坝北部水电集群、绵阳水电集群、甘孜中部及东部水电集群、甘孜南部水电集群、凉山水电集群、雅安水电集群。
阿坝东部水电集群主要包含岷江干流上游以及附近部分支流;阿坝北部水电集群主要包括大渡河水系足木足河、绰斯甲河、俄日河、小金川;绵阳水电集群包含涪江干支流;甘孜中部及东部水电集群主要包括此区域内的雅砻江支流及大渡河支流;甘孜南部水电集群主要包括此区域内的金沙江支流;凉山水电集群主要包括位于凉山州的金沙江支流、雅砻江支流;雅安水电集群主要包括位于雅安市的大渡河支流及青衣江干支流。
七个省级水电集群规划装机容量介于200~700万kW,总装机规模超过3000万kW。其电力电量对于满足四川省内社会经济发展具有不可替代的作用,是四川省建设全国水电生产基地的重要支撑。由于各个水电集群规模适中,均可结合电网规划灵活地接入四川主网。
3.2.3 两个电航通道
在四川省的各河流中,嘉陵江干流与岷江干流中下游河段具有通航条件,河流上的水电梯级兼具发电和通航的作用。将嘉陵江干流、岷江干流中下游作为电航基地加快建设,既是水电开发的需要,也是水路枢纽建设的需要。
嘉陵江电航基地河道长647.4km,天然落差310m,规划17个电航枢纽,装机容量314万kW,航道等级Ⅳ级。目前已建、在建梯级共装机容量193万kW。岷江干流中下游电航基地规划12个梯级,总装机容量167万kW,目前无投产梯级。
嘉陵江、岷江中下游电航基地各梯级均在主网覆盖范围内,可结合电网实际就近接入电网。
3.3 四川省水电开发规划
《四川省能源发展“十一五”规划及2020年远景目标》规划的四川省电力发展总体目标为:2010年底全省发电装机容量力争达到4200万kW,其中水电2820万kW;2020年底全省发电装机容量8950万kW,其中水电6730万kW。在此基础上进行的负荷预测结果为:2010年、2020年最大负荷分别为2417万kW、4246万kW,加上川电外送以及与西北的电力互换后,2010年、2020年最大负荷分别为3092万kW、6866万kW。
目前四川省已建电站多集中在海拔较低的盆地和盆周山区,在水电开发布局上多位于阿坝东部水电集群、绵阳水电集群、雅安水电集群及嘉陵江上,且多为中小型电站。三大江干流水电基地及甘孜、凉山、阿坝州的大部分地区水电开发程度很低。
为满足省内省外电力市场的需求,四川省水电建设已不能局限于负荷中心区域,而是渐渐呈现出从东部到西部、从盆地到山区、从中小型到大中型转变的趋势。目前三大江干流均有巨型电站开工建设,金沙江支流、雅砻江和大渡河中上游支流也列入开发之列。各水电基地的开发规划为:
三大江干流:金沙江、雅砻江上游各梯级海拔高、且远离负荷中心,2020年前不安排建设或投产;除已建成的二滩、龚嘴、铜街子以及拟于2010年前投产的龙头石、瀑布沟、深溪沟外,金沙江中下游、雅砻江中下游及大渡河干流的大多数梯级将于2010~2020年投产。
七个水电集群:目前地理位置较好的阿坝东部、绵阳、雅安三个水电集群开发率分别为54%、35%、64%,2010年底开发率将达到55%~75%,2020年底这三个集群的大多数开发条件较好的梯级将全部投产,开发率将达到80%~90%;距离负荷中心稍远的甘孜中部和东部、凉山水电集群目前开发率约为10%~20%,2010年将达25%左右,2010~2020年这两个水电集群将进入建设投产的高峰期,2020年开发率将达到75%左右;距离负荷中心最远的阿坝北部、甘孜南部水电集群主要汇集了金沙江及大渡河上游河段的支流,目前无投产电源,2010年开发率也仅为10%左右,但2020年底两个集群的开发率均将超过50%。
两个电航基地:嘉陵江干流水能资源开发较早,目前开发率约为56%,2010年也基本维持这个水平,2020年前嘉陵江干流的开发率将达到90%以上;岷江干流中下游各规划梯级由于指标相对较差,前期工作程度较低,2010年前无投产梯级,预计大多数梯级将于2010~2020年投产。
按照上述的开发规划,至2010年,四川省水电装机容量将超过3000万kW;至2020年,除金沙江和雅砻江干流上游无电源投产、甘孜南部和阿坝北部的金沙江及大渡河上游支流开发程度仅为50%左右外,四川省其它地区的水电资源开发率约在70%~95%。即除了开发条件较差或远离负荷中心的电源点外,四川省大多数的水电资源都将在2020年前得到开发,届时水电装机容量将超过9000万kW(包括金沙江干流梯级)。届时,将全面实现四川水电强省的能源发展总体目标。
4 结 论
四川省水能资源得天独厚,将丰富的水能资源转化为产业优势、参与全国能源资源优化配置已经成为了四川省的一个发展方向。以三大江国家级水电基地为“龙头”,以与电网建设规划相结合的原则将四川省除三大江干流外的水电资源划分为功能不同的两大类共九个片区,有利于水能资源的集中开发、集中输送,具有明显的经济合理性。
按照距离负荷中心由近及远、开发条件由好到差的原则安排的水电开发规划与四川省能源发展规划总体目标相适应。到2020年水电装机容量将超过9000万kW,不仅能满足四川省社会经济发展对电力的需求,还能把四川省建成全国最大的水电生产基地和“西电东送”重要基地以及水电强省。水电的有序开发将带动交通运输、水利基础设施等的改善,促进发电设备制造、高载能工业及高科技产业的发展。此外,四川省丰富水电资源的开发对于拉动四川经济增长、扩大就业将发挥重要的作用。