世界水电发展展望
2012-04-14付梦颖
1 概 述
据美国能源信息署发布的《2010 年世界能源展望报告》(以下简称IEO2010)预测,2007~2035 年,全世界年均净发电增长量为2.3%,而相比之下,1990~2007 年,全世界的年均净发电量仅增长了1.9%。
总体看来,那些已具强壮的电力市场和成熟消费模式的经合组织(OECD)成员国,其预期的发电增长速率,却往往抵不过电力需求巨大而供不应求的非经合组织成员国。特别是在众多的离网地区,电气化在促进该地区未来电力发展所发挥的作用是强有力的。但事实上,据国际能源署估计,2008 年全世界仍有22%的人口面临无电可用的境地。
2007 年,非经合组织国家消耗了世界发电总量的46%。预计到2035 年,非经合组织国家的用电量将占世界用电总量的61%。尽管非经合组织国家的净发电量从2007 年到2035 年平均增长4.1%,但该增长值却仅占经合组织成员国年均净发电量的1.1%。
据IEO2010 对2030 年发电总量所作的预测,其之所以低于2009 年展望报告中的预计值0.3%,主要是考虑到经济疲软所带来的影响比之前的预期更加严重。与2009 年世界能源展望报告相比,此次对2030 年多种发电能源的预测也有所改变。例如,液体燃料发电量低11%,天然气和火力发电量高5%左右,核电高9%,其他可再生能源发电量高10%。
根据IEO2010 的参考实例分析,可再生能源应是增长速度最快的电力资源,2007 年其占世界发电总量的比率为3%,到2035 年将增加到23%。迅速发展的水电引领着可再生能源发电的潮流,下列数据就能充分证明这一点,即在上述预期的年份,可再生新能源将增发450 万GW·h 的电力,其中水电就占了240 万GW·h。
在上述预期年份,除了水电以外,尽管大多数可再生能源技术在经济指标上将无法与矿物燃料抗衡,但各国政府往往会出台激励政策或措施,对可再生能源设施的建设予以经济上的大力支持,因此可再生能源的未来应是大有可为的。
经合组织与非经合组织成员国在使用各种可再生能源方面是因地而异的。在经合组织成员国中,除了加拿大和土耳其仍有不多的大型水电工程建设计划外,大多数可经济开发的水电资源已被耗尽,其可再生能源发电的增长量大多也都来自非水电可再生资源。在这些成员国中,尤其是欧洲的多个国家,当地政府出台了包括上网电价补贴、税收鼓励及市场份额(市场占有率)的配额等一系列激励政策,以鼓励对可再生能源设施的建设。这里所说的上网电价补贴政策,是要求政府有关部门以较高的所谓电网收购价购买可再生能源产出的高成本电能,只有这样,才能给予投资者真正的回报,实现可再生能源利用的良性循环。而对于非经合组织国家来说,水电却被视为可再生能源发电增长量的主要资源。预计中国、印度、巴西和包括马来西亚和越南在内的许多东南亚国家,水力发电量都将会有巨大的增长。
2 北美洲
北美洲的发电量占世界总发电量的比重位居世界各大洲之首,2007 年其发电量已占世界发电总量的27%。但该比重将随非经合组织国家迅速增长的用电需求而减小,预计到2035 年,北美洲的发电量就只占世界净发电量的19%。
美国是北美洲最大的电力消耗国,预计从2007年到2035 年其年均发电增长量为0.8%。加拿大也拥有成熟的电力市场,预计同期年均发电增长量为1.2%。墨西哥的电力增长最快,预计同期年均增长量为3.2%,这也反映了该国电力基础设施扩建的巨大潜力。
在美国,50 个州中有一半以上的州其可再生能源发电量过小,即占装机容量的比重很低,因此为满足这些州的电力需求,国家决定提升可再生能源的发电量。该国可再生能源的发电量2007 年仅占总发电量的8.5%,预计到2035 年将上升到17%,但IEO2010 对美国可再生能源发展状况的预测,却远远超出上述预期值。有鉴于此,该国颁布的《2009年美国复苏与再投资法案》计划投入168 亿美元用于提高能源利用率及开发可再生能源,同时投入40亿美元用于对可再生能源的贷款担保。
在加拿大,水力发电量的年增长率为0.9%。火力发电量2007 年为1 150 亿kW·h,由于政府对火电的限制,到2035 年,其发电量将减至970 亿kW·h。此外,安大略省政府计划在2014 年12 月31 日前关闭4 座火电站,并以天然气、核电、水电及风能代替火电。该省目前的火电大约占其整个装机容量的19%。
加拿大的可再生能源发电量占全国总发电量的比重将基本保持稳定。预计水电仍为加拿大电力的主要来源。2007 年,水电提供了该国59%的电量,但预计到2035 年,其发电量将下降至54%。目前,还有数个水电项目已在规划或正在建设中。例如魁北克水电公司目前正在修建两座水电站,一座在近伊斯特梅恩(Eastmain)地区,装机768 MW,另一座位于萨尔塞勒(Sarcelle)地区,装机150 MW。两座电站预计将在2012 年全部建成并投入使用。另外,还有魁北克省罗曼(Romaine)河上装机1 550 MW的电站和曼尼托巴省乌斯卡蒂姆(Wuskwatim)河上装机200 MW 的电站正在施工。鉴于加拿大有着建设经验丰富、施工质量过硬的实力,预计到2035 年,该国的水电装机容量将新增22 910 MW。
从2007 年到未来的2035 年,预计墨西哥的年均发电增长量为3.2%。由于该国政府已有强烈的意识,即电力基础设施的建设应紧跟预期的电力需求增速,因此于2007 年7 月颁布了《2007~2012 年国家基础设施建设规划》,并计划投资253 亿美元来增强和扩充电力基础设施。作为规划的一部分,政府制定了2006 年到2012 年将水电装机容量增加到8 600 MW 的目标,而且该国也正是朝着此目标奋力前行。
可再生能源是墨西哥仅次于天然气的第二大电力资源,也是在预期的增长年份中增长速度最快的能源,从2007 年到2035 年,其年均发电增长量达2.9%。该国现使用的可再生能源主要为水电和地热能,二者占可再生能源总量的比重分别为73%和19%。另外,还有两座大型水电工程正在施工,一是拉耶斯卡(La Yesca)工程,电站装机750 MW;二是拉帕罗塔河(La Parota)工程,电站装机900 MW,预计分别于2012 年和2018 年完工。IEO2010 对墨西哥的可再生能源发展状况作了如下预测:其年水力发电增长率为2.3%,到2035 年,水力发电量可能占到全国可再生能源净发电总量的60%以上。
3 经合组织欧洲成员国
IEO2010 对经合组织成员国欧洲国家的电力发展状况作了如下预测:2007 年,其发电量为3.4万亿kW·h,到2035 年将增加到4.6万亿kW·h,年均发电增长率为1.1%。电力需求的增长,主要源于那些人口稳健增长的国家(如土耳其、爱尔兰和西班牙等)以及经合组织的新成员国(如捷克、匈牙利和波兰等)。
可再生能源是上述欧洲国家中发展最为迅速的能源,预计直到2035 年,其年均增长率会保持在2.6%。但这些发展起来的可再生能源几乎全为非水电可再生能源,主要是因为受到极其优惠政策的激励和刺激。早在2001 年,欧盟就制定了到2010年利用可再生能源生产达到占总发电量21%的预期目标,并在2008 年12 月颁布的“气候和能源政策”中重申了这一目标,强行规定到2020 年可再生能源发电量至少应占总发电量的20%(2007 年欧盟的可再生能源发电量约占其总发电量的21%)。
据IEO2010 预测,整个欧盟的可再生能源发电目标可能无法按预期实现。不过,希望现行的法律能够比早先没有相关法律时更好地促进可再生能源的发展。此外,一些国家也纷纷出台相应的经济刺激政策来促进可再生能源的发展。德国、西班牙和丹麦还制定了上网电价政策,这些政策将在工程建成后一直持续20 a。只要欧洲各国政府对可再生能源电价给予不断的支持和优惠,可再生能源就会强劲有力地稳健增长。
4 经合组织亚洲成员国
经合组织亚洲成员国2007 年的发电量为1.7万亿kW·h,预计到2035 年将增至2.3万亿kW·h,年均发电总增长量为1%。如今,在亚洲成员国中,日本的发电量所占比重最大,并将持续相当一段时期,但其电力市场的发展有限,相比其他成员国来说,其发展速度是最慢的,年均增长量仅为0.5%。
日本、韩国、澳大利亚和新西兰等国是经合组织的亚洲成员国,其能源结构的配比因国而异。日本是以天然气、燃煤和核电为主,其他也有可再生能源和石油类液体燃料。到2035 年,日本的水电将占全国总发电量的8%左右。
5 非经合组织成员的欧洲国家和欧亚大陆
据IEO2010 预测,非经合组织成员的欧洲国家和欧亚大陆,2007 年的发电量为1.6万亿kW·h,预计到2035 年将增至2.5万亿kW·h,年均发电总增长量为1.6%。俄罗斯作为上述最大的经济体国家,2007 年便占据了其总发电量的约60%,预计此状况将持续下去。
非经合组织成员的欧洲国家及欧亚大陆,其可再生能源发电量几乎全来自水电,年均发电增长量为1.3%。这主要是大型电站被损机组得到了修复及现有水电站扩建的结果,例如2009 年8 月萨彦舒申斯克电站因发生事故造成了6 400 MW 水轮机机组的损坏,现正在修复改造之中,预计此项改造工程将在2012 年之前完工。
另外,俄罗斯还新建了一座装机3 000 MW 的博古昌斯卡娅(Boguchanskaya)电站,塔吉克斯坦新建了一座3 600 MW 的罗贡(Rogun)电站。其实上述两座电站分别早在1980 年和1976 年就开始动工,但由于20 世纪80 年代正遇上前苏联的经济困难时期,施工被迫停止。尽管近期受到经济危机的影响,但博古昌斯卡娅工程仍在继续施工,并计划于2012 年之前完工。早在2008 年5 月,塔吉克斯坦总统也宣布了恢复罗贡电站的施工,尽管工程资金的来源仍存在一些不确定性。
6 非经合组织成员的亚洲国家
以中国和印度为首的上述(非经合组织成员的)亚洲国家,其预期的地区电力增长速度是世界上最快的,从2007 年到2035 年,其年均增长率将达到4.1%。虽然经济疲软影响了上述地区经济的短期增长,但从长远来看,其经济的发展将是强劲的,不言而喻将带动电力需求的增长。2007 年,上述国家的发电量为480 万GW·h,预计到2015 年将增至680 万GW·h,年均发电总增长量为4.2%。随后从2015 年至2025 年,预计电力需求量将增长56%,再从2025 年至2035 年还将增长40%。到2035 年,预计上述国家的净发电总量将达到1 480万GW·h。
2007 年,上述国家的可再生能源发电量占该地区总发电量的15%,预计到2035 年将增至20%,其年均增长率为5%。其中,所有水电站的水力发电量增长是最为突出的。越南、马来西亚、巴基斯坦和缅甸等国正在规划和建设一批水电站。例如,越南山萝省(Son La)正在兴建约50 座水电站,总装机3 398 MW,包括装机2 400 MW 的山萝电站和装机520 MW 的会广(Houi Quang)电站,两座电站都计划于2015 年前完工。马来西亚也计划在2011 年完成装机2 400 MW 的巴昆(Bakun)电站的建设。
IEO 2010 指出,巴基斯坦和缅甸可观的水电规划已被打了折扣,主要是由于两国长久以来难以吸引外资来投入本国的基础设施项目。
印度计划到2030 年将其水电装机容量翻番。在该国2007~2017 年的十一五和十二五规划中,印度中央电力管理局已经明确了40 900 MW 的水电装机建设。尽管IEO 2010 并未假设所有的计划装机都将完成,但预计超过1/3 的已宣布的在建项目将在2020 年前竣工。
印度联邦政府计划为水电开发采取激励措施。立法已经提出为私人开发商提供5 a 的固定电价以保证投资回收率,并允许发电商在市场上销售40%的电力。这些计划也得到了国家有关部门的支持。喜马偕尔邦政府计划将21 000 MW 的水电资源大部分商业化,还计划在2015 年之前增加5 700 MW的水电装机,约为现有装机的两倍。截至2009 年底,该邦共有11 个项目计电站装机总容量4 400 MW 正在开发中。
7 中东国家
从2007 年至2035 年,预计中东国家年均发电增长量为2.5%,由2007 年的70 万GW·h 增至2035 年的130 万GW·h 。该地区人口数量的增长和收入增加将带动电力需求的快速增长。伊朗、沙特阿拉伯和阿拉伯联合酋长国占据了该地区2/3 的电力需求,尤其在过去的几年中,电力需求增长异常迅速。从2000 年至2007 年,伊朗年均净发电量增长7.9%,沙特阿拉伯为6.1%,阿拉伯联合酋长国为9.6%。
不过在中东国家,还缺乏鼓励利用可再生能源的经济政策。据IEO2010 预测,该地区可再生能源的发电量占总发电量的比重在2007 年为3%,到2035 年将增至5%,也就是说,该地区的可再生能源还是有一些最新的发展。2009 年,伊朗新建了94座水电站,且全国10%的电力都来自水电。
8 非洲国家
据IEO 2010 预测,非洲的年均电力需求增长量为2.6%。2007 年,化石燃料发电提供了该地区81%的电力,预计该地区对化石燃料的依赖将持续到2035 年。
水电及其他商品可再生能源预计发展缓慢。和之前一样,非洲农村地区的非商品可再生能源预计将继续增长,但这些非洲国家很难获得国际金融机构的支持来发展大型商业项目。
该地区有几个水电项目规划已开始实施,已宣布开工的项目预计于2035 年完工。2007~2035年,预计该地区商品可再生能源的年均消耗增长量为2.2%。例如,埃塞俄比亚的两座水电站在2009年已完工,它们分别是装机300 MW 的特克泽(Tekeze)电站和420 MW 的吉格吉贝2 号(Gilgel Gibe II)电站。此外,装机460 MW 的塔那贝尔电站也在2010 年投入运行。
9 中南美洲国家
据IEO 2010 预测,中南美洲国家2007 年的发电量为100 万GW·h,预计到2035 年将增长至180万GW·h,年均发电增长量为2.1%。经济危机使得这些国家的电力需求下降,尤其是工业部门,用电需求下降极为明显。但从长期来看,随着经济的逐步复苏,这些国家的电力需求将有望恢复增长。
中南美洲国家的水电居整个地区能源结构的主导地位,2007 年水电占该地区净发电总量的约2/3。该地区前七大发电国家中,巴西、委内瑞拉、巴拉圭、哥伦比亚和秘鲁的水电超过总发电量的65%。巴西作为该地区最大的经济体国家,2007 年水电提供了该国约85%的电力。在《2008~2017 年巴西国家能源规划》中,政府设定了装机达5 400 万kW 的目标。然而,这些装机容量中大部分新增的能源均为非水电能源,目的是使能源结构多样化,避免干旱时出现电力短缺。
除此以外,巴西还将在未来一段时间继续增大水电建设规模,包括在容多尼亚(Rondonia)州马代拉河建2 座水电站,一座是装机3 200 MW 的圣安东尼奥(Santo Antonio)电站,另一座是3 300 MW 的吉拉乌(Jirau)电站。两座电站预计在2012~2015年期间建设,2015 年完工。从长远规划看,还将建设装机11 200 MW 的贝罗蒙特(Belo Monte)水电项目,建成后将能部分满足该国的电力需求。