藏东农牧区微水电发展的SWOT分析

肖弟康，吕 红，侯 新，张衍林，张 杰，温汝俊

(1.重庆水利电力职业技术学院，重庆 402160;2.重庆社会科学院 400020;3.重庆市环境保护局，重庆 401147)

1 研究背景

藏东行政上以昌都地区为主，水能、太阳能、风能、煤是该地区的主要能源资源，其中风能、煤等资源相对贫乏，而清洁可再生能源水能、太阳能较丰富，有发展大中型及小、微型水电①按照一般定义，无输电线路的孤立水电系统的水电工程(单机容量不超过300 kW)称为微小水电(PICO)。目前，我国微水电的定义并不统一，单机容量10～500 kW都称为微水电。考虑农牧区实际，本文仍沿用我国传统定义，单机容量不超过10 kW的水电即微水电。和太阳能电力的优势条件。由于大中型水电是解决大中城市或工业用电的途径，太阳能发电的技术和成本相对较高，因此解决生活和生产用电负荷水平很低的藏东农牧区用电的任务，就自然地落在小、微型水电的发展上。但由于过去对微水电(主要是10 kW以下的户用或村用机组)特别适合农牧区用电点分散、负荷小的特点认识不够，实践中形成倚重规模较大的小水电格局，微水电没有得到应有的发展。因此，研究分析微水电在藏东农牧区的优势和特点，具有非常重要的现实意义。

SWOT分析方法是以组织内外部环境分析的结果为基础来寻找和制定战略的一种方法。通过SWOT分析，对藏东地区发展微水电的条件、困难和机遇进行全面、系统分析，可以找出其自身具有的优势因素、弱势因素以及外部的机遇因素和威胁因素，从而明确分析适合藏东微水电的战略发展模式。

2 藏东农牧区发展微水电的优势分析

在藏东发展微水电，充分利用农牧区广泛的可再生微水资源，可以有效地解决横断山地区人口分散稀少，分布广泛的农牧民生产生活用电的问题［1］。

2.1 非常适合农牧区用电点分散且用电量小的实际

情况

藏东农牧区居民非常分散，自然村村间平均相隔25 km以上，加上横断山区地质灾害频发，山高坡陡，险峻跌宕，因此建设覆盖区域4 300多个分散村庄的基础性供电网络无论是在经济上，还是在技术上都十分困难;而一座微水电的装机容量可以很小，能够直接服务到村到户，在基本不需要输变电设施的条件下就可以达到正常负荷运行状态。其次，农牧区用电量较小。如昌都地区有11个县、138个乡(镇)、1 319个行政村和4 392个自然村，这些自然村中90%以上人口数不超过200，户数不超过30，按目前用电标准0.3 kW/户计算，1个200人的自然村只需建设1座装机容量10 kW的微水电站就可解决全村人的生产、生活用电问题。

2.2 特别适应脆弱的地质及高原水文条件

横断山脉地质条件非常脆弱，地质稳定性差，基础性工程费用非常高。微水电站主要是径流式，对地质条件的要求低，利用自然水流，站区简单，不需建坝，甚至不需引水土建工程，能很好地适应不良的地质条件。其次，藏东地区降雨量在1 000 mm以上的丘陵和终年有积雪的山麓下，水流落差在1.5～30.0 m、流量30～1 000 m3/h的小溪、泉水、渠沟的资源很多，枯水期也有正常流量。微水电对水流条件的要求容易满足，完全适应藏东溪流丰水期和枯水期流量反差特别大的水文条件。

2.3 有利于保护和改善当地的生态环境

一是可避免建设电站对生态环境的影响，微水电大多利用现有水利设施进行建设，不影响河流的原有生态用水和下泄水量，对生态基本没有影响。二是微水发电的辅助工程小，通常只需建造最简单的低坝或引水堰，工程量极小，没有大量土石方开挖，建设过程几乎不会对地表环境产生破坏影响。三是可以“以电代薪”，当地居民传统的饮食取暖用柴习惯对森林和植被有一定破坏，“以电代薪”可以消除或减少对木材的需求，从而达到保护高原生态的目的。

2.4 投资建设成本低、运行维护简单

藏东农牧区山势陡峭，沟谷纵横，微水电水资源丰富。光伏电站每kW投资为2万～16万元，小水电为3万元，而微水电仅0.9万元左右(2010年数据)，建设成本非常低。国家补贴少甚至不需补贴农户就能建设。其次，微水电的运行简单，几乎不需要消耗能源。同小电站相比，微水电建成投产后不需专人操作，发电机使用寿命长，设备运行、维护费用很低。引水配套设施维护可以由农户自行操作，几乎不需要资金。再次，微水电建设的工程量非常小，勘察、设计和施工周期极短，几乎不需专门的设计。一座装机容量为0.9 kW的电站，不考虑立项时间，单就设计、施工一般只需10 d左右就可完成。一座装机容量为1.5 kW的电站，从设计到投产也只需30 d左右。因此，微水电建设基本可以实现自我投资、自我维护，容易在农牧区推广。

2.5 社会和经济效益良好

首先，微水电提供的电力可提供农牧民生活照明、生产辅助动力的最基本需求，让地广人稀的居民更快地结束酥油点灯的历史;其次，可以解决青藏高原农牧区缺少薪柴的问题;再次，可满足农牧民看电视、上网等文化生活需要，使之了解外界，开阔视野、思路，破除迷信，提高生活质量，从而保证西藏社会政治的稳定。另外，便宜的电力不仅可以帮助群众摆脱繁重的体力劳动，还可以为农牧民加工畜牧制品，摆脱贫困、增收致富提供基础条件。

3 藏东农牧区微水电发展的劣势分析

微水电在藏东地区发展有其自身的优势因素，但也有劣势因素，虽然其劣势因素与其优势因素相比，一般来说可能处于次要地位，但若处理不当也能造成严重的影响，因此必须引起高度重视。

3.1 不能并网形成经济规模效应，企业化投资较为困难

既然微水电很适合分散且负荷小的农牧区，从另一方面，就会存在难以通过输变电网形成规模电力供应的问题。另外，从昌都地区1 319个行政村和4 392个自然村中90%以上人口不超过200，户数不超过30的情况看，农牧区微水电的基本规模非常小，90%以上规模不会超过10 kW。其次，微水电的经济规模和收益不大。按年正常发电8个月约5 840 h计算，每千瓦装机容量的年发电能力为5 840 kW·h。直接向用户供电，有效用电率取40%，以每度电0.5元计算，则年发电收入为1 168元。若不计算管理和维修经费，微水电每kW投资按0.9万元计算，则静态投资回收期至少需要8年。另外，微水电建设相对简陋，运行维护也简单，设备售后服务保障比较困难，设备实际运行寿命不会太长。据文献统计，目前国内外的微水电机组的正常使用寿命都没有超过10 a，加上配套设施老化，微水电站正常寿命也就是10 a。考虑管理和维护费用，投资微水电盈利不是太大，若设备更换频繁，就可能出现投资亏损。完全依靠商业化投入有一定困难。

3.2 冬季冰冻期需要一定替代能源

藏东地区冬季寒冷，海拔3.5 km以上地区大约有4个月左右的冰冻期，微水电需要的水资源一般规模很小，若处于阴面，基本上无法利用。因此，大部分微水电，当然也包括小水电会出现3个多月的发电空档，对冬季电力需求的确有所影响，需要小型光伏供电设备补充解决照明，太阳灶补充解决部分柴薪问题。

3.3 商业开发和服务的成本较高

微水能资源只能围绕用户当地开发，电站非常分散，特别是横断山区沟壑纵横交通不便，建后统一管理的困难很大。

商业开发和服务的成本较高，主要体现在以下4个方面:一是统一开发的管理成本较大，由于单位投资成本很低，单个电站的投资规模很小，可摊销的勘测前期管理费用相对较高;二是由于规模分散和距离遥远，统一维护的成本相对较高;三是用户服务(包括收费)较为困难;四是受当地恶劣的工作生活条件所限，微水电运行管理所需专业人员的工作成本较高;最后，微水电机组技术目前在国内尚不完全成熟，有待进一步开发。

4 藏东农牧区微水电发展机遇分析

在建设小康社会和加快西藏发展的大背景下，藏东地区微水电迎来了很好的发展机遇。

4.1 提高农牧民生活水平，解决群众生活用电

这些年，西藏社会和经济发生了天翻地覆的变化，但由于青藏高原高山地理环境复杂和人口分布分散的特殊情况，至今还有部分居住分散，自然条件较差的农牧民地区没有通电。以昌都为例，1959至2010年底，藏东地区建成后正常运行的小水电站112座，总装机容量127 500 kW，目前全地区通电率县城达到100%、乡达到93%，但村、户、人口通电率实际只有57.38%，44.3%，42.11%［2］。也就是说，目前630 000，昌都地区总人口90%以上为农牧区人口，其中有364 000农牧民未用上电。其根本原因是现有小水电装机总量尽管已经达到人均基本需求，但实际难以覆盖近10万km2、沟壑纵横的分散农牧区，以及难以解决实际运行中的电站负荷太低、输电损耗高，管理维护难等问题，使得大部分小水电除能满足城镇需求外，保证出力很低，实际发电能力平均不到标称能力40%，单座电站规模与实际需求相比还是太大［3］。

4.2 农业灌溉设施可以得到充分利用

藏东农牧区已建有农用引水灌溉渠道6 518条，总长超过15 591 km。这些设施分布较广，可以覆盖大多数农牧民居住点，在发挥农业灌溉和饮水作用的同时，可以作为微水资源的来源加以利用。建设微水电可以充分利用这些水资源，在一定意义上，相当于扩大了农牧区的微水资源作用的覆盖范围。既可以利用已有的水工设施，又不增加管理维护成本，还可以在有条件的部分乡镇实现“以电养灌”，充分发挥引水设施的综合社会效益［4］。

4.3 相比技术门槛低，可供电量大

近年来，随着光伏电站技术的提高，光伏发电设备的成本也大大降低，单纯解决照明会逐渐被光伏发电所代替。但在非组网条件下，光伏发电存在全天候条件难以达到、阳光跟踪伺服系统复杂，技术维护要求高等问题，相比之下，微水电就有很大优势:既能适时供电，满足较大负荷设备和电器，不需要变电设备，日常维护简单等;也可以与光伏发电一样，设立储电单元。从农牧区实践的情况看，微水电的适应性比光伏要好。

4.4 投资和运行成本低，可以实现群众自己投资

微水电投资不大，在藏东地区每kW投资不到1万元。单个农户或几家农户所需的装机总量不大，单座的户用型或村用型电站也就几万元投资。如果农牧户自己投资建设，不仅供应生活用电，还可以供应生产加工发展小型农牧产品加工，供电就可以从自用逐渐变成卖电增收。如果政府给予农牧民部分专项补贴，可以激发农牧民群众投资微水电的积极性，进而加快农牧区急需用电矛盾的解决。从藏东农牧区的情况看，截至2011年底，已有195台微水电站，除少数由政府投资建设外，绝大部分都是在没有政策引导的情况下，由当地农牧民自发投资兴建的。

5 藏东农牧区微水电发展的威胁分析

5.1 对微水电的作用认识不够

一是对微水电要求的水利条件低，非常适应地广人稀的人居环境，解决农牧区用电的作用和效果缺乏研究;二是农业部门作为微水电发展的主管单位，对技术上属于水电行业的微水电毕竟跨行业，制定的各项优惠政策没有充分考虑微水电的技术特点，将其纳入扶持范围;三是地方只是把微水电的作用简单等同于解决群众穿衣吃饭的问题，没有纳入发展的范畴，实际上忽略了微水电的生存和发展的权利;四是缺乏部门协作，仅靠单个部门的项目财力，无法独立完成微水电需要的修水渠、拉村网等全部工程建设任务;五是没有完全得到国家“可再生能源”相应政策的支持。

5.2 微水发电市场较小及技术设备研发

由于世界上很多国家定义的微水电规模相当于我国的小水电水平，远大于我国传统定义的微水电规模。国内外对微水电设备的开发和制造主要集中在目前我国定义的小水电上，加上我国长期注重发展小水电，因此，微水电市场很小。过去对单台规模非常小的微水发电机组研发与制造水平投入少，设备水平较低，寿命平均不到8年，发电效率平均在50%以下。发达国家虽然也不够重视，但依靠其传统的工业制造基础，微水电设备在可靠性和发电机、水轮机效率两个方面与国内微水电产品相比有其技术优势，整机效率可达到60%以上，使用寿命可达10年以上，但由于价格较高，市场优势也不突出。

6 藏东农牧区微水电发展战略模式

SWOT分析藏东农牧区微水电发展的优缺点及所处环境，可以将各种有利、不利因素相匹配，发挥优势，抓住机遇，化解威胁，寻找适合藏东农牧区微水电发展的战略模式。

6.1 优势－机遇战略

政府要高度重视利用与当地自然条件紧密结合的微水资源优势，大力发展微水电。一是把实现藏东农牧区人口通电100%覆盖率的目标作为促进农牧民增收和提高生活水平的重要手段，把解决分散农牧民急需用电的问题作为农村工作的一个突破口，将发展微水电作为农牧区脱贫致富的重要途径，制定相应工作规划;二是建立综合解决分散农牧区通电问题的战略思路，结合农牧区新农村和小集镇建设规划，把发展微水电、光伏电站与增加小水电装机和扩大农网长度的方法结合起来，因地制宜。三是有人住的地方必有水，有水的地方就可以发展微水电。因此，在农牧区广泛建立样板工程进行示范，推广微水电技术，就可以激发农牧民群众参与建设微水电的积极性。

6.2 优势－风险战略

当地政府要充分了解阻碍微水电发展的各种因素和现实困难，充分认识微水电适合分散农牧区因地制宜的特点，制定有利于微水电发展的各项政策和措施。一是争取国家支持。微水电工程直接经济效益不大，难以吸引社会投资。考虑当前藏东农牧民的实际情况，微水电的发展还得依靠三个方面的投入:国家补贴资金，安排规划和技术人员无偿指导;地方配套条件，安排水利资源;农牧民自己出资购买设备，出一点劳力自行建设［5］。二是组织牵头，农业水利、电力管理、民政部门单位参与组成微水电发展工作组，协调微水电发展的各项工作。三是争取国家有关部门制定微水电发展产业鼓励政策，对出售给农牧民户用和村用级规模微水电设备予以减税或部分免税，助推相关产业发展。

6.3 劣势－机遇战略

创造社会和农牧民投资微水电的条件和环境。一是在村用微水电供电的范围内，鼓励市场定价，由供需双方通过协商确定，通过适当提高卖电收益，拉动社会投资。目前藏东农牧区人均每年现金收入已超过3 500元，根据情况提高售电价也成为可能。如电价提高到1元/(kW·h)，投资回收期就可以缩短到4 a。二是鼓励当地小水电企业修复已报废的小水电站或利用现有水利设施建设村用微水电，既可以降低建站成本、提高投资收益，又可以结合农灌提高有效用电率。三是政府组织提供技术培训，提高微水电运行管理水平，延长微水电机组的使用寿命［6］。四是用好用活国家对可再生能源的扶持政策，在积极争取国家适当补贴及贷款优惠政策的同时，指导和扶持微水电发电专业户利用自产电力和当地物产，发展加工业，提高综合收益。

6.4 劣势－风险战略

长远目标和近期战略:随着农牧区经济发展，新农村建设加快人口转移，城镇人口集中度和人民生活水平也将随之提高，人均用电需求和用电负荷将大幅度增加，最终农牧民集中点供电纳入城镇供电体系。考虑到其过程还较为漫长，微水电还会发挥相当长的作用。考虑冬季冰冻问题，还需要规划冬季水能替代战略:即在实现微水电供电的基础上，逐步建立以村或户为单位的电能贮存单元系统，作为无水或冰冻季节替代设备。藏东地区冬季冰冻期间水能无法利用，而太阳光照条件仍然较好。目前光敏元件制造成本大幅度减低，家庭用小容量独立光伏供电设备已可以进入家庭。考虑全天候的复杂和太阳跟踪伺服系统的成本，太阳能发电的成本和效率仍然难以适应和满足农牧区需求。不过，白天利用光伏发电加上太阳灶的辅助，既能解决农牧民家庭的普通需求，又能给电能贮存单元系统充电。冬季和夜晚农户生产活动基本停止，农户需要的电力负荷不大，贮存电能基本满足要求。

总之，发展微水电既要考虑需要与可能，近期与远景、整体与局部等宏观方面的因素，更要考虑高原和山区人口集中度很低、居住极为分散的现实环境条件，以及当地的自然资源条件状况;既要考虑政府的宏观政策和微观措施，也要考虑具体的技术适应性和经济性因素。

［1］吕 红，肖弟康，温汝俊.藏东地区优先发展微水电的几点思考［J］.小水电，2010，(3):18 －20.(LV Hong，XIAO Di-kang，WEN Ru-jun.Considerations on Priority in Development of PICO in East-Tibet［J］.Small Hydro Power，2010，(3):18 －20.(in Chinese))

［2］昌都地区水利局.昌都地区水利发展“十二五”规划［Z］.2011.(The Water Conservancy Bureau of Chamdo.The 12th Five-Year Plan of Water Conservancy Development of Chamdo［Z］.2011.(in Chinese))

［3］温汝俊，肖弟康，吕 红.藏东地区通电工程存在的问题及对策研究［J］.中国能源，2007，(10):34 －36，47.(WEN Ru-jun，XIAO Di-kang，LV Hong.Way to Deal with Problems of Making Power Supply Universal for East Tibet［J］.Energy of China，2007，(10):34 －36，47.(in Chinese))

［4］肖弟康.藏东地区水电发展对策研究［D］.重庆:重庆大学，2010.(XIAO Di-kang.Strategies of Hydropower Development in East Tibet［D］.Chongqing:Chongqing University，2010.(in Chinese))

［5］肖弟康，温汝俊，吕 红.藏东地区小水电提前报废问题研究［J］.中国农村水利水电，2007，(12):91 －92，94.(XIAO Di-kang，WEN Ru-jun，LV Hong.Short Service-Time of the Small Hydropower Stations in East Tibet［J］.China Rural Water and Hydropower，2007，(12):91 －92，94.(in Chinese))

［6］温汝俊，肖弟康，吕 红.提高藏东水利工程建设管理水平的几点思考［J］.中国水利，2007，(16):63－64.(WEN Ru-jun，XIAO Di-kang，LV Hong.Thoughts on How to Raise the Level of Water Project Construction and Management in the East of Tibet［J］.China Water Resources，2007，(16):63 －64.(in Chinese))