基于水电开发格局的西藏清洁能源建设布局初步研究

李光伟，古家平

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 611130)

1 资源概况及开发现状

西藏是重要的生态安全屏障、重要的战略资源储备基地及重要的“西电东送”接续基地。全区以水能为主的清洁能源资源丰富，优势得天独厚。据统计，全区清洁能源储量超过10亿kW，其中：水能资源理论蕴藏量约2.14亿kW；太阳能资源理论储量约7亿kW；风能资源理论储量约1.8亿kW。结合西藏生态环境保护、技术经济等方面综合分析，全区现实可开发的清洁能源电力装机达5亿kW，其中：水能资源技术可开发量1.76亿kW，光伏电站技术可开发量约3.2亿kW；风能技术可开发量约0.3亿kW。

受经济发展和地理位置等多种因素的制约，西藏清洁能源资源丰富的优势还没有得到有效发挥。截至2018年底，全区已建和在建的水电、风电和光伏发电装机容量分别为610万kW、5.75万kW和100万kW，分别占技术可开发量的2.9%、0.2%和0.3%，开发潜力巨大。西藏水、风、光三种清洁能源资源概况及开发现状统计见表1。

表1 西藏清洁能源资源概况及开发利用现状统计

2 加快清洁能源开发的重要意义

能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础，事关民生改善和群众福祉。西藏自然环境独特，生态脆弱，对生态环境保护的要求更为严格。因地制宜，开发利用西藏丰富的清洁能源资源，为西藏经济社会发展提供绿色、可再生的能源支撑，既是西藏能源发展的必然选择，也是建设美丽西藏的根本要求，对筑牢国家生态安全屏障意义重大。

2.1 符合国家能源发展总体战略

在当今能源发展的大变革时期，世界能源格局面临向清洁主导、电为中心的转变。党的十八大以来，“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念成为时代主题。党的十九大再次强调了建立健全绿色低碳循环发展的经济体系，同时提出推进能源生产和消费革命，构建清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系；贯彻习近平新时代“能源革命”思想和我国应对气候变化的承诺；构建以清洁低碳能源为主的能源体系，既要满足未来电力需求的“增量”，又要弥补未来煤电退出的“存量”缺口，有序推动非化石能源从增量替代向存量替代的转变。

我国是全球最大的能源生产国和消费国，煤炭在其中占据重要位置。通过多年的努力，2018年煤炭占一次能源消费比例首次低于60%，但火力发电依旧是我国主要的发电形式。2018年火力发电量为4.98万亿kW·h，占总发电量的73.3%。要实现我国中远期节能减排目标和非化石能源发展目标，我们还须大力发展清洁能源资源。从我国清洁能源资源总量看，水电、风电、太阳能发电技术可开发量分别超过6.9亿kW、35亿kW、55亿kW。从资源分布特点看，未来清洁能源发展的重点区域为西南和“三北”地区。据估算，建成西藏清洁能源后可提供约5亿kW电力和每年近1.7万亿kW·h电量，将成为我国未来能源电力新增供应的重要来源和支柱，在能源生产消费结构调整优化过程中发挥重要作用。加快清洁能源的开发，事关国家能源战略实施和国家能源结构的战略性调整。

2.2 有利于促进“一带一路”国际合作

西藏是古丝绸之路的重要组成部分。从区位条件上看，西藏内联“一带一路”上的新疆、青海、四川、云南等省份，外接印度、尼泊尔、缅甸、不丹等国家，是联系内外的重要枢纽。把西藏建设成为国家面向南亚开放的重要通道，是“一带一路”倡议的重要组成部分，也是西藏加快发展的希望和机遇所在。

加快推进西藏清洁能源开发，为西藏经济社会长足发展和长治久安奠定重要基础的同时，可形成面向南亚开放的重要能源通道，实现对尼泊尔、印度等国清洁能源供应，增强区域能源安全协同保障能力，实现共享绿色发展；有利于与“一带一路”南亚国家、孟中印缅经济合作区以及环喜玛拉雅经济带各国交通、电力等基础设施互联互通，搭建区域国际合作的战略平台，加强与南亚诸国的经贸合作，逐步推动形成环喜马拉雅区域的资源优化配置市场。

2.3 有利于推进国家生态文明建设

西藏是青藏高原的主体，素有“世界屋脊”和“地球第三极”之称，是我国和亚洲的江河源，是亚洲乃至北半球气候变化的敏感区，是国家重要的生态安全屏障，在调节气候、水源涵养、生物多样性保护等方面发挥着不可替代的作用。目前，西藏自治区生物质能消费仍较高，给本来就脆弱的生态系统造成了严重的破坏。建成西藏清洁能源后，每年可提供近1.7万亿kW·h的清洁电力，若按火电机组平均供电煤耗295 g/kW·h，每年可节约燃煤约5亿t、减少二氧化碳排放量12.5亿t、减少二氧化硫排放量0.38亿t，可以改善局部气候和生态系统，有利于保护良好生态系统，保持和提升生态系统服务功能，构建国土生态安全格局，对“维持生态平衡、确保经济社会可持续发展”具有重要的支撑作用。此外，清洁能源开发可使西藏全面实现清洁能源电气化，推动优化产业空间布局和绿色转型，减轻对生态脆弱地区发展的承载压力，形成良性发展。

2.4 有利于富民兴藏和实现全面建成小康社会目标

2015年8月，中共中央、国务院召开第六次西藏工作座谈会。会议强调，同全国其他地区一样，西藏和四省藏区已经进入全面建成小康社会决定性阶段。西藏经济基础相对薄弱，能源、交通等基础设施投资是稳定拉动西藏经济增长的重要方式。加快西藏清洁能源开发，将资源优势转换为经济优势和产业优势，一方面可以带来充足的能源供应，满足西藏日益增长的用电需求；另一方面，通过资源的开发将直接或间接带动并促进地方产业的发展，有效拉动西藏经济增长，提高西藏财政收入，促进西藏产业发展与结构优化，促进百姓脱贫致富、推动城镇化和新农村建设进程，增强西藏“造血”功能，对全力推动西藏经济社会长足发展和长治久安、全面建成小康社会具有重大现实意义和深远历史意义。

3 能源资源开发的技术条件

3.1 资源开发技术

近十余年来，我国清洁能源开发利用技术日趋成熟。水电方面，随着三峡、溪洛渡、锦屏等巨型工程的相继建成投产，以及白鹤滩、两河口、叶巴滩等电站的开工建设，水电工程勘察设计和施工技术、运行管理、机电设备制造等技术已居世界先进水平。风电领域，当前我国风电产业技术创新能力和速度不断提升，形成了完整的风电装备制造产业链，特别是大容量机组研发，长叶片、高塔架应用以及适合低风速风况和恶劣环境的风电机组开发等处于国际领先水平，引领全球风电发展。光伏领域，通过不断的技术创新，目前我国已经形成成熟且有竞争力的光伏产业链，光伏制造的大部分关键设备已经实现本土化并逐步推行智能制造，在世界上处于领先水平。另外，为了发展新能源，在储能技术、多能互补技术以及微电网等方面也进行了有效的示范。从这些方面来看，我国水电、风电、光伏产业的制造能力已经位居世界首位，正在从“制造大国”向“制造强国”迈进，为清洁能源的开发提供了坚实的技术保障。

3.2 特高压输电技术

近年来，我国通过大规模研究论证、技术攻关以及工程实践，建立了包括研究、设计、制造在内完整的特高压输电技术体系。截至2017年底，我国已建成投运“八交十直”共计18条特高压输电线路，其中8个1 000 kV特高压交流输电工程，10个±800 kV特高压直流输电工程，实现了“西电东送”以及电网资源优化配置的目标。随着这些工程的稳定运行，特高压输电技术已经逐渐成熟，进入大规模推广应用阶段。目前西藏电网已经通过青藏直流输电工程，川藏联网工程实现了与区外联网，在保障区内电网的安全稳定运行的同时，也为实现区内清洁能源电力外送奠定了基础。除此之外，金沙江上游直送河北通道、青藏直流联网工程二期工程和中尼联网工程的有序推进，也将为近期西藏清洁能源开发利用提供重要的支撑。

4 清洁能源建设布局

4.1 发展思路

根据西藏能源资源禀赋、发展现状和发展潜力，结合我国能源发展战略、西藏清洁能源在我国能源资源中的战略定位、西藏经济社会长期可持续发展的能源需求等综合分析，西藏能源总体发展应以清洁能源资源开发为主，在满足区内能源电力需求的基础上，推进跨区域电力互济；在国家能源发展战略总体布局下，构建国家重要的清洁能源基地，积极参与全国能源电力平衡；在国家“一带一路”布局框架下，探索建立与南亚邻国的能源合作关系。结合区内清洁能源资源特点和开发条件，当前应以水能资源开发为基础，同步推进太阳能、风能等新能源的规模化开发利用，构建并完善以水电为主、多能互补、互联互通的稳定、清洁、经济、可持续发展的综合能源体系和国家重要的清洁能源基地。

4.2 布局原则

由于自然条件和发展基础的限制，西藏人口稀少，自身能源电力需求规模较小。根据相关预测，2020年、2025年、2030年，西藏电力需求分别为100亿kW·h、130亿kW·h、160亿kW·h。鉴于电力需求及丰富的清洁能源这一现状，全区宜积极参与全国一次能源平衡，以区外消纳为主。当前西藏水电开发格局已基本明晰，除藏东南水电能源基地直接外送外，西藏其他区域的水电建成后均接入西藏电网，在满足西藏自身能源电力需求的基础上，参与西藏电网与区外电网间的电力互济或者向临近国家电网的电力外送。太阳能、风能是西藏除水能以外的优势清洁能源，但由于地理位置和出力特性的限制，西藏太阳能、风能单独外送经济性较差或者不具备单独外送条件，需依托水电外送通道和调峰能力实现其规模化开发利用。本文提出基于水电开发格局的西藏清洁能源规模化开发布局原则如下：

(1)与水电外送通道建设规划和送出能力相适应，并适度超前。西藏清洁能源以区外消纳为主，其发展规划要与水电外送通道建设规划和送出能力相适应。此外，从适应通道建设的不确定性、增强项目储备的角度，规划应当适度超前，以更好地支持西藏清洁能源发展。

(2)合理搭配水电、风电和太阳能发电规模。分析比较水电、太阳能发电和风电的资源特点、互补特性和经济性，新能源与水电最大按1:1的装机规模比例搭配；新能源的开发应以太阳能发电为主，在资源量充足的情况下，按照太阳能发电与风电5:1配比，合理搭配风电规模。

(3)结合外送通道规划建设布局，由近及远搭配风光电。西藏太阳能、风能等清洁能源的规模化开发需依托水电外送通道及西藏电网与区外联网来实现，应结合各外送通道位置和清洁能源资源分布进行建设布局，并按照由近及远的原则搭配各区域风光电。

4.3 建设布局

西藏水力资源主要集中在藏东南地区的雅鲁藏布江下游和“三江”上游，该区域水电规划集中外送，其余流域资源在满足内需的基础上，以网对网的形式参与外送。西藏电网目前通过青藏直流联网和川藏联网工程实现了与区外的互联互通，此外，西藏电网规划在“十四五”期间实施与尼泊尔电网联网，届时，西藏电网将有三条线路与区外电网相连，富余电力电量可通过这三条线路送出。按照相关规划和研究成果，西藏水电未来将通过西藏电网3条跨区域联网线路(其中2条已建)和藏东南水电规划15条集中外送通道送出。

西藏太阳能、风能等新能源单独外送的经济性差，但其出力与水电具有互补性。分析西藏风光电等资源分布特点，结合各水电外送通道规划情况可知，西藏风光电资源可依托水电的开发并借助水电送出通道的富余输送能力和调峰能力，与水电打捆送出，实现西藏清洁能源基地式、规模化开发。

结合区内各类资源分布及电网已建和规划联网线路、藏东南水电能源基地初拟输电方案，按照区域划分，并结合太阳能、风能等资源条件，提出“日喀则区域+雅江中游区域+昌都区域+那曲区域”的西藏新能源建设布局构想。该布局规划风光电总规模2 425万kW，其中太阳能发电规模1 850万kW，风电规模575万kW。各区域规划布局构想见表2。

4.3.1 日喀则区域

日喀则区域太阳能辐射量较高，区域南部风能资源较丰富，考虑避让自然保护区和禁止开发区后，仍具备规模开发风光电的条件。日喀则处于西藏中部电网覆盖范围，区域新能源建成后接入西藏主电网，与电网富余水电打捆后可依托中尼联网送出。

考虑西藏电网中远期电力供需平衡情况，及中尼联网规划建设规模和建设前景，考虑该区域规划新能源规模300万kW，其中光伏电站250万kW，风电50万kW，开发时间在2030年前后。

4.3.2 雅江中游区域

雅江中游区域主要涉及山南市，区域太阳能辐射量较高，风能资源丰富，考虑避让自然保护区和禁止开发区后，仍具备规模开发风光电的条件。

西藏已建内需电源主要集中在雅鲁藏布江中游干支流。从目前区内水电前期工作情况看，未来一段时期内，西藏内需电源建设亦主要集中在雅鲁藏布江中游。因此，雅鲁藏布江中游水电既是满足西藏内需的骨干电源，也是西藏电网实现与其他电网间电力交换的基础。雅江中游区域新能源可以骨干水电电源为依托，借助青藏联网和川藏联网工程实现送出。

青藏联网和川藏联网目前送电能力合计为80万kW，待青藏联网扩建、川藏联网线路加强后，合计送电能力预计可达到200万kW。因此，该区域规划新能源规模200万kW，其中光伏电站150万kW，风电50万kW，考虑在2025～2030年分期开发。

4.3.3 昌都区域

昌都太阳能资源非常丰富且稳定度高，属资源最丰富区，但受横断山脉地形条件影响，可开发区域全部集中在平原地带。昌都风资源较好，具备风能发电的条件，考虑避让自然保护区及禁止开发区后，具备规模开发风光电的条件。

昌都地区水力资源丰富，主要集中在“三江”上游，是藏东南水电能源基地的组成部分，建成后规划通过特高压直流输电线路送出。

分析水电建设规划和相应外送通道规划和建设情况，昌都区域规划新能源规模565万kW，其中光伏电站470万kW，风电95万kW，并考虑在2025～2035年分期开发。

4.3.4 那曲区域

那曲地区太阳能和风能资源均极其丰富，但禁止开发区域占比较大，考虑避让自然保护区及禁止开发区后，仍具备大规模开发风电光伏的条件。

那曲地区位于西藏电网覆盖范围内，由于区域可开发新能源规模大，而西藏电网外送通道送电能力有限，那曲区域风电光伏规模开发需考虑利用临近易贡藏布、帕隆藏布等大型水电直流外送通道。结合资源分布特点、水电外送通道规划和建设前景，那曲区域规划新能源规模1 360万kW，其中光伏电站980万kW、风电380万kW，考虑在2035年后分期开发。

表2 西藏新能源总体建设规划布局构想

5 结 语

西藏是国家重要的清洁能源基地和战略资源储备基地。西藏自身能源电力需求量较小，区内丰富的清洁能源在满足西藏经济社会发展的基础上，宜以区外消纳为主，参与全国能源电力平衡。西藏水力资源主要集中在藏东南地区的雅鲁藏布江下游和“三江”上游，该区域水电规划集中外送，其余流域资源在满足内需的基础上，以网对网的形式参与外送。西藏太阳能、风能等新能源单独外送经济性较差，应与水电打捆送出。基于水电开发格局，本文提出了“日喀则区域+雅江中游区域+昌都区域+那曲区域”的西藏新能源总体建设布局构想，以实现西藏清洁能源规模化开发，在提升清洁能源外送的经济合理性的同时，助力我国能源绿色发展战略的实施。