近年來四川,、云南水電棄水問題突出,，造成水資源的巨大浪費(fèi)，嚴(yán)重影響相關(guān)水電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,。水電站在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,，受環(huán)境、移民,、經(jīng)濟(jì),、工程建設(shè)條件等因素制約，水庫調(diào)節(jié)庫容和電站裝機(jī)容量不可能達(dá)到足夠大,，受來水分布不均,、水庫調(diào)節(jié)庫容和電站裝機(jī)容量所限，以及電站實(shí)際運(yùn)行中電力市場等各種因素影響，不可避免地存在水電棄水問題,。在經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”下,，由于消納市場疲軟，裝機(jī)階段性過剩等多重因素疊加,，導(dǎo)致本應(yīng)進(jìn)入市場“收獲期”的西南水電卻遭遇棄水“寒冬”,。

　　棄水由多種因素造成，按照水力資源轉(zhuǎn)換為水能到被用電戶利用經(jīng)過的先后環(huán)節(jié),，棄水原因主要可概括為以下幾點(diǎn)：一是水情預(yù)測原因產(chǎn)生的棄水,指因水情預(yù)測偏差導(dǎo)致水庫與電站運(yùn)行方式不盡合理而產(chǎn)生的棄水,；二是與綜合利用相關(guān)的棄水，指按照設(shè)計(jì)運(yùn)行方式可與發(fā)電相結(jié)合的綜合用水在電站實(shí)際運(yùn)行中未完全與發(fā)電結(jié)合而產(chǎn)生的棄水,；三是與水電站自身相關(guān)的棄水，指由于電站自身原因其調(diào)度運(yùn)行受到限制在水庫蓄滿時不能按額定出力發(fā)電而造成棄水,；四是與輸電線路相關(guān)的棄水,，指由于送出通道不足及輸電設(shè)備損壞、檢修,、試驗(yàn)等限制水電站出力造成的棄水,；五是與電力系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的棄水，指為保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行以及滿足系統(tǒng)調(diào)峰需要而限制水電站出力所產(chǎn)生的棄水,；六是與電力市場有關(guān)的棄水,，指因電力市場消納空間不足或電力市場未落實(shí)所產(chǎn)生的棄水。

　　為盡可能利用水能資源,，應(yīng)全面分析棄水成因,，積極探討利用市場機(jī)制在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源，理性布局水電發(fā)展,，減少不合理?xiàng)壦?/span>

四川棄水分析

　　四川電源結(jié)構(gòu)以水電為主,，截至2016年底，四川全口徑發(fā)電裝機(jī)容量為9108萬千瓦,，水電7246萬千瓦,、占總裝機(jī)的79.56%，其中金沙江干流,、雅礱江干流,、大渡河干流三大基地裝機(jī)容量約占全省水電裝機(jī)容量的55%；火電（含氣電）1642萬千瓦,，占總裝機(jī)的18.02%,；風(fēng)電125萬千瓦，占總裝機(jī)的1.37%,；太陽能光伏發(fā)電96萬千瓦,，占總裝機(jī)的1.05%。2016年全省最大用電負(fù)荷為3284萬千瓦。

　　四川電網(wǎng)目前呈“四直四交”的外送格局,，送電能力最高為2850萬千瓦,，其中賓金直流最大輸電能力為800萬千瓦，復(fù)奉直流最大輸電能力為640萬千瓦,，錦蘇直流最大輸電能力為720萬千瓦,，德寶直流最大輸電能力為300萬千瓦，川渝500千伏交流通道最大輸電能力為390萬千瓦,?？鄢鹕辰绾又彼筒糠趾蟮拇娡馑鸵?guī)模為1320萬千瓦。近期規(guī)劃有川渝第三通道和雅中直流,。

　　四川省2006年～2010年基本上沒棄水,，2011年～2015年公布的四川省水電調(diào)峰水棄水分別為2.7億千瓦時、76億千瓦時,、26億千瓦時,、97億千瓦時、102億千瓦時,。 2016年棄水電量超過300億千瓦時,。

2012年～2017年是四川省水電集中投產(chǎn)期，期間年平均增加水電裝機(jī)容量約700萬千瓦,，預(yù)計(jì)至2017年四川水電棄水將達(dá)到峰值,。2017年以后，隨著新投產(chǎn)水電站裝機(jī)減少和用電負(fù)荷的逐年增加,，棄水電量將隨之減少,，至2020年，雅中直流如能按期投運(yùn),，棄水狀況將得到較大改觀,。

　　四川省水電棄水電量主要原因是市場需求不足和外送通道建設(shè)滯后，其中市場原因占80%以上,。

云南棄水分析

    截至2016年底,，云南省總裝機(jī)容量8442萬千瓦，水電裝機(jī)容量6096萬千瓦,，所占比重為72.21%,，其中瀾滄江干流、金沙江干流裝機(jī)約占全省水電裝機(jī)的65%,；火電裝機(jī)容量1402萬千瓦,，所占比重為16.61%，裝機(jī)年利用小時數(shù)1922小時,；風(fēng)電737萬千瓦,，占總裝機(jī)的8.73%,；太陽能光伏發(fā)電206萬千瓦，占總裝機(jī)的2.44%,。2016年全省最大用電負(fù)荷為3638萬千瓦,。

    “十二五”期間，云南省電源建設(shè)速度較快,，擺脫了“十一五”期間電力供應(yīng)不足的局面,，但近年來電力需求增速較慢，省內(nèi)用電情況低于預(yù)期,，2015年甚至出現(xiàn)了負(fù)增長情況,；外送電量持續(xù)增加，據(jù)統(tǒng)計(jì),，2011年云南省外送電量323億千瓦時,，2015年外送電量達(dá)到945億千瓦時，增長了近2倍,。云南電力外送的主要目標(biāo)省份是廣東省,，從2015年開始出現(xiàn)電力需求減緩，且隨著該省內(nèi)裝機(jī)容量的不斷發(fā)展,，對接納外來電力的需求趨緩。

　　除魯布革水電站的外送通道外,，云南省其余外送通道均以網(wǎng)對網(wǎng)形式外送,。目前，云電外送主要送電方向?yàn)閺V東和廣西,，已建外送通道的送電能力達(dá)到2470萬千瓦,，其中，外送廣東通道能力為1900萬千瓦,，外送廣西通道能力為620萬千瓦,。此外，在建的滇西北直流工程送電廣東深圳,，送電能力500萬千瓦,，主要外送云南境內(nèi)瀾滄江干流中上游梯級電站電量，預(yù)計(jì)于2017年年底投產(chǎn),。外送廣東的背靠背換流站工程將擴(kuò)建,，擴(kuò)建后送電能力將增加100萬千瓦。

　　近年來隨著大型水電的集中投產(chǎn)以及部分中小型電站的相繼投產(chǎn),，大多數(shù)電站調(diào)節(jié)性能較差,，造成云南省電力供應(yīng)的汛、枯矛盾十分突出,，同時受輸電線路建設(shè)的相對滯后,、市場需求未達(dá)到預(yù)期,，水電消納問題突出，云南省出現(xiàn)了持續(xù)棄水現(xiàn)象,，尤其是2014年以來,，水電棄水嚴(yán)重。2014年,、2015年棄水電量達(dá)168億千瓦時,、153億千瓦時。2016年棄水電量超過300億千瓦時,。預(yù)計(jì)2017年云南省棄水電量還會有所增加,，2017年后因滇西北直流送電通道建成，外送能力增加以及省內(nèi)用電需求的增長,，棄水電量在110億千瓦時左右,。

　　云南省水電棄水主要原因是市場需求不足以及電源結(jié)構(gòu)性矛盾，占比90%以上,。

多點(diǎn)發(fā)力解決川滇棄水問題

　　我國水電的年發(fā)電量和裝機(jī)容量均居世界第一,，是我國第二大主力電源。水電的良性發(fā)展關(guān)系到我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,，是我國完成2020年非化石能源消費(fèi)占比目標(biāo)的重要基石,。解決川滇兩地棄水問題，不可因噎廢食,，應(yīng)該從多方面矛盾入手,，多點(diǎn)發(fā)力，從深層次調(diào)整西南水電結(jié)構(gòu),，推動我國能源順利轉(zhuǎn)型,。

　　加強(qiáng)國家層面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和管控

　　堅(jiān)持西電東送戰(zhàn)略，加強(qiáng)國家層面西部水電消納的協(xié)調(diào)和引導(dǎo),，實(shí)現(xiàn)水電資源跨區(qū)配置,，打破省間壁壘，加大接受水電力度,，促進(jìn)川,、滇及各受電省份共同解決棄水問題。加強(qiáng)省際電力市場協(xié)調(diào),，嚴(yán)格控制,、減少煤電建設(shè)投產(chǎn)規(guī)模，為消納西南清潔水電留出必要的市場空間,，優(yōu)先保證消納包括水電在內(nèi)的可再生能源電量,。

　　科學(xué)規(guī)劃、有序推進(jìn)電源建設(shè),，協(xié)調(diào)配套建設(shè)送出工程

　　大規(guī)模水電集中投產(chǎn),、負(fù)荷發(fā)展水平低于預(yù)期是造成川滇水電棄水的主要原因,，另外四川、云南的外送通道建設(shè)較“十二五”能源發(fā)展規(guī)劃分別相差800萬千瓦,、300萬千瓦以上,，導(dǎo)致出現(xiàn)窩電棄水情況。需科學(xué)合理的規(guī)劃電源建設(shè)方案,，結(jié)合市場需求,，有序地開發(fā)電源，配套建設(shè)送電通道,，避免由于電網(wǎng)建設(shè)滯后出現(xiàn)“卡脖子”的情況發(fā)生,，盡可能減少因電源建設(shè)與送出工程、市場需求不匹配帶來的棄水,。依托雅礱江中游梯級水電站開發(fā)建設(shè)雅礱江中游水電外送通道,，該通道建成后還可有效解決攀西斷面送出受阻問題；加快川渝500千伏交流第三通道建設(shè)以及落實(shí)“雅中直流”特高壓外送工程,；依托金沙江下游烏東德,、白鶴灘電站開發(fā)建設(shè)云南水電送電通道；加快推進(jìn)滇西北直流工程建設(shè),。

　　統(tǒng)籌安排電源開發(fā)時序及規(guī)模,，適當(dāng)控制新能源的建設(shè)進(jìn)度，在棄水嚴(yán)重的當(dāng)前,，集中力量消化存量水電及新能源,，促進(jìn)西南地區(qū)“網(wǎng)、源,、荷”健康協(xié)調(diào)發(fā)展。

　　探索建立水電消納保障機(jī)制

2016年國家先后出臺《關(guān)于建立可再生能源開發(fā)利用目標(biāo)引導(dǎo)制度的指導(dǎo)意見》（國能新能[2016]54號）,、《關(guān)于做好風(fēng)電,、光伏發(fā)電全額保障性收購管理工作的通知》（發(fā)改能源[2016]1150號）等文件，雖然水電上網(wǎng)電價遠(yuǎn)低于風(fēng)電,、光伏電價,，但上述文件均不包含水電。

　　隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入“新常態(tài)”和國民經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整,，電力需求增速逐步趨緩,，同時西部水電開發(fā)難度加大、成本增加,，滿足合理收益的上網(wǎng)電價提高,，必將影響受端市場消納西電的積極性。但水電電價形成機(jī)制中其減排等綜合效益沒有得到體現(xiàn),。研究建立外送水電消納配額制,，將吸納西部水電納入受端區(qū)域能源發(fā)展計(jì)劃,，建立優(yōu)先消納的保障機(jī)制和相關(guān)措施，構(gòu)建合理的市場交易方式,、價格補(bǔ)償和碳排放交易機(jī)制及其配額制度,，促進(jìn)西南水電在全國更大范圍的資源優(yōu)化配置。

　　積極研究推進(jìn)市場消納機(jī)制

　　深入貫徹中發(fā)[2015]9號文件精神,，落實(shí)電力體制改革配套文件要求,，充分發(fā)揮市場機(jī)制作用，有效利用水電資源,。

“十三五”期間,，西南水電受端地區(qū)電力供應(yīng)預(yù)期較為寬松，對于接納西南水電而影響本省火電利用小時數(shù)存在更多的考慮,。與此同時,，電力系統(tǒng)市場化改革使受端省份對西南水電的價格、送電特性等方面有著新的要求,。目前,，云電送粵、云電送桂協(xié)議尚未簽訂,，而四川水電外送以指令性計(jì)劃為主,，沒有與受電端簽訂送受電協(xié)議。建議國家統(tǒng)籌考慮各方參與程度,，反映各方訴求,，盡快簽訂川電外送、云電外送的相關(guān)協(xié)議,。

　　積極發(fā)揮市場化交易平臺的作用,，為富余水電尋求出路。充分利用現(xiàn)有通道加大汛期送電量,，協(xié)調(diào)受端市場充分吸納西南水電,。分析近年實(shí)際送電情況，汛期云電外送能力還有一定的潛力可挖,，協(xié)調(diào)廣東等受端市場進(jìn)一步接納云南水電,。進(jìn)一步完善大用戶直接交易機(jī)制，同時研究“以電替煤,、以電替油”的用能方式,，擴(kuò)大內(nèi)需，進(jìn)一步拓寬清潔能源的銷售渠道,，加快貧困地區(qū)電網(wǎng)建設(shè),、改造，改善當(dāng)?shù)赜秒姉l件,，促進(jìn)電力消納,。進(jìn)一步完善電力市場中水火置換機(jī)制,，促進(jìn)富余水電就近消納，探索研究跨省區(qū)發(fā)電權(quán)交易,、開拓新的電力外送市場,。

　　加快龍頭水庫建設(shè)，改善水電出力特性

　　龍頭水庫能很好地發(fā)揮蓄豐補(bǔ)枯調(diào)節(jié)作用,，改善全流域梯級的出力特性,，有效平抑水電出力的峰、枯矛盾,，能更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)需求特性和電力外送,，有利于爭取更好的市場消納空間，對減少棄水,、提高水資源綜合利用能力和水能利用率等具有重要作用,，應(yīng)重視并加快龍頭水庫規(guī)劃建設(shè)，出臺相關(guān)制度與政策,。

　　因規(guī)劃的金沙江龍頭水庫沒有建設(shè),，梯級電站出力特性和電能質(zhì)量不能實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)，金沙江干流中游已投產(chǎn)梯級水電站調(diào)節(jié)性能較差,，大多僅具備日,、周調(diào)節(jié)能力，受天然來水汛枯差異大的影響,，水電汛,、枯出力差異懸殊，不能很好地與電力需求相匹配,，也限制了外送市場空間,，導(dǎo)致汛期電量大量富余。瀾滄江建設(shè)有小灣和糯扎渡兩個多年調(diào)節(jié)水庫,，梯級整體調(diào)節(jié)性能較好,，更能夠適應(yīng)年內(nèi)用電需求，對減少棄水電量的作用顯著,，體現(xiàn)了市場優(yōu)勢。

　　金沙江梯級水電站群規(guī)模巨大,，龍頭水庫補(bǔ)償作用更為顯著,，規(guī)劃的龍盤水庫調(diào)節(jié)庫容215億立方米，地處我國裝機(jī)達(dá)1億千瓦的巨型水電基地龍頭,，其下游梯級利用水頭達(dá)1700米,，水庫有效蓄能量達(dá)900億千瓦時，一直到葛洲壩均可受益,。補(bǔ)償調(diào)節(jié)后,，金沙江中游梯級水電站群的枯水期電量占年電量的比例可由27.8%提高為61.4%,，云南骨干流域金沙江梯級水電群的出力特性和電能質(zhì)量將得到極大改善。積極推動金沙江龍頭水庫建設(shè),，將對整個云南省水電消納都具有重要作用,。

　　實(shí)行流域、電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度

　　推動建立流域統(tǒng)一運(yùn)營管理機(jī)制,，研究流域梯級聯(lián)合調(diào)度體制,，推動金沙江、瀾滄江,、大渡河,、雅礱江等流域?qū)崿F(xiàn)梯級聯(lián)合調(diào)度，充分發(fā)揮流域梯級水電開發(fā)的整體效益,，提高總體市場競爭能力,。

　　根據(jù)實(shí)際水情，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行要求,，及時協(xié)調(diào)并取得電網(wǎng)支持,，通過申請降低或加大出力，靈活,、主動地調(diào)整機(jī)組負(fù)荷曲線,，減少棄水損失。

　　推行電價改革,，實(shí)行峰,、谷和豐、枯電價

　　電價成為電廠實(shí)際上網(wǎng)電量和改善電網(wǎng)運(yùn)行條件的關(guān)鍵因素,。單一電價體制不利于改善電網(wǎng)峰谷差,，也使一些新建水電廠由于電價較高而失去競爭能力，增加棄水,。實(shí)行豐枯電價,，在棄水期或即將棄水時超發(fā)電量降價向電網(wǎng)輸送。如美國水電站季節(jié)性電能的電價僅為可靠電能的1/4,。

　　作為電力市場的補(bǔ)充,，可建立電量置換市場，在網(wǎng)內(nèi)或網(wǎng)間建立計(jì)劃電量置換市場,；合理核定新建通道的輸電電價,，優(yōu)化受端地區(qū)用電成本；研究跨省區(qū)大用戶直接交易,，推動送端發(fā)電企業(yè)與受端電力用戶通過市場化交易方式直接確定送受電價,，促進(jìn)西南水電消納；鼓勵受端地區(qū)配套水電消納政策，增加年交易電量,。

　　加強(qiáng)水電棄水監(jiān)管

　　通過調(diào)查,、分析研究，制定統(tǒng)一的水電棄水界定標(biāo)準(zhǔn)及管理辦法,，包括棄水的定義,、分類、定量計(jì)算方法,，以及水能資源利用監(jiān)測管理辦法,。從政府、電站和電網(wǎng)角度,，做好發(fā)電,、棄水、水資源綜合利用等信息的監(jiān)測,、分析,、統(tǒng)計(jì)工作，納入流域綜合監(jiān)測管理體系,，并及時分析產(chǎn)生棄水的原因,。構(gòu)建流域梯級水電站信息監(jiān)管平臺，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測,、信息共享,、有效管理。

　　研究運(yùn)用大數(shù)據(jù)手段

　　目前電網(wǎng)大多采取直接調(diào)度機(jī)組的方式,，導(dǎo)致流域梯級聯(lián)合調(diào)度不易協(xié)調(diào),，電網(wǎng)也缺乏優(yōu)化調(diào)度動力，流域梯級水電之間以及水,、風(fēng),、光互補(bǔ)難以實(shí)現(xiàn)，缺乏相應(yīng)市場機(jī)制安排,。

　　研究基于流域綜合監(jiān)測,，建立大數(shù)據(jù)信息平臺，實(shí)現(xiàn)流域水電調(diào)度運(yùn)行信息的事中事后監(jiān)管,，進(jìn)一步打通干支流,、跨流域的信息互聯(lián)互通，運(yùn)用大數(shù)據(jù)手段,，通過大系統(tǒng)協(xié)同,，全面實(shí)施水、風(fēng),、光等多能互補(bǔ)，提升電站運(yùn)行效率和系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行管理水平。

（本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2017年5期,，作者系水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院總工程師）