水资源的开发利用程度,已成为一个国家社会经济与科学技术发展水平的标志。20世纪人类所取得的重大成就之一,就是水资源的开发利用得到了飞跃的发展。据国际大坝委员会1998年版《世界大坝登记》记载,全世界现共登记有25 410座水坝,其中1900年以前修建的为630座,占2.48%;1900~1949年建5 119座,占20.15%;1950~1998年建19 661座,占77.37%。这一统计表明,世界上现有水坝的97.5%是在20世纪修建的,其中1970~1979年是建坝的高峰期,共建5 415座,占21.31%。
尽早开发水能资源,优先发展水电是国际电力建设中的成功经验。当今的一些发达国家,在工业化早期阶段,无不先从开发水电着手。如在1950年,美国水电占总发电量的比重为25.9%,日本为85.3%,加拿大为96.4%,法国为48.8%,意大利为92.7%。这些国家都是待水电开发到一定程度后才转向其他发电能源。目前,日本、瑞士、法国、美国、西班牙、奥地利、挪威、瑞典、意大利及葡萄牙等国水能资源开发程度均超过了60%,其中法国的水电开发率为97.6%,意大利95.6%,德国86%。在水能资源比较丰富的国家中,巴西为39.4%,加拿大为65.3%,美国为82.1%,均高于我国的16.2%。挪威、瑞士、奥地利、巴西等国都以开发利用水电为主,在总发电量中,水电所占的比重都超过50%,挪威的发电能源几乎全部来自水电,年发电量约为1 200亿千瓦时(见表5-1)。
表5-1 世界主要国家水能资源开发统计表
数据来源:赵纯厚、朱振宏、周端庄主编:《世界江河与大坝》,中国水利水电出版社,2000年版,第905~906页。
众所周知,我国是一个水能资源极其丰富的国家,理论蕴藏量高达60 227.3亿千瓦时,技术可开发水能19 401.5亿千瓦时,经济可开发水能12 701亿千瓦时(以上数据均含台湾),分别占世界水能总量的14.9%、13.5%和15.7%,均居世界首位。但是我国的水能开发程度一直很低,水电占全国电能的比例仅为16.2%,远远低于美国、加拿大等国。与火电相比,无论是装机容量还是年发电量,我国水电都处于十分落后的地位。根据1997年的统计资料,我国火电的装机容量和年发电量分别是水电的3.2倍和4.8倍(见表5-2),水电资源开发还有相当大的空间。
表5-2 中国电力装机及年发电量统计(1997年)
5.1.1 三峡区域水电资源开发现状
三峡区域河流众多,流量充沛,落差较大,水能资源丰富。除长江以外,区域内流域面积大于50平方公里的河流550多条,总长度近1.6万公里,河流全程落差最大的高达2 000余米,小的也有数百米。三峡区域多年平均降水量在1 250毫米左右,境内河流流量一般较大,中小河流平均流量多在30立方米/秒以上,清江多年平均流量为464立方米/秒以上。三峡区域的水能理论蕴藏量高达13 820立方米/秒。据估算,三峡区域的水能理论蕴藏量在4 000万千瓦以上,可开发的水能资源高达3 500万千瓦。理论水能蕴藏量占全国总量(6.76亿千瓦)5.9%。可开发的水能资源占全国总量(3.78亿千瓦)9.3%。若按单位面积和人均占有量计算,三峡区域远远高于全国和世界的平均水平(见表5-3)。
表5-3 三峡区域可开发水能与全国、世界平均值比较表
三峡区域的水能资源不仅丰富,而且分布既普遍又相对集中,就河流水系而言,长江干流及较大支流集中了全地区的80%以上,这为三峡区域水能资源的开发,建设大、中、小型各类水电站提供了非常优越的条件。
目前,长江三峡区域已开发的水能资源在600万千瓦以上,占可开发总量的17%左右,水电站产值比重为全国的12%以上;正在开发的达2 000万千瓦左右,占可开发总量的57%以上,年发电量在200亿度以上。葛洲坝水利枢纽工程是目前我国已建成的最大水电站,隔河岩水电站是湖北省最大的水电站,正在建设的长江三峡水利枢纽工程建成后,将成为世界上最大的水电站。水布垭、彭水等中型水电站也正在建设之中。小水电站星罗棋布,数不胜数。三峡工程建成后,三峡区域将成为中国乃至世界最大的水电能源基地和供电中心。
三峡区域水电工业的布局,主要集中于以宜昌为中心的鄂西南地区。目前,三峡区域已建成葛洲坝大型水利枢纽工程,拥有隔河岩、熊渡、西北口、大河口、锁金山、龙洞、天楼地枕、小寨、青烟洞、双河、塘口、暨龙河、土坝、小江、桃花山、红花、南阳河、湘坪河、木棕河、白磷岩、马尾沟、老鹄石、狮子滩及大洪湖等20多个中型水电站。小水电更是如同雨后春笋,星罗棋布。远安、长阳、兴山、恩施、建始等已达到原水电部(电力公司)颁布的《一百个农村电气化试点县(初级阶段)验收条例》的各项标准,成为农村电气化达标县。蓬勃发展的水电工业和众多的水电站,不仅给我国和所在地区的工农业生产和人民生活提供了大量的电能,而且有效地控制了桀骜不驯的洪水,发挥了发电、防洪、灌溉、养殖、水运、旅游等综合效益。
随着一批水电站的陆续着手开发,三峡区域将形成川江江段水电基地和清江水电基地。长江干流川江河段水能资源丰富,又靠近电力用户,是开发条件优越的全国水电基地,宜宾至宜昌的长江河段规划有五个水电站梯级,总装机容量2 594.5万千瓦,可获得防洪库容221.5亿立方米。其中三峡水利枢纽在建,这一河段开发的主要任务是防洪,其次是发电、航运等。清江上游共规划3个梯级水电站,总装机容量289.1万千瓦,其中隔河岩水电站、高坝洲水电站已建成运行,水布垭水电站已经开工,最大坝高233米,是目前世界上已建、在建的最高混凝土面板堆石坝。清江开发的主要任务为发电、防洪和航运,兼顾其他(见表5-4)。
表5-4 三峡区域长江干流和主要支流梯级水电站特征表
数据来源:赵纯厚、朱振宏、周端庄主编:《世界江河与大坝》,中国水利水电出版社,2000年版,第14、16页。
如前所述,三峡区域水能资源丰富,按单位面积和人均占有量计算,远远高于全国和世界的平均水平。但截至2000年底,三峡区域仅拥有水电装机容量600多万千瓦,开发率仅为17%左右,开发利用程度远低于世界许多国家(世界水能资源总的开发程度32.7%),还有数量巨大的水电站尚在规划之中,还刚刚步入大规模开发阶段。因此,总体来看,三峡区域水电开发较为滞后,发展潜力巨大。
5.1.2 水电资源的优越性及水电资源开发的效益评价
与其他能源相比,水电资源具有无可比拟的优势。与当前在我国电力供应总量中占绝对优势的火电相比,水电虽然在投资建站方面一次性投入较多,但在环保和经济等方面,水电仍然占有绝对优势:
首先是环保优势。水电作为清洁、易于开发、具有多种效益的资源,在水利、能源、电力事业中都占有重要地位。水电不仅是清洁、廉价、可再生的绿色环保能源,而且往往具有防洪、灌溉、滞洪、错峰、拦沙等多种功能,能够有效地改善环境,而火电的生产却往往伴随着对大气和水源的污染。导致酸雨的罪魁祸首之一,就是以煤炭为主要燃料的火力发电站。此外,与煤炭、石油、天然气、核矿石等能源相比,水力资源年年再生,理论上讲是永不枯竭的能源,可持续永久利用,相比之下更符合可持续发展的要求,因此世界上绝大多数国家都优先发展水电。
其次,水电具有经济优势。据测算,按以往的标准来看,就发电设备而言,水电比火电单位千瓦造价高40%,且水电发电受季节影响,电网必须以重复容量来弥补,再加上水电输电距离较远,综合来看,水电单位千瓦造价比火电高出一倍左右,历史上正是这种高成本投资和较长的建设期限制了国内水电开发的进度。但是随着技术的进步,水电技术难度和投资成本正在逐步降低。而且随着国家对环保控制要求的提高,若考虑到火电厂脱硫、脱硝、除尘等环保要求所需的资金(约占总投资的1/3),水电投资与火电投资的差距大幅缩小,而水电站的长运营期和低运行成本却是火电站远远不及的(目前国内水电公司运行成本一般是0.04~0.09元/度,火电成本却是0.19元/度左右);水电是一次能源与二次电力同时转换完成,电力投入迅速,可保证电网安全经济运行;发展水电可以改善我国能源结构,节约石化能源消耗。因此,实现西电东送是缓解沿海缺电地区用电需要最现实的途径和主要措施。
此外,水电站的建设往往除了提供清洁优质的电能之外,还兼有其他的防洪、灌溉等综合效益,这更是火电所无法相比的。以三峡工程为例进行分析,可以进一步地证明这一点。
三峡工程具有防洪、发电、航运、生态环境保护等综合效益,是解决长江中下游严重洪涝灾害的战略性工程。一般来讲,三峡工程具有以下综合效益:
(1)防洪效益。
①如遇“千年一遇”或类似1870年特大洪水,经三峡水库蓄水调节后,可使荆江南北两岸、洞庭湖区和江汉平原避免发生毁灭性灾害。
②可使荆江河段标准从“十年一遇”提高到“百年一遇”,即遇到不大于“百年一遇”洪水时,可不启用荆江分洪区和其他分蓄洪区。
③提高了对城陵矶以上洪水的控制能力,配合分蓄洪区的运用,可避免武汉市汛期水位失去控制,不但提高了武汉市防洪调度的灵活性,还对武汉市防洪起到保障作用。
④减轻了洪水对洞庭湖区的威胁。三峡工程能有效控制上游来水,减少汛期分流入洞庭湖的洪水和泥沙,不但可有效减轻洪水对洞庭湖区的威胁,还可延缓洞庭湖泥沙淤积速度,延长洞庭湖寿命。
⑤增加了长江中下游防洪调度的可靠性和灵活性,便于更好地应付各种情况,为分蓄洪区人员转移、避免人员伤亡赢得时间。
据1991年调查资料综合分析,按1992年价格水平计算,三峡工程防洪多年平均直接经济效益为每年22~22.5亿元。另据计算,若遇1870年特大洪水时,直接经济效益为减少损失769亿元。除直接经济效益外,还可避免因大堤、垸堤溃决而造成的大量人口伤亡,避免洪水对武汉市的严重威胁,避免京广等铁路干线中断或不能正常运行,避免洪灾带来饥荒、灾民安置等一系列社会问题,这些显著的环境效益是很难用经济指标具体表示的。
(2)发电效益。
①三峡水电站装机总容量达1 820万千瓦,平均年发电量达847亿千瓦时,相当于建设一座年产5 000万吨原煤的特大型煤矿或年产2 500万吨的特大型油田,以及相应的运煤或运油的铁路。因此,兴建三峡工程对解决本世纪初期一段时期内华中、华北地区和广东省用电增长的需要,对促进这些地方的经济发展将起到重要作用。
②三峡水电站全部投入发电后,可以把华中、华南电网联成跨区的大电力系统,可取得地区之间的错峰效益、水电站群的补偿调节效益和水火电厂容量交换效益。仅华中、华东两大电网联网,就可取得300~400万千瓦的错峰效益。同时,还具备了北连华北、西连西南,组成全国联合电力系统的条件。
③三峡水电站每年售电收入达210亿元(每千瓦时电价按0.25元计算),除可在几年时间内还清贷款本息外,还可成为向国家缴纳利税的大户。
④按华中、华东地区1990年每千瓦时电量创造工农业产值6元计算,三峡水电站每年可为增加工农业产值5 040亿元提供电力保证。这一产值相当于华中地区四省1990年全年的工农业总产值。
(3)航运效益。
三峡工程与葛洲坝工程联合运行,对长江上中游显著的航运效益体现在以下几个方面:
①万吨级船队可以从重庆直达汉口和上海,年保证率为50%以上。
②扩大了重庆至汉口间航道的通过能力,可满足长江上中游航运事业远景发展的需要,对促进西南地区国民经济快速发展有着重要意义。
③大幅度降低运输成本。三峡工程建成后,每马力拖载量可由目前的0.7~0.9吨增加到2~7吨;船舶运输耗油量可从目前的26千克/千吨千米,降低到7.66千克/千吨千米;运输成本可比目前降低35%~37%,有利于充分发挥川江水运优势。
④三峡工程可与重庆以上长江干流的小南海工程、乌江的大溪口工程、嘉陵江井口工程等相衔接,可使长江干流及几大支流的航运事业进一步发展。
从以上以三峡工程为例所进行的分析可以看出,修大坝、建电站,具有十分可观的经济、社会效益,目前世界上还没有哪一座火力发电站能够具有三峡工程这样巨大的综合效益。国家有关主管部门计划到2010年全国电力装机达到5.5~6.0亿千瓦时,水电装机容量达到1.25~1.3亿千瓦,年发电量2 750~4 000亿千瓦时(开发利用率20%左右)。布局思路是实行大中小结合,实现梯级滚动开发,综合利用。抓好长江干支流、黄河上中游、红水河及澜沧江等大型水电基地的建设。在能源短缺、水能资源条件好的地区(如福建、浙江),积极开发技术经济指标优越的中型水电站。水力发电不可争辩的优越性(资源可再生、发电成本低、生态环保、容量机动、发电稳定),决定了水电资源开发产业的辉煌前景。作为我国水电资源最丰富、最密集的地区,三峡区域在开发水电资源,发展当地经济,并为东部沿海提供电力支持方面,具有义不容辞的责任。
5.1.3 水电资源开发面临的问题及水电资源开发的趋势
长时期以来,我国能源基础产业一直处于“瓶颈”状态,制约着国民经济的高速发展。虽然中央和各级地方政府、主管部门,对能源的发展给予了极大的关注和支持,但能源供应仍然不足,经济发达地区尤为突出。随着国民经济的持续高速增长,由于油气资源不足,煤炭生产受运输和环保的限制以及旺盛的电力需求,各电网峰谷差的日益增大,我国将面临更加严峻的能源与电力的供需平衡矛盾。
前面已经提到,水电资源具有其他能源无法比拟的优越性,我国又具有居世界首位的丰富的水能资源,但我国水电资源开发利用程度远远低于世界许多国家。造成我国一方面能源紧缺另一方面大量水电资源闲置浪费的原因是多方面的:
首先是对“优先发展水电”的认识问题。在过去一段时间,水电发展迟缓的主要原因还是认识上的误区。长期以来,我国电力工业的发展都是以火电为标志的,行业决策层更多地青睐火电。一些人士认为水电“投资大、工期长”,因此,要多修火电,少修水电。我们应该看到,现在有些百万级的水电站工期也不过五年左右,至于工程投资,根据前面的分析,水电投资与火电投资相差无几,而水电站的长运期和低运行成本却是火电站远远不及的。随着改革的深入、经济的发展、电力市场的完善、经济效益观念的强化、环保意识的提高和科学技术的发展,水电的优越性将日益凸现出来。
其次是政策环境对水电发展不利。在水电还贷期和税收政策方面,由于水电建设的特点是一次性投资相对较大,建设期相对较长,建设初期回报较少,而长期又获利较高。因此,水电建设的困难在建设期及还贷期。此外还有还贷期限短、还贷压力大、税改后水电站税赋比同类企业显著加重,影响投资积极性等。如何消除影响水电发展的不利因素,提高水电的生存和竞争能力,关键还有待国家政策的引导和支持。在投资分摊问题上,由于水电是具有综合利用效益的特殊工程。水电工程不仅仅是发电,还具有防洪、灌溉、航运、供水、养殖、旅游等综合效益。这些效益有的可以转化成经济效益,有的经济效益和社会效益兼具,有的纯粹是社会效益,像防洪、航运、灌溉等效益都是流域沿岸地区获得,而投资还贷却要由水电站承担,加重了水电工程还贷负担。按照权利和义务对等的要求,谁投资谁受益,那么反过来受益方付出相应的投资也是合情合理的,国家综合部门应协调各方面的关系,出台综合利用投资分摊政策和管理办法,将综合利用投资合理地分摊到受益的地区或部门,特别是对防洪这部分公益投资,可以采取国家投资或受益地区和部门按照受益的大小合理分摊投资,建立合理的投资分摊制度。
因此,借鉴西方国家优先发展水电的经验,真正从认识上和行动上重视、支持水电资源开发,同时继续深化改革,尽快完善和建立适应社会主义市场经济的各种管理制度和激励机制、约束机制,为水电资源开发创造良好的政策条件,是进一步提高我国水电资源开发利用效率的关键。
从世界各国水电资源开发的情况来看,水电资源开发具有以下发展趋势:
(1)更加注重生态问题。
随着社会的不断进步,可持续发展问题越来越被人们所重视,“人口、资源、环境”将成为21世纪社会发展的首要课题。水资源和水环境问题已是目前世界各国的科学家、社会各界人士和政府领导人广泛关注的热点。研究水资源、国民经济、生态环境之间的相互关系,是水电进一步发展的前提。
水电站建设离不开流域规划。流域规划将更注重把水资源与国民经济和社会发展紧密联系起来,进行综合开发、科学管理。也就是说,水电开发要注意与治理洪水灾害、干旱缺水、水土流失和水资源保护等功能结合起来,才能有更强的生命力。
建设水电站对上下游的影响、对动植物的影响、对国土资源的影响,以及对人类生存环境的影响,等等,往往是有利有弊的,如何兴利除弊,避免出现生态灾难,是发展水电产业所需要认真研究的首要问题。
(2)更加注重水电站的调峰能力。
随着国民经济的发展,工业产品结构的调整以及城乡人民生活水平的提高,电力用户对电力系统电量和容量的需求发生了很大的变化,呈现出最大负荷的增长高于用电量的增长,电力峰谷差的增长高于最大负荷的增长,电力平均峰谷差的增长高于最大峰谷差的增长。国内外的电网运行实践证明,水电机组具有开机快、操作简便、带负荷迅速、加减负荷及时、停机附加损耗小等特点,所以水电机组调峰具有很高的灵活性、快速性、方便性和经济性,是电网调峰的主力机组。但如果水电站的水库库容小,调节性能差,保证能力低,就不能充分发挥水电的调峰优势。因此,今后将特别注重开发那些具有良好调节性能的大型、特大型水电站,尤其是流域开发的水电站。
(3)流域水电公司将成为水电企业的主体。
在市场经济条件下,发电成本和上网电价的高低将是水电企业生存和发展的决定性因素。水力发电的成本与其他发电手段相比应该是最低的,因此上网电价也应该是较低的。但由于水电的一次性投资大,偿还银行贷款的负债压力大,导致水电站投产后偿还银行借贷款期间上网电价偏高,影响了水电的发展。尤其当电力工业实行“厂网分开,竞价上网”改革后,这个矛盾将会更加突出。
提高市场竞争力的一个重要途径就是按“流域梯级滚动开发”的模式,组建流域水电开发公司。这个开发公司,应以已建水电站为母体筹措资金开发建设新电站。这样做,最重要的目的是平均新老水电站的负债水平,开发公司按一个价报出公司的上网电价,从而达到平抑水电电价的目的,避免还贷期“电价高,卖电难”的问题,提高水电在市场经济条件下的竞争能力。
(4)对老水电站进行扩机和增容改造将成为必然。
对老水电站进行扩机和增容改造具有条件便利、投资小、周期短、见效快等特点,将过去缺钱又缺电的历史时期设计的较高的机组运行小时降下来,将基荷转移到峰荷,既能有效地增强电网的调峰能力,在未来的电力市场上其经济效益也将十分可观。这是一项于电网于电厂都有利的事情,将会受到积极的鼓励。
5.1.4 三峡区域水电资源开发思路
当前是我国加快水电建设的最好时期,加大水电投资是启动经济、扩大内需,促进经济回升的最好选择之一,是社会、经济、环境效益俱佳的基础项目。三峡区域水电资源开发,不仅对于三峡区域经济开发具有重要意义,同时对缓解我国能源紧缺的局面,以及加强环境保护,促进可持续发展都具有积极影响。因此,大力开发三峡区域丰富的水电资源,不仅是三峡区域各级政府,同时也是中央政府及其有关部门的一项重要战略任务。
(1)落实水电优先发展的方针政策。
《电力法》第五条规定:“国家鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电。”国家计划与发展委员会在1999年《关于调整电力建设结构有关问题的通知》中要求各地今后积极发展水电,优化发展火电,适当发展核电,把水电放在积极发展的位置上,而把那些煤耗高、污染严重的火电厂均排在“优化”之列。但是,国家在落实水电优先发展战略方面缺乏具体的可操作的政策措施。因此,国家有关部门以及三峡区域各级政府应该进一步细化政策措施,在融资贷款、财政税收等方面尽快出台向水电倾斜的优惠政策,如低息贷款、长期而合理的还款年限,降低税率,每年收取的电费先还贷后付税,免收占地费、采石费等,提高水电的市场竞争力,坚决制止丰水期水电弃水浪费水资源、火电满发破坏人类环境的恶性竞争。
(2)建立良性竞争的电力市场体系。
地方水力发电企业进项极少抵扣,增值税税率为6%;国家税收政策规定:对供电局经销水电电能部分要缴17%的增值税,同时这部分进项抵扣不得高于6%,这一政策规定严重影响了供电局转销水电的积极性,也使得水电与火电(转销火电进项抵扣17%)竞价上网时首先处在一个十分不利的位置,这也是在我国电力供应结构中火电占比远远高于水电的重要原因之一。因此,认真贯彻落实“积极发展水电,优化发展火电”的政策规定,就应该在国家税制改革时把转销水电的销项税率与进项抵扣率统一调至同一水平,建立良性竞争的电力市场体系,为水电产业创造公开、公平、公正的竞争环境。此外,水电建设一般是综合利用的,目前投资全部由发电方负担,是不符合实际情况的,应分摊给防洪、航运、供水等有关方面。
(3)多渠道筹集建设资金。
发展水电具有一次性投入较大、收回投资时间较长的特点,因而建设资金不足往往成为束缚水电资源开发的重要因素。但是,兴建水电站不能仅仅只算经济账,因为兴建水电站除了能够提供电力供应之外,同时还能解决山区扶贫(水能资源往往分布于贫穷落后的偏远山区)、防洪减灾、净化水源等问题。因此,政府要充分考虑到水电开发兼有社会公益性的特点,在建设资金上给予补助或给予贴息贷款,争取在水利建设专项基金或周转金上切一块出来用于水电开发。另外,筹集建设资金要在项目法人化和可行性研究通过的基础上,尝试企业债券、股票融资等手段,多渠道筹集水电建设资金。
(4)加强水电企业内部管理,提高竞争力。
水电开发应该采取按流域开发方式,并按现代企业制度要求组建实体性开发公司,全过程负责水电的开发和经营。电力企业是电力资源开发的主体,同时也是电力市场竞争的主体。既然是企业,就必然存在投入与产出、成本与利润的问题。电力企业必须争夺“竞价上网”的先机,才有出路。然而由于历史和体制原因,三峡区域水电企业过多地承担了提高社会就业率的责任,三峡区域多数水电企业人员超出标准配置一倍以上,增加了单位电能的成本,削弱了企业的市场竞争力,影响了企业效益。因此,三峡区域的水电企业要积极创造条件,做好减员、分流、增效工作。另外,要高度重视科技兴电,建立水电技术更新的长久机制,建设一支素质高、懂技术、善管理的干部职工队伍,由此扭转电站技术水平低下、调度失误、安全隐患多等落后局面。
(5)成立水电企业联合会,维护企业合法权益。
为了求得水电事业生存和发展的一席之地,让廉价、清洁无污染的水电为三峡区域乃至全国经济社会发展作出更大贡献,区域内的各水电企业应该增强贯彻执行国家有关法律法规和水电优惠政策的能力,增强水电企业自律与自治能力,为此成立地方水电企业联合会不失为一个好办法。尤其是在国家水电产业发展政策还不够完善的情况下,成立水电企业联合会能够架设起水电企业与政府之间的沟通桥梁,努力维护会员单位的合法权益,当好水电行政主管部门的参谋。同时,由于三峡区域水电资源开发在全国具有举足轻重的地位,三峡区域水电企业联合会的成立必将对全国水电企业的发展和我国水电事业的发展产生积极的影响。
(6)统一管理,集团化发展。
前面的分析已经提到,兴建水电站具有十分明显的综合效益。在目前难以实现分摊投资成本的情况下,水电企业在明确出资人地位和明晰产权前提下组建地方水利水电集团股份公司,开展水力发电、城乡供水、淡水养殖等综合性的集团化经营,将有助于提高投资收益率,进一步壮大水电企业的综合实力。
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