2016年,全世界水電穩(wěn)步發(fā)展,新增裝機容量31.5 GW。其中抽水蓄能新增6.4 GW,接近2015年的兩倍。全世界總水電裝機容量達(dá)到1 246 GW。2016年水電總發(fā)電量約為4 102 TWh,是可再生能源中貢獻(xiàn)最大的。
圖1 各地區(qū)新增水電裝機容量(括號中為抽蓄)
中國再次成為2016年新增水電裝機容量最多的國家,共11.7 GW投入運營,其中3.7 GW為抽蓄電站。但其增速也在放緩,2015年中國新增水電裝機19.4 GW,而2014年則為21.9 GW。
巴西取得重大進展,其中諸如Jirau等重大項目建成使2016年共有6.4 GW投入運營。其他新增容量較大的國家包括:厄瓜多爾(2 GW)、埃塞俄比亞(1.5 GW)、南非(1.3 GW)、越南(1.1 GW)、秘魯(1 GW)和瑞士(1 GW)。
水電增長的驅(qū)動因素不僅僅是因為電力需求的普遍增長,還因為各國力求實現(xiàn)"巴黎協(xié)定"規(guī)定的碳減排目標(biāo)所需要的可靠、清潔和價廉的電力能源。抽水蓄能的發(fā)展意味著水電在支持能源系統(tǒng)中的作用越來越受到認(rèn)可,特別是其平衡風(fēng)能和太陽能等不穩(wěn)定可再生能源的作用。
圖2 2016年新增裝機最多的國家(包含抽蓄)
圖3 截至2016年底全球水電總裝機容量(GW)(包含抽蓄)
圖4 世界在運抽水蓄能裝機容量(GW);2016年新增6.2 GW
圖5 當(dāng)前各區(qū)域水電裝機容量(GW,包含抽蓄)、發(fā)電量(TWh/年)以及最大發(fā)電量(假設(shè)開發(fā)所有潛能)
2016年主要趨勢和值得注意的發(fā)展
1 水電風(fēng)險管理舉措正在建立
為保證水電項目以合適方式在合適地點建設(shè),并實現(xiàn)綜合效應(yīng),水電項目的籌建準(zhǔn)備越來越受關(guān)注,建立了相關(guān)支持機制。這類機制通過將國際最佳實踐融入開發(fā)藍(lán)圖,有助于確保項目達(dá)到最高環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),使開發(fā)商獲得不斷增長的綠色債券市場。這一市場價值在2016年幾乎翻了一番,達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的810億美元。2016年,氣候債券倡議組織(CBI)啟動了一個工作組,預(yù)計今年晚些時候制定氣候兼容的水電篩選標(biāo)準(zhǔn)。
2 可再生能源互補支持電網(wǎng)穩(wěn)定
可再生能源的創(chuàng)新項目為電網(wǎng)提供了穩(wěn)定的電力,所有區(qū)域都在建設(shè)水電站浮動光伏,利用現(xiàn)有的電力基礎(chǔ)設(shè)施,"浮動光伏板"降溫更快而提高效率,同時幫助減少水的蒸發(fā)損失。巴西和葡萄牙開始了試點項目,印度宣布了Koyna水庫的600 MW水上光伏項目。美國開始運營世界首個地?zé)崴娀旌蟿恿椖?,其中一個水輪機安裝在注入井中,降低了運營成本并提高了安全性。
3 抽水蓄能系統(tǒng)持續(xù)增長
抽水蓄能是大規(guī)模電力存儲具有成本競爭力的唯一形式,抽蓄系統(tǒng)正在持續(xù)增長,2016年新增裝機超過6 GW。抽蓄技術(shù)也在不斷變化,德國Naturspeicher項目開始創(chuàng)新建設(shè)風(fēng)力-水電混合抽蓄系統(tǒng)。風(fēng)機的底座墊高設(shè)置水槽,作為抽蓄的上庫。風(fēng)機高度增加,風(fēng)力更強,抽蓄技術(shù)可以調(diào)節(jié)風(fēng)向波動帶來的頻率變化。同時,在美國夏威夷和西班牙大加納利島(Gran Canaria)上為小型電網(wǎng)系統(tǒng)也開發(fā)了抽水蓄能項目。
4 超高壓區(qū)域互聯(lián)迅速發(fā)展
"全球能源互聯(lián)網(wǎng)"概念是目前的最新趨勢之一,區(qū)域互聯(lián)、跨大陸互聯(lián)的規(guī)模使可再生能源技術(shù)迅速發(fā)展以滿足全球能源需求。中國、日本、俄羅斯和韓國已開始討論建造"亞洲超級電網(wǎng)",超高壓電網(wǎng)跨區(qū)域、國家、大陸傳輸電力。
5 智能現(xiàn)代化和資產(chǎn)數(shù)字化不斷涌現(xiàn)
資產(chǎn)管理在水電行業(yè)正在成為挑戰(zhàn),因為越來越多的水電資產(chǎn)已達(dá)到了預(yù)期壽命。2050年預(yù)計將有一半現(xiàn)有水電設(shè)備需要現(xiàn)代化改造。數(shù)字化水電站、控制系統(tǒng)和周邊網(wǎng)絡(luò)是優(yōu)化和提升水電資產(chǎn)的新興趨勢。
6 融資機構(gòu)更加重視氣候適應(yīng)能力
氣候變化對水電行業(yè)既有積極作用也有負(fù)面影響。融資機構(gòu)旨在通過項目規(guī)劃和運營來解決氣候相關(guān)風(fēng)險。世界銀行發(fā)起了一項新的研究,制定彈性項目指南,利用氣候變化帶來的機遇,涵蓋實際風(fēng)險評估和緩解措施。"氣候債券倡議"資助水電項目要求的資格標(biāo)準(zhǔn)之一是需要可衡量的抵御氣候變化能力的證據(jù)。
此外,報告還提到了水電碳足跡報告機制正在推進,以及報告可持續(xù)發(fā)展績效的工具多樣化這兩方面的趨勢。