與會專家普遍認為,目前我國主要流域梯級水電站開發格局已基本形成,未來除了要加快龍頭水庫的開工步伐外,還需要優化多目標聯合調度,提高水電站綜合效益。
◆梯級水庫建設仍不足
我國水能資源技術可開發裝機容量約6.87億千瓦,年均發電量約3萬億千瓦時,居世界第一。“目前,我國水電開發程度過半,主要流域的梯級水電開發格局已基本形成。我國在水電開發建設的科研試驗、勘測設計、建設管理、運行調度等各方面均處于世界領先地位。”中國工程院院士王超介紹,流域梯級水電開發可調節洪水徑流,解決水資源時空分布不均問題,實現水資源優化配置。截至2021年底,烏江、大渡河、紅水河、長江上游、金沙江水電開發程度已達到80%以上,雅礱江、黃河上游水電開發程度超過70%。
雖然我國主要流域水電開發程度超70%,但在業內人士看來,我國梯級水庫的建設仍不足。以長江流域為例,其調蓄能力不足其年徑流量的15%,而中上游僅靠一個三峽防汛抗旱遠遠不夠。
此外,值得注意的是,在我國13個梯級水電基地中,已建和在建的水庫大壩安全標準均按照單一水庫設計,未來亟需對流域梯級水庫群做全生命周期風險評估與防控。
◆龍頭水庫建設需加快
多位受訪業內人士建議,可通過加快建設龍頭水庫優化水資源配置,發揮水電站綜合效益。中國水力發電工程學會原副秘書長張博庭對《中國能源報》記者表示,我國人均水資源量偏低,且時空分布嚴重不平衡,而龍頭水庫控制流域面積大,調節庫容大,具有年調節或者多年調節能力,可提高梯級水電站發電效益。
“對于多年調節龍頭水庫,甚至可以實現跨年調蓄,將豐水年水量調節至枯水年使用。”全國工程勘查設計大師、中國電建集團首席技術專家馮樹榮認為,建設流域控制性龍頭水庫,是流域綜合治理的重要措施,國內外許多河流均得益于整體調蓄能力強的龍頭水庫。目前,國外總庫容超過200億立方米的特大型水庫有24座。以阿斯旺水壩為例,2022年其發電量占埃及全國總發電量的5%,調節庫容達900億立方米,防洪庫容為473億立方米,極大減少了尼羅河洪水和旱災的危害。在我國,黃河因龍頭水庫龍羊峽調蓄能力接近80%,可將上游13萬平方公里的年徑流量全部攔住。
馮樹榮呼吁,金沙江及長江干流一系列大型和巨型水電站的“龍頭”——龍盤水電站,對提高金沙江及長江干流水電能源基地整體質量和經濟性具有重要作用。“一庫調蓄,全流域受益,需盡早開工建設龍盤水電站。”此外,多位業內人士也對本報記者表示,龍盤水庫工程建設條件較好,不存在重大制約因素,工程己列入國務院于2022年發布的《扎實穩住經濟的一攬子政策措施》及《十四五可再生能源發展規劃》《十四五現代能源體系規劃》《國家水網建設規劃綱要》等布局的重點加快推進項目,亟需加快開工建設步伐。
◆統籌協調待加強
“長江不僅有洪水,也有周期性干旱。”在中國科學院院士夏軍看來,流域水庫群可抵御極端干旱調度面對防洪汛限水位規則的困境,聯合調度可兼顧防洪與抗旱。長江極端水旱災害的發生,既有自然氣候演變的隨機性,也有全球氣候變化的影響,其機制復雜,人類在認識其規律和預測方面,仍有很大困難。因此,需要多學科聯合探索與研究,提高認知和預測能力。
為做好長江上游金沙江的調度,前不久,三峽集團首次編制報批的《金沙江下游梯級水庫群聯合優化調度方案2023年度》(下稱《方案》)獲水利部長江水利委員會批準印發。《方案》首次明確金下梯級庫容整體運用理念,確定防洪庫容可整體打捆運用;首次明確金下梯級各樞紐生態流量按日均控制。據估算,此舉可有效減少梯級多年平均年棄水量約16億立方米,增加發電量14億千瓦時。
在業內人士看來,未來需要推動建立覆蓋全流域的監測網絡,打破信息孤島,實現全流域梯級水電站信息共享,共同防控流域的系統風險。“建議完善控制性水庫群應急蓄水、泄水調度預案,發揮水庫群防洪與抗旱多重效益,研究和實施動態汛限水位與風險分擔機制,為枯季補水、汛后蓄水保足必要水源。”夏軍表示。