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【中粮视点】地理因素看水电
发布时间:2022-08-02 23:04:08 来源:ob欧宝娱乐在线登录 作者:ob欧宝娱乐app下载地址

  在上个月的 《浅谈水电》 中笔者试图通过水力发电原理来分析影响水电出力大小的因素,以便找到并利用这些更加高频且有效的指标来衡量水电的出力大小以及对火电的替代程度。而在这篇文章中,笔者将从中国水电的发展情况入手,探讨地理因素对我国水电出力的影响。

  中国的西南地区(云、贵、川、渝、藏)的水电发电量大约占总量的60%,之所以形成这样的格局是和中国大陆的地势特点分不开的:我国大陆地势西高东低,大致分为四级阶梯:第一级是青藏高原,平均海拔4000m以上;第二级在青藏高原以东、以北,下降至海拔1000~2000m左右,包括黄土高原、内蒙高原、云贵高原和塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地等地区;第三级由第二级边缘向东直到沿海地区,主要为低山、丘陵和平原,大部分在海拔500m以下,沿海平原低至50m,包括东北平原、华北平原、长江中下游平原和东南沿海丘陵及平原等;第四级为大陆架,一般在水深200m以内。在这样的地形地势条件下,中国河流大都是从高山和高原上流向海洋。

  中国大中型水电资源按照规划装机容量大小依次为金沙江、长江上游、雅砻江、黄河上游、澜沧江干流、大渡河、怒江、南盘江红水河、东北、闽浙赣、乌江、湘西、黄河中游,上述基地的开发主导权基本由中央企业与地方国企掌握,总装机容量约3亿千瓦。这些河水水力资源集中,有利于实现流域梯级滚动开发、建成大型的水电能源基地。截至目前,长江上游、黄河上游、澜沧江干流、大渡河、南盘江、红水河、金沙江中下游流域已基本完成开发。

  最近十年我国水电发展较为缓慢,增速呈逐年下滑态势,而政府在《“十四五”现代能源体系规划》中提出建设雅鲁藏布江下游、金沙江上游、雅砻江中游、黄河上游等区域的水电能源基地等规划;2025 年,我国常规水电装机容量将达到 3.8 亿千瓦左右。不仅如此,国务院在《2030年前碳达峰行动方案》也提出“十四五”、“十五五”期间分别新增水电装机容量 4000 万千瓦左右——我国水电项目将迎来投产高峰,重点发展区域将是川、滇、藏地区。

  根据国家统计局数据,2020年四川省的水电装机容量7892万千瓦排在全国第一;云南省位居第二,其水电装机容量7556万千瓦;湖北省第三,其水电装机容量仅有约云南省的一半:3757万千瓦;然后是贵州、广西、湖南、广东省。从发电量角度来说,2020年中国水力发电量最多地区为四川,为3541亿千瓦时,占比26%;其次是云南地区水力发电量为2960亿千瓦时,占比22%;再次是湖北地区水力发电量为1647亿千瓦时,占比12%。

  气候的变化对水电出力具有十分重要的影响,在上个月《浅谈水电》一文中我们认为除了流量、水头以及水轮机效率这三个主要影响因素以外,降水、气温、风速这些气候因素实际上也在深刻地影响着水电的表现。

  降水是气候因素中对水电影响最大的因素,在2017年的Chilkoti等人的一篇论文中,他们通过历史数据发现当降水上升43%的时候,水电会有39%的上升,二者之间存在高度的相关性。基于此,笔者选取我国西南地区1992-2021过去30年以来的每个月的月均降水量与水电发电量进行对比(图3),可以发现二者的变化有着极其高的正相关性和相同的变化趋势,这也验证了上述结论。因此,追踪西南地区的降水情况对于衡量我国水电出力大小也是十分重要的。通过图4可以看到,2022年由于我国提早半个月进入汛期,3月、4月的降水均已处在近30年的高位,可以合理预测今年我国水电出力将会有所增加,对于火电的替代作用增大。

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