1預(yù)期效益及未來發(fā)展方向

過去2年里，美國能源部(DOE)與來自150多個企業(yè)、環(huán)境組織、地方和聯(lián)邦政府機構(gòu)、學(xué)術(shù)機構(gòu)、電力系統(tǒng)運營商、科研機構(gòu)以及其他利益相關(guān)方300位專家合作，共同探索未來幾十年內(nèi)水電行業(yè)的發(fā)展方向。DOE認為，水電項目能夠減少“碳排放"，但是其潛能尚未得到完全挖掘，并于近期公布了一份綜合路線圖，對整個水電行業(yè)進行全方位解讀。

這份名為《水電愿景》的報告中并沒有提出任何政策建議，而是提供了一份路線圖，指出水電行業(yè)、科研界和其他部門需要采取哪些行動，以使國內(nèi)的可持續(xù)能源結(jié)構(gòu)達到更高水平。未來的水電項目將繼續(xù)增加，報告明確了優(yōu)化、增長和環(huán)保這三大基礎(chǔ)“支柱”，并指出在此基礎(chǔ)上需要采取哪些行動來實現(xiàn)水電的社會經(jīng)濟效益。

美國能源部部長E.莫尼茲認為，水電在過去100多年里為美國提供了清潔、廉價而可靠的電力，而抽水蓄能發(fā)電對風(fēng)能、太陽能發(fā)電等目前快速發(fā)展的新技術(shù)加以補充?！端娫妇啊穲蟾嬷忻鞔_指出，水電和抽水蓄能發(fā)電將在未來的清潔能源發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

該報告全名為《水電愿景：美國最早的可再生能源新篇章》，其研究結(jié)果認為，隨著技術(shù)的持續(xù)進步，市場機制創(chuàng)新以及人們對環(huán)境可持續(xù)性的關(guān)注，在2050年以前，美國的水力發(fā)電和儲電規(guī)模能夠從現(xiàn)在的101GW增加到近150GW。如果能夠?qū)崿F(xiàn)這一增長，則有利于美國發(fā)展低碳經(jīng)濟，同時發(fā)揮可再生能源的優(yōu)勢。

美國國家水電協(xié)會執(zhí)行董事L.C.喬奇表示，目前有人錯誤地認為水電行業(yè)存在可持續(xù)增長空間不足的問題。在這一背景下，該報告的發(fā)布從根本上重啟了水電行業(yè)的繼續(xù)發(fā)展，并為此提供了新思路。水電是清潔、可再生能源，其潛力還未得到充分發(fā)掘，在滿足國家清潔能源需求中能夠發(fā)揮更大的作用。

報告還強調(diào)了水電對目前和未來公共健康和環(huán)境帶來的效益，從目前到2050年，水電可以產(chǎn)生的價值包括:

(1)避免溫室氣體排放造成的損失，可減排56億噸，相當于減少12億車輛1年內(nèi)的排放量，共節(jié)省2090億美元；

(2)避免因空氣污染造成的醫(yī)療費用和經(jīng)濟損失，價值580億美元；

(3)節(jié)省1130億立方米蒸汽或火電站冷卻用水。

L.C.喬奇還表示，水電增加的每兆瓦清潔可再生能源都會對其服務(wù)的社區(qū)產(chǎn)生積極影響?，F(xiàn)有以及未來新水電項目的社會經(jīng)濟效益是巨大的。到2050年，新增的50GW水電裝機就能減少500萬例急性呼吸道癥和75萬例兒童哮喘。

此外，美國的水電和抽水蓄能發(fā)電發(fā)展?jié)摿薮?，可增加并支持該國的可再生能源投資。到2050年，水電可以提供19.5萬個工作崗位，并產(chǎn)生價值達1500億美元的累積經(jīng)濟增長。

根據(jù)該報告的調(diào)查結(jié)果，以下領(lǐng)域?qū)⒂休^大增長潛力：①在非發(fā)電壩上，新增發(fā)電裝機容量4.8GW；②通過現(xiàn)有水電項目升級增加6.3GW裝機；③抽水蓄能新項目裝機35.5GW；④流域水電開發(fā)新項目裝機1.75GW。

事實上，就在該報告發(fā)布后不久，DOE就宣布為12個項目籌資980萬美元用于研發(fā)新技術(shù)，以降低抽水蓄能和非發(fā)電壩開發(fā)投資成本，縮短部署時間。其中，抽水蓄能項目將對一些純抽水蓄能系統(tǒng)的新概念進行可行性研究。

2發(fā)展路徑及面臨的挑戰(zhàn)

要降低長期成本，需要行業(yè)專家、政府部門和學(xué)術(shù)界持續(xù)進行技術(shù)研發(fā)和合作。需要制定一套科學(xué)的綜合環(huán)境績效標準和評估工具，來推動水電項目設(shè)計和運行的可持續(xù)性。

DOE稱，按路線圖實施行動將開啟國內(nèi)水電可持續(xù)增長的新時代，同時保護國家的能源、環(huán)境和經(jīng)濟利益。其中有五大行動方向有助于實現(xiàn)能源愿景。

（1）推動水電技術(shù)進步

研發(fā)新一代的大壩水力發(fā)電和抽水蓄能（PSH）發(fā)電技術(shù)，提高水力發(fā)電效率，以降低投資成本，減少環(huán)境破壞。關(guān)注并改善新舊水力發(fā)電技術(shù)的環(huán)境效益，并確保這一改善工作持續(xù)不斷進行。驗證新式大壩水力發(fā)電和PSH發(fā)電技術(shù)性能及可靠性，促進水力發(fā)電裝機容量進一步提高。確保水力發(fā)電技術(shù)能夠應(yīng)對電網(wǎng)系統(tǒng)中日益增多的波動性可再生電源，創(chuàng)新的水力發(fā)電技術(shù)能夠?qū)㈦娋W(wǎng)中日益增多的波動性可再生電源（如風(fēng)能、太陽能）對水電設(shè)備的損耗降到最低。

（2）水電可持續(xù)開發(fā)和運營

提高水力發(fā)電靈活性以應(yīng)對氣候變化，提供氣候變化對水力發(fā)電的影響評估框架，改善水力發(fā)電應(yīng)對氣候變化的能力，提高其靈活性。強化水力發(fā)電行業(yè)各利益相關(guān)方的合作，通過水電開發(fā)計劃加強合作，有助于經(jīng)濟、環(huán)境和電力多重目標的實現(xiàn)。提高盆地和流域內(nèi)水利開發(fā)的集成度，創(chuàng)新的方法和工具能夠提高多種水利開發(fā)工程的目標耦合度。評估新式水力發(fā)電設(shè)施的環(huán)境可持續(xù)性，開發(fā)量化的環(huán)境可持續(xù)指標并應(yīng)用到水力發(fā)電設(shè)施的開發(fā)和運營中，有助于國家、州和地區(qū)在水電資源開發(fā)方面達成一致。

（3）改善水電收益和市場結(jié)構(gòu)

改善水電在電力市場中的評估和補償機制，改善現(xiàn)有的市場方案和開發(fā)新方案，有助于充分認識新式和現(xiàn)有水力發(fā)電的靈活性給電網(wǎng)帶來的補償效益。改善PSH在電力市場中的評估和補償機制，改善電力市場中PSH相關(guān)的運營和調(diào)度市場規(guī)則，有助于充分發(fā)揮PSH技術(shù)的潛力和價值。消除水電項目的融資障礙，通過降低投資成本和投資者長期愿景共同作用，能夠提高水電項目的經(jīng)濟效益。提高對參與可再生清潔能源市場的資質(zhì)認識，創(chuàng)建一套工具以更好的理解政策規(guī)則和市場準入，可以減少開發(fā)者誤解同時使其能夠瞄準最高價值的市場。

（4）優(yōu)化水電監(jiān)管流程

識別監(jiān)管改善的結(jié)果，識別和傳播最佳實踐有助于水電管理過程中能源、環(huán)境和社會經(jīng)濟等多重效益的實現(xiàn)。加速各利益相關(guān)方獲得新知識和創(chuàng)新技術(shù)用于實現(xiàn)監(jiān)管目標，可以增強水電開發(fā)的環(huán)境效益，提高水電設(shè)施價值，降低許可、批準成本。分析不同政策情景的影響，提高從地方、區(qū)域和國家層面分析政策對市場、電力系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和人口影響的能力，給決策者提供信息。加強各利益相關(guān)方對監(jiān)管領(lǐng)域參與和理解，確保利益相關(guān)方獲得必要的知識和經(jīng)驗從而有效地參與計劃、決策和管理流程。

（5）加強合作、教育和宣傳

提高水電作為可再生能源的接受度，展示和宣傳水電是一種核心的可再生能源，可以提高公眾的理解，并促進將水電列入清潔能源計劃中。編譯、傳播和實行最佳的實踐和基準運營與研發(fā)活動，有助于改善水力發(fā)電的性能。開展水利發(fā)電專業(yè)知識和人才的培訓(xùn)課程，評估和開展全面涵蓋高校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校的水電知識和教育項目，培訓(xùn)新一代的水力發(fā)電專業(yè)技術(shù)人才，以滿足水電行業(yè)的發(fā)展需求。利用現(xiàn)有的聯(lián)邦研發(fā)團隊研究分析數(shù)據(jù)，將其編譯成可供決策者和機構(gòu)投資人員使用的數(shù)據(jù)，以便做出合適的決策和投資。維護發(fā)展路線圖以實現(xiàn)水電發(fā)展愿景，通過對水電技術(shù)研發(fā)和部署情況追蹤，對水電發(fā)展愿景路線圖應(yīng)該定期給予更新，以識別應(yīng)當優(yōu)先開展的研究活動。

盡管水電行業(yè)前景廣闊，但是國家水電協(xié)會很快指出，目前的水電項目需要10年甚至更長時間才能獲批。該協(xié)會認為目前水電發(fā)展存在的重要障礙包括：審批程序過時、發(fā)展重點存在沖突、主管部門相互奪權(quán)以及決策不力等。

L.C.喬奇總結(jié)道，該報告使審批程序的現(xiàn)代化改革需求變得更加清晰和重要。審批問題會阻礙水電發(fā)展，如果審批過程存在拖延、沖突和矛盾，就無法實現(xiàn)2050年水電裝機增加50GW的目標。為了實現(xiàn)未來能源的清潔和安全，應(yīng)根據(jù)這份新路線圖，充分開發(fā)水電潛能。