瑞士水力發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀深度分析

來(lái)源：絲路印象 2024-07-19 17:33:23 瀏覽：1633 收藏

(1)瑞士水能資源及其開(kāi)發(fā)程度

瑞士是位于歐州中部的內(nèi)陸國(guó)家，首都為伯爾尼(Bern)，國(guó)土面積41,285k㎡，國(guó)家人口750萬(wàn)人(2006年)。瑞士是聯(lián)邦制國(guó)家，各州為主權(quán)州，有自己的憲法。聯(lián)邦委員會(huì)是國(guó)家最高行政機(jī)構(gòu)。瑞士是高度發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)，實(shí)行自由經(jīng)濟(jì)政策，政府一般不干預(yù)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。對(duì)外主張自由貿(mào)易，反對(duì)貿(mào)易保護(hù)主義政策。瑞士的水資源比較豐富，瑞士聯(lián)邦的水利和地質(zhì)局負(fù)責(zé)該國(guó)的水資源管理。瑞士的河湖面積達(dá)1,726k㎡，占瑞士國(guó)土面積的4.2%。瑞士年平均降水量為601億m3，其中535億m3為徑流(不包括從鄰國(guó)流入的水量404億m3)。瑞士的人均日用水量為400L。

瑞士得益于自身優(yōu)越的地形和充沛的雨量，其水力發(fā)電開(kāi)發(fā)條件得天獨(dú)厚。理論年瑞士水力發(fā)電總蘊(yùn)藏量為100,000-150,000GWh，技術(shù)可開(kāi)發(fā)41,000GWh。

瑞士是歐州大陸三大河流發(fā)源地，有“歐洲水塔”之稱。在歐洲，瑞士的水力發(fā)電量名列第6位，位于挪威、法國(guó)和瑞典、奧地利、意大利之后。目前在瑞士全境約4.2萬(wàn)k㎡的疆域內(nèi)，約86.6%的技術(shù)可開(kāi)發(fā)水能資源已經(jīng)被開(kāi)發(fā)利用。

(2)瑞士水力發(fā)電在電力結(jié)構(gòu)中的比重

瑞士的能源消耗(Final Energy Consumption)自二戰(zhàn)以后迅猛發(fā)展，從1945年的約10萬(wàn)TJ(3.6TJ＝1GWh)升至目前的近90萬(wàn)TJ。上升速度最快的時(shí)期是1945-1975年的30年。其后上升速度有所減緩，如下圖。

1910-2000年瑞士能源消耗情況

瑞士的能源消耗構(gòu)成也隨著發(fā)展逐漸發(fā)生變化，見(jiàn)下表表1和下圖。主要是工業(yè)燃油(Fueloils)正逐年減小，電力消耗逐年上升。在年能源消耗中，工業(yè)燃油消耗已從1980年的45.3%下降到2002年的26.2%；電力消耗已從1980年的18.6%上升到2003年的22.7%。2006年電力消耗已上升至208,080TJ，比2005年又提高了0.8%。

1980-2001年瑞士能源消耗增長(zhǎng)率情況

2007年瑞士水力發(fā)電年電量約為35,483GWh，瑞士水力發(fā)電比重為55.2%；相比于1910年電能供給比例中瑞士水力發(fā)電只占3.5%，在不到一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間中瑞士水力發(fā)電比例提高了15.8倍。目前依靠核能發(fā)電約為40%；熱能發(fā)電約為0.3%，其他可再生能源的發(fā)電量為4.5%。盡管今后新型能源將會(huì)得到優(yōu)先發(fā)展，但是水能和核能在很長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期仍將是瑞士最重要的電能生產(chǎn)資源，而一個(gè)國(guó)家供電能力的強(qiáng)弱對(duì)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力將起決定性作用。

(3)瑞士水力發(fā)電開(kāi)發(fā)歷史和現(xiàn)狀

瑞士的水力發(fā)電開(kāi)發(fā)起步于19世紀(jì)末，于1945-1970年間經(jīng)歷了興盛發(fā)展期，在低地地區(qū)建設(shè)很多瑞士水力發(fā)電站，包括大型蓄能電站。20世紀(jì)70年代初，瑞士水力發(fā)電量已幾乎占到國(guó)內(nèi)發(fā)電總量的90%。此后這一數(shù)字逐年下降。1985年，隨著核電站的投入運(yùn)行，瑞士水力發(fā)電量的比重下降到60%，2006年約為55.2%。由于瑞士水力發(fā)電的蓄能能力，瑞士在歐洲電網(wǎng)的電力供應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。

瑞士年能源消耗構(gòu)成變化情況

瑞士聯(lián)邦能源局(Swiss Federal Office of Energy，SFOE)是瑞士大壩的最高管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)瑞士水力發(fā)電站的政策制定(促進(jìn)策略、遠(yuǎn)景規(guī)劃)以及相關(guān)技術(shù)和安全。瑞士聯(lián)邦環(huán)境局(Swiss Federal Office for the Environment)負(fù)責(zé)瑞士水力發(fā)電站的環(huán)境方面(環(huán)境用水residual water和水體保護(hù))。瑞士的大壩主要用于發(fā)電、供水、灌溉、人造雪(production of artificial snow)、養(yǎng)魚(yú)、消防用水、湖泊水位調(diào)節(jié)，防洪也是一個(gè)日漸重要的作用。

實(shí)際上，聯(lián)邦能源局授權(quán)各州政府管理數(shù)百座小壩，以使自己可以集中精力管理大壩，包括195個(gè)水庫(kù)的217座大壩。這些大壩中，84%用于發(fā)電，134座為混凝土壩(78座重力壩，52座拱壩，2座連拱壩和2座支墩壩)，78座為土石壩，5座為閘壩。壩高100m以上的大壩有25座，200m以上的有4座，即Grande Dixence重力壩(285m)、Mauvoisin拱壩(250m)、Luzzone拱壩(225m)和Contra拱壩(220m)。多數(shù)大壩建于阿爾匹斯山區(qū)。多數(shù)高壩建于1950-1970年間，最老的大壩建于19世紀(jì)。

1980年與2001年瑞士年能源消耗情況對(duì)比

目前，瑞士擁有532座裝機(jī)300kW以上的瑞士水力發(fā)電站，總裝機(jī)為13,356MW(瑞士電力總裝機(jī)容量為17,427MW)，年平均發(fā)電能力為35,500GWh(127,800TJ)。其中47%來(lái)自徑流式電站，49%來(lái)自蓄水式電站，約4%來(lái)自抽水蓄能電站。2007年的發(fā)電量為35,483GWh(包括抽水蓄能)。瑞士水力發(fā)電站的主要河流為萊茵河(Rhine)和隆河(Rhone)，其上建有465座瑞士水力發(fā)電站。瑞士水力發(fā)電站主要有4類，即徑流式電站(3,658MW，16,493GWh)，蓄水式電站(8,065MW，17,394GWh)，抽水蓄能電站(1,384MW，1,594GWh)和基流式電站(316MW)。2/3的瑞士水力發(fā)電量來(lái)自山地州，包括Uri州、Grisons州、Ticino州和Valais州。

其中Valais州和Grisons州的瑞士水力發(fā)電量約占全國(guó)的一半。同時(shí)Aargau州和伯爾尼州的發(fā)電量也不少。瑞士大約10%的瑞士水力發(fā)電量來(lái)自邊境河流上的瑞士水力發(fā)電站。按照每千瓦時(shí)5分錢(qián)計(jì)算，瑞士水力發(fā)電市場(chǎng)份額約20億瑞士法朗，是該國(guó)能源工業(yè)的重要組成部分。

瑞士小水力發(fā)電是指裝機(jī)小于10MW的瑞士水力發(fā)電站。瑞士目前約有1050座小型、超小型和微型瑞士水力發(fā)電站，總裝機(jī)780MW，年發(fā)電量為3,400GWh。20世紀(jì)初期，瑞士就約有7000座小瑞士水力發(fā)電站。以后，由于大型瑞士水力發(fā)電站電力成本較低，許多小瑞士水力發(fā)電只得停止運(yùn)行。小瑞士水力發(fā)電具有生態(tài)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，瑞士小瑞士水力發(fā)電的年發(fā)電量還有約2,200GWh的發(fā)展?jié)摿?。采用革新技術(shù)和措施減小對(duì)環(huán)境的影響，可降低小瑞士水力發(fā)電的投資成本。除河流和溪流上的小瑞士水力發(fā)電站外，目前還可以利用其他資源發(fā)電，如利用飲用水系統(tǒng)中的超額壓力(excess pressure)發(fā)電。

瑞士聯(lián)邦政府采取各種措施以求未來(lái)最大程度地利用瑞士水力發(fā)電資源。為了充分挖掘潛力，將對(duì)現(xiàn)有瑞士水力發(fā)電站進(jìn)行改造和擴(kuò)建，同時(shí)還將考慮相關(guān)的生態(tài)需求。將要采取的措施包括，對(duì)于10MW以上的瑞士水力發(fā)電站采用成本入網(wǎng)電價(jià)(cost-covering remuneration for feed-in to the electricity grid)，以在可再生能源行動(dòng)計(jì)劃中促進(jìn)瑞士水力發(fā)電的利用。目標(biāo)是通過(guò)現(xiàn)有電站的改造(renovating existing hydropower plants)和新建瑞士水力發(fā)電站，將平均發(fā)電量水平在2000年的基礎(chǔ)上再增加至少2,000GWh(7,200TJ)。

(4)瑞士水力發(fā)電建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及有關(guān)問(wèn)題

①水文峰現(xiàn)象及工程應(yīng)對(duì)措施

瑞士水力發(fā)電站間歇運(yùn)行時(shí)，河流會(huì)出現(xiàn)水文峰現(xiàn)象(hydropeaking)，表現(xiàn)為周內(nèi)河流水位、流速變化較大，出現(xiàn)涌波，周末時(shí)該變化驟減，甚至出現(xiàn)持續(xù)低流速。水文峰還使得冬季河流的渾濁度增加，短時(shí)間的溫度波動(dòng)以及地下水情況變化等。

在隆河(Rhone)上受水文峰影響的河段，研究人員發(fā)現(xiàn)魚(yú)類和其他水生物的遷移數(shù)量和多樣性明顯少于不受水文峰影響的河段。瑞士河流上發(fā)現(xiàn)的諸多生態(tài)缺陷(ecological deficits)，既有水文峰的影響，也有其他因素的作用，包括單一的河流形態(tài)、人類活動(dòng)(如放牧)等。

瑞士目前還沒(méi)有關(guān)于水文峰的立法管理，但可以采取管理和結(jié)構(gòu)措施減小水文峰的影響。Rhone-Thur流域的分析結(jié)果表明，修建滯水池(retention pool)或地下蓄水系統(tǒng)，往往十分有效。例如，瑞士的Linthal和Amsteg瑞士水力發(fā)電站，奧地利的Alberschwende瑞士水力發(fā)電站，均修建了滯水池。但是其他問(wèn)題，如泄流月均流速的變化和冬季懸浮固體數(shù)量較高，仍無(wú)法解決。

②瑞士綠色水力發(fā)電認(rèn)證制度

在瑞士，“綠色瑞士水力發(fā)電(Greenhydro)”標(biāo)準(zhǔn)已被證明是成功的。目前，低影響瑞士水力發(fā)電的理念日益為其他歐洲國(guó)家所接受。瑞士水力發(fā)電是非常有效的、清潔的可再生能源。按照環(huán)境和自然保護(hù)的觀點(diǎn)，瑞士水力發(fā)電站的建設(shè)對(duì)自然景觀、生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性均有很大影響。

1996年瑞士聯(lián)邦研究院(EAWAG)作為一家獨(dú)立機(jī)構(gòu)，提出一套環(huán)境友好型瑞士水力發(fā)電站的準(zhǔn)則，并由此推出了“綠色瑞士水力發(fā)電“標(biāo)準(zhǔn)，以作為“綠色瑞士水力發(fā)電站”的、標(biāo)準(zhǔn)化的科學(xué)認(rèn)證基本法則。借助“綠色瑞士水力發(fā)電”的認(rèn)證程序，可以指導(dǎo)一座瑞士水力發(fā)電站進(jìn)行環(huán)境責(zé)任管理和電廠布置。

與此同時(shí)，通過(guò)幾方團(tuán)體的聯(lián)合努力，包括環(huán)境組織、電力生產(chǎn)商、送電商和供應(yīng)商，瑞士綠色電力的標(biāo)志“naturemade star”正式出臺(tái)，它包含了“綠色瑞士水力發(fā)電”標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)則。

2001年初，第一座瑞士水力發(fā)電站獲得綠色瑞士水力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證，第一個(gè)綠色電力產(chǎn)品進(jìn)入瑞士能源市場(chǎng)。目前，瑞士通過(guò)綠色瑞士水力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的瑞士水力發(fā)電站已超過(guò)64座，450,000MWh的電力被冠以“naturemade star”的標(biāo)志，占瑞士年用電量的1.2%，相當(dāng)于13萬(wàn)戶家庭的年用電量。

這一理念已被歐洲綠色電力標(biāo)準(zhǔn)(Eugene Standard)選作瑞士水力發(fā)電站認(rèn)證的基礎(chǔ)。EAWAG的Bernard Truffer指出：“電力消費(fèi)者和電力生產(chǎn)者在什么是綠色電力的問(wèn)題上必須互信和信息透明，尤其是對(duì)于瑞士水力發(fā)電。充滿矛盾的標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)在消費(fèi)者和生產(chǎn)者中引起混亂?！?/span>

綠色電力標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)部分：第一，每個(gè)瑞士水力發(fā)電站必須履行的基本要求；第二，有義務(wù)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境改善進(jìn)行投資。生態(tài)投資義務(wù)的含義是，從生產(chǎn)和售出的每kWh瑞士水力發(fā)電中提取0.5歐分(eurocents)投入獨(dú)立的國(guó)內(nèi)基金。該基金用于改善地方的附加投資，例如魚(yú)梯的擴(kuò)建。滿足基本要求，且業(yè)主連同當(dāng)?shù)乩鎴F(tuán)體制定一個(gè)基金的使用規(guī)劃，該電站才能獲得認(rèn)證。每年年底將進(jìn)行官方審計(jì)，包括檢查售電量是否超出發(fā)電量以及生態(tài)投資資金的使用等。

綠色瑞士水力發(fā)電方法被證明對(duì)各種情況和各類電站都很容易操作，它在客戶支出和投資之間建立了直接的聯(lián)系，不斷激勵(lì)電廠的環(huán)境優(yōu)化意識(shí)。對(duì)于個(gè)別電廠，如果情況特殊，可以對(duì)一般性準(zhǔn)則進(jìn)行調(diào)整。

③體制對(duì)瑞士水力發(fā)電發(fā)展的影響

瑞士獨(dú)特的政治制度和體制對(duì)瑞士水力發(fā)電結(jié)構(gòu)和發(fā)展有著很大影響。瑞士許多瑞士水力發(fā)電站移交給它的26個(gè)州管理，除去那些聯(lián)邦憲法明確規(guī)定的、由中央政府行使決策權(quán)的項(xiàng)目，這些州擁有相應(yīng)的決策權(quán)。這種地方化的管理體制形成了1200家以上的、分散的電力供應(yīng)單位。僅Argovia州就有大約200家供電單位。瑞士有公民公決制度(referenda)，當(dāng)?shù)鼐用窨梢栽谌鹗克Πl(fā)電站開(kāi)發(fā)中表達(dá)自己的意見(jiàn)。

目前公眾否決權(quán)已擴(kuò)大到了更為廣泛的工業(yè)范圍。目前，瑞士3/4的企業(yè)為州政府或地方政府管理。近幾年的De Facto自由化已使許多大型電力公司合并和結(jié)成聯(lián)盟。但是，優(yōu)質(zhì)公共服務(wù)在瑞士起關(guān)鍵作用。近來(lái)幾個(gè)大型私營(yíng)企業(yè)的變故事件促使公眾掀起反對(duì)電力自由化的浪潮。2001年12月間的另一項(xiàng)國(guó)家復(fù)議項(xiàng)目要求對(duì)能源(包括1MW以上的瑞士水力發(fā)電站)施加巨額稅收，以支付瑞士的社會(huì)安全支出。該項(xiàng)來(lái)自瑞士綠黨的提議以77%對(duì)23%被否決，政府警告說(shuō)，這樣做會(huì)導(dǎo)致瑞士水力發(fā)電失去競(jìng)爭(zhēng)力。

④瑞士的新可再生能源開(kāi)發(fā)及政策制定

在瑞士，核能僅用于和平目的，如發(fā)電、醫(yī)療、工業(yè)和研究。10年的核能年平均發(fā)電量比例為39%(冬季達(dá)45%)，高于歐洲33%的平均水平。瑞士的5座核電站總裝機(jī)3200MW，年發(fā)電率約為90%。世界上目前正在運(yùn)行的核電站約有440座，擔(dān)負(fù)著大約17%的全球電力生產(chǎn)。

歷史上，瑞士使用時(shí)間最長(zhǎng)、最重要的可再生能源是瑞士水力發(fā)電。新的可再生能源包括太陽(yáng)能、木能(wood)、生物能(biomass)風(fēng)能、地?zé)?geothermal)和環(huán)境熱(ambientheat)，這些能源在瑞士的能源結(jié)構(gòu)中的作用正逐步提高。由于經(jīng)濟(jì)原因，在未來(lái)30年內(nèi)還不可能充分利用光電能源或地?zé)崮堋?/span>

瑞士的可再生能源電力入網(wǎng)采用成本電價(jià)(remuneration at cost)，其能源政策的目標(biāo)之一是，到2030年將新式可再生能源電力(不含瑞士水力發(fā)電)提高到5,400GWh，即19,440TJ，達(dá)到目前用電水平的10%。目前，瑞士大約58%的發(fā)電量來(lái)自可再生能源，其中瑞士水力發(fā)電比例為97%。現(xiàn)在瑞士有380家電力公司提供可再生能源電力，新式可再生能源提供的電力約占電力總量的5.7%。其中最大部分(3.63%)來(lái)自生物發(fā)電(biomass)，包括木電(wood)和生物氣(biogas，沼氣)，其次為垃圾焚燒發(fā)電(waste from incineration plants)，占1.22%。其余為環(huán)境熱力(ambient heat)發(fā)電0.64%，太陽(yáng)能發(fā)電0.12%和風(fēng)能0.003%。

以上內(nèi)容摘自絲路印象(www.miottimo.com)瑞士事業(yè)部。若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處。

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