第1章 青藏高原地区清洁能源发展考察研究
2020年9月,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”(新华网,2020a)。青藏高原作为我国生态安全屏障建设的重要组成,蕴藏着丰富的水能、太阳能、风能、地热能等自然资源,是推动我国清洁能源发展的重要保障,在落实国家“双碳”目标,确保国家生态安全、资源能源安全等方面占有重要战略地位。2020年,《中共中央 国务院关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》提出,要“加强可再生能源开发利用,开展黄河梯级电站大型储能项目研究,培育一批清洁能源基地 继续加大西电东送等跨省区重点输电通道建设,提升清洁电力输送能力。加强电网调峰能力建设,有效解决弃风弃光弃水问题 支持符合环保、能效等标准要求的高载能行业向西部清洁能源优势地区集中”(新华网,2020b),进一步为青藏高原地区清洁能源高质量发展提供条件和机遇。目前青藏高原地区已基本形成水电、光伏、地热、风电等多能互补的清洁能源供给体系①,电力供应能力显著增强,民生用能条件持续改善、清洁能源产业不断壮大。但总体来看,能源发展仍呈现总体供需基本平衡和个别品种区域性、时段性供给紧张并存的局面,清洁能源产业发展亟须克服消纳和外送瓶颈,并高度重视其生态环境负面影响。第二次青藏高原综合科学考察清洁能源研究小组(简称清洁能源组)于2020~2021年,在西藏、青海等典型地区开展田野调查和座谈研讨等科考活动,深入了解青藏高原地区清洁能源发展和应用现状与问题,以清洁能源产业发展为重点研究内容,提出促进青藏高原地区清洁能源发展的策略与建议举措。
1.1 清洁能源自然禀赋基本情况
青藏高原被誉为“亚洲水塔”,是长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等众多河流的发源地。其中,国界处的雅鲁藏布江的多年平均流量高达4425m3/s,年径流量达1395亿m3(谢高地等,2003),是世界上海拔最高的河流。青藏高原水资源种类多样,储量丰富,包括湖泊、冰川、河流、地下水等多种形式,总量约为5688.61亿m3,占全国水资源总量的20.23%。地下水资源总量为1680.70亿m3,占全国地下水资源总量的20.28%。湖泊总面积为30974km2,占全国湖泊总面积的38.4%。青藏高原是全球最大的高原湖泊群分布区,其中90%为内陆湖,以咸水湖或盐湖为主,外流湖则均为淡水湖。具有7个面积达到500km2的大型湖泊,其中青海湖面积为4583km2,是中国最大的内陆湖。冰川面积为49163km2,占全国冰川总面积的83.8%,储量为41050.6亿m3,约占全国总储量的80%,冰川总条数超过2.5万条,多年平均融水量达到463.65亿m3,具有重要的水源涵养作用。
青藏高原蕴藏着丰富的风能资源,因海拔高且平坦,气候十分干旱,地表植被稀疏,对风力的阻挡较弱,风力较为强劲,是中国范围最大、年大风日数最多的大风多发区。2020年,青藏高原大部分地区陆地70m高度层年平均风速达到7.0m/s,部分地区甚至达到8.0m/s以上,高于全国5.4m/s的平均水平,山脊地区陆地70m高度年平均风功率密度一般超过300W/m2,高于全国184.5W/m2的平均水平(中国气象局风能太阳能资源中心,2020)。
青藏高原的太阳能资源非常充足。青藏高原地区纬度较低,空气稀薄洁净,尘埃和水汽含量很少,因此太阳直接辐射强烈,是全国年太阳辐射总量最大的地区之一。青藏高原大部分地区的太阳总辐射值均超过5000MJ/(m2?a),达到同纬度低海拔地区的1.5~2倍,最高值则超过8500MJ/(m2?a)。其中太阳直接辐射的年平均值一般超过3800MJ/(m2?a),占总辐射的比例平均为60%~70%,最高可达78%,高于全球47%的平均水平(郑度和赵东升,2017)。水平面光伏发电太阳能资源方面,2020年,甘肃西南部、四川西部、青海西部及西藏中西部年水平面总辐照量超过1750kW?h/m2,该地区太阳能资源位列第一。固定式光伏发电太阳能资源方面,2020年,新疆大部、青海、甘肃中西部、四川西部及西藏大部年最佳斜面总辐照量超过1800kW?h/m2,首年利用小时数在1400h以上,西藏中南部的部分地区首年利用小时数在1800h以上(中国气象局风能太阳能资源中心,2020)。
青藏高原位于印度板块-欧亚板块碰撞带上,地壳新构造运动活跃,地表水热活动频繁,因此具有丰富的地热资源。地热资源主要集中于青藏高原南部,西藏地区共有283处高于25℃的温泉,共664处水热显示点,其中藏南、藏中、藏东地区占有575处。班公湖—怒江缝合带以南的地热资源储量远远高于缝合线以北,温泉放热量占全藏的2/3以上,块体热流量在61~319mW/m2。水热活动带强度由南向北逐渐减弱,最强烈集中的水热显示区主要出露在西藏南部的喜马拉雅—冈底斯—念青唐古拉之间,常表现为水热爆炸、间歇喷泉、沸喷泉、喷气孔和沸泉、热泉等。雅鲁藏布江缝合线沿线及两侧近代活动构造带内集中分布着热储温度高于150℃的地热田,其中,羊八井热田深部热储平均温度为252℃,最高纪录达329.8℃,是我国目前已知的热储温度最高的地热田(白嘉启等,2006)。
1.2 工作进展
1.2.1 考察区域与路线
2020年、2021年,清洁能源组3次赴青藏高原开展科考工作,累计考察37天,行程约5775km,考察地点80余处,重点对川藏、青藏线上清洁能源发展的重点城市及其乡村进行了考察,途经西藏自治区林芝市、拉萨市、日喀则市;青海省西宁市、海南藏族自治州、海东市;四川省甘孜藏族自治州,西藏自治区昌都市、林芝市、拉萨市、山南市、那曲市,青海省海西蒙古族藏族自治州等市州及主要县、村。全程科考路线如图1-1所示。
图1-1?科考路线示意图
1.2.2 重点考察地点与对象
清洁能源组在西藏自治区、青海省、四川省重点选取了藏东南“西电东送”接续基地,如昌都、林芝,高比例可再生能源示范城市日喀则,青海省海西蒙古族藏族自治州(简称海西州)、海南藏族自治州(简称海南州)千万千瓦级清洁能源基地以及光伏制造、发电重点企业和风光热多能互补发展领军企业等作为重点考察对象。
2020年,清洁能源组重点在西藏开展科考研究,先后前往林芝市经济开发区粤林产业园、米林县米林镇邦仲村,西藏自治区能源研究示范中心、运高达孜光伏电站、昆仑能源西藏有限公司拉萨天然气站,日喀则市经济开发区管理委员会座谈,先后考察日喀则市桑珠孜区江当乡“光伏小镇”、朗明桑珠孜区50MWp“光伏+生态设施农业”综合示范储能项目、日喀则市经济开发区等地,并与林芝市、拉萨市、日喀则市的发改委、能源局、科技局、扶贫办、生态环境保护厅等政府部门开展座谈,了解当地清洁能源发展规划与产业现状和面临的问题,进一步与林芝市巴宜区林芝镇人民政府等乡镇政府开展深入座谈。
2021年,科考分队先后前往青海、四川、西藏各地。在与各地省市乡镇等政府相关部门、重点企业座谈交流基础上,重点深入实地开展科学考察。在青海先后考察了国网青海省电力公司、黄河上游水电光伏产业技术创新中心、青海光伏扶贫大数据中心、黄河上游水电新能源分公司、黄河上游水电西宁新能源公司、青海北捷新材料科技有限公司、青海泰丰先行锂能科技有限公司、共和西北水电光热发电有限公司共和50MW光热发电项目、黄河水电龙羊峡水光互补太阳能发电有限公司、海南州村级光伏扶贫电站、华为海南州大数据中心、海东市平安区村级光伏扶贫电站、青海比亚迪实业有限公司、白果科技股份公司等光伏产业公司;格尔木市国家电网国网扶贫光伏电站、中国绿发青海新能源公司海西多能互补国家示范基地;中广核太阳能德令哈有限公司导热油槽式50MW光热发电项目、中节能风电青海公司、德令哈市“十三五”1.5MW村级光伏扶贫电站等。在四川,科考分队先后考察拉哇水电站、巴塘县“桃源地坞”新村、巴塘县3180矿泉水公司、巴塘县松多乡朗多村,并与康定市发展和改革局、乡村振兴局、科技局、财政局以及甘孜藏族自治州巴塘县委办、政府办、乡村振兴局等展开深入座谈。在西藏,先后考察西藏玉龙铜业股份有限公司、西藏昌都经济开发区、昌都高原生态清洁能源双创中心、波堆水电站、波密县雪瓦卡村、西藏嘉天羊易光伏电站、西藏极高海拔生态搬迁森布日安置区等。
1.2.3 开展问卷调查
考察组选取日喀则、拉萨两市光伏扶贫项目较为密集的地区开展问卷调查,通过当地政府部门发放与召集村民集体现场填写相结合的方式,了解农牧民对光伏扶贫项目实施与政策效果评价(本章附录:案例1)。考察组在日喀则的桑珠孜区、江孜县、昂仁县、南木县、通门县、江孜县、白朗县、拉孜县、定结县共发放200份问卷,收回132份,在拉萨市达孜区林阿村组织村民填写87份问卷,并收回39份有效问卷(图1-2,调查问卷见本章附录)。调查结果表明,关于对光伏发电上网收入的问题,满意和非常满意超过半数,占55.8%;关于对光伏发电收益分配,60.4%的农户只选择满意或比较满意;关于光伏扶贫政府的补贴力度,满意和非常满意占68.3%;农户对光伏扶贫整体效果较为满意。选择满足自家需求并可获取余电上网收入占37%,选择基本满足自家用电/热需求占47%,光伏扶贫项目基本满足农户生活用电,并在上网之后获得了一定的收入。在使用或参与光伏发电过程中,34.4%的受访者享受解决就业,项目在建设中为农户提供了一定的就业岗位和技术培训,增加了农户的收入和技能。但也通过问卷了解到农户对光伏扶贫相关政策的了解有限,全面了解相关政策的农户占比非常少,更缺乏对屋顶光伏发电设备使用与维护的相关知识了解。例如,仅18.6%的受访者听说过政府贷款利息优惠政策;在“使用太阳能光伏发电过程中面临的问题”中,选择“缺乏运营维护经验”的50份问卷中超过半数的农牧民认为自己缺乏运营维护知识。
图1-2?拉萨市达孜区林阿村村民填写调查问卷
根据问卷的总体调查结果,考察组认为,当地政府一方面需要加强对政策的宣传,让农户更好地理解政策中的相关内容。另一方面,还应注重对当地村民在使用和维护光伏发电设备过程中的知识培训,使其了解分布式光伏对农户生活水平提升的重要意义。“十四五”期间是扶贫摘帽向乡村振兴转变的关键期,防止返贫实现农户生活水平的持续提高是现阶段的重要问题,在原有扶贫款项自己发放的基础上,更重要的是实现利用当地的光伏扶贫项目为农户提供就业岗位和技术上的培训,在增加当地农户收入的同时能够实现他们的可持续发展。
1.3 清洁能源发展现状与问题
1.3.1 总体情况
1.青藏高原地区已成为中国落实“双碳”目标的重要战略组成
青藏高原地区以清洁能源为主的能源供给格局逐渐形成。西藏自治区目前已初步建成水电为主、多能并举的能源供给体系。2020年11月末,西藏电力总装机容量达401.85万kW,水电、风电、地热与太阳能光伏发电装机容量达358万kW,清洁能源在发电装机容量中的占比达89.09%,超过全国非化石能源电力装机平均水平,清洁能