张伯庭:2050年水力发电比例可超过20%。
在此基础上，我们水电专业人士可以发现，能源研究机构对我国水电减排的作用并没有充分挖掘。我们认为，未来水电在中国总发电量中的比重绝不应该只有12%，而是远远高于目前的18%，甚至超过20%。
如果能证明水电在中国未来发电能源中的比重能达到20%，那么能源研究院现有的预测结论可以修正为:到2050年，中国“风电占50%，太阳能占23%，水电占20%，核电占6%，火电占0%。”那又怎么样？
再者，我们可以发现，2050年中国实现100%非化石能源发电的问题基本不用担心。因为能源研究院的路线图是“风电占50%，太阳能占23%”，再加上中国巨大的水电潜力，“用更多的水电替代火电”是完全可能的。
由于世界三级青藏高原的存在，中国的水电资源非常丰富，绝对是世界第一。目前中国水电装机(3.56亿千瓦)和年发电量(1.3万亿千瓦时)占全球四分之一以上，中国水电与世界第二的差距至少是三倍。
但目前社会上很多人(甚至一些研究能源问题的专家)都认为中国水电发展潜力不大。这是因为直到世纪之交，中国官方公布的水电开发资源只有1.7万亿千瓦时/年。2006年水电资源普查后，修正后的数字为2.47万亿。几年后，2016的十三五规划上升到3万亿。
水电资源勘查的复杂性和艰巨性往往使可开采资源量大幅上升。即使以“十三五”正式颁布的保守的3万亿元/年计算，我国目前(到2019年底)开发利用的水电资源也不到44%。
如果能达到发达国家水电发展的平均水平(70%到90%左右)，未来中国水电发展潜力至少还有一半。据估计，中国的水电每年将提供至少2.6万亿千瓦时的电力。
这个电对中国的能源有多大作用？假设中国用电量达到峰值时，按照14亿人口计算，每人每年8000千瓦时的需求约为11.2万亿千瓦时。目前，我国各种峰值用电量的研究和预测，最高只有12万亿度左右。
也就是说，中国水电(年发电量2.6万亿千瓦时)在未来中国用电高峰时，在电力构成中至少能提供20%以上的电力，远高于目前的18%。总之，中国的资源禀赋表明，未来中国水电所能发挥的作用不会比现在少，还会增加。
除了丰富的资源，中国领先世界的水电技术也成为资源开发的坚实基础。
2004年，中国水电总装机容量超过1亿kW，超过美国成为世界第一。虽然我国水电资源丰富，但我国水电开发建设的任务极其艰巨繁重，因此我国水电开发过程中遇到的困难和需要解决的问题几乎是前所未有的。
可以说，自中国改革开放加快水电开发建设以来，中国水电开始向世界水电技术制高点攀登。目前世界上最大的水电站是中国的三峡。中国最高的碾压混凝土坝(203米)是黄登水电站。世界上最高的混凝土面板堆石坝(233米)是中国的水布垭水电站。中国最高的双曲拱坝(305米)是金平一级水电站。中国在建的双江口水电站堆石坝将达到312m的高度，建成后将成为世界最高的大坝，创下所有世界纪录。
这些世界上最大的水电站大坝的建设需要一系列尖端的工程和技术支持。可以说，在所有这些工程技术上，中国已经走在了世界的前列。目前，在水轮发电机组制造方面，不仅世界上大部分单机容量70万千瓦的水轮发电机组安装在中国，而且单机容量80万千瓦和654.38+0万千瓦的水轮发电机组也只有中国有。
这种融合了现代科学技术的水电开发技术，使中国的水电开发能力不断增强，可开采资源量不断扩大。再加上我国现有的长距离、超高压、超高压输电技术，理论上我国水电发展不存在限制性的技术障碍。
总之，今天，中国的水电是当之无愧的世界第一。无论从规模、效益、成果，还是从规划、设计、施工、装备制造水平，都已经是绝对的世界领先。普通人可能想象不到中国的水电领先世界，其实远远超过了高铁、核电等经常被标榜的行业。虽然中国的高铁、核电等技术非常先进，但在国际市场上还是有竞争对手的。然而，在水利水电领域的国际招标中，目前，几乎所有强有力的竞争者都是中国公司。我们不知道中国在整个行业的绝对领先在我们的历史上能否实现，但绝对是史无前例的。
为什么发达国家的水电开发程度一般都在70%到90%以上，平均在80%以上？事实上，当年发达国家发展水电时，国际上并没有碳减排的要求。然而，他们的水电必须发展到更高程度的根本原因主要在于社会现代化和文明的发展，特别需要通过发展水电来解决调节水资源的问题。
比如美国著名的胡佛大坝，田纳西流域梯级水电开发的主要动力，其实都是社会发展对水资源进行有效调节的需要。因此，这些国家在满足水资源调控需求后，往往会停止开发其他水电资源。
一些想通过发展水电解决能源问题的国家，水电开发程度普遍较高。比如法国、瑞士等国家的水电开发利用程度已经超过95%。总之，无论是哪种情况，国际社会的普遍经验表明，如果一个国家的水电开发程度低于70%，就很难解决这个国家的水资源调控问题。
因为一个国家的水电开发程度往往与水资源开发程度成正比。所以，如果水电开发不能达到一定水平，这个国家的水资源问题肯定解决不好。目前，由于我国水电开发程度不足44%，我国水资源调控的矛盾十分突出。
中国的国土面积和水资源总量与美国相差无几。而我国水库总库容只有9000多亿立方米，美国是13.5万亿。我们还需要增加50%左右的水库总库容，才能达到美国的水资源调控水平。
而美国的人口只有中国的1/5左右。换句话说，如果不能超过美国的水电发展水平，中国的水资源调控矛盾肯定解决不了。
简而言之，我们也可以说，即使中国不再需要利用水电提供能源，但为了调节水资源，我们必须将中国的水电开发程度提高到80%以上。否则，水资源调控的矛盾就不能很好地解决，我们建设小康社会的目标就难以实现。更何况目前我们还面临着巨大的减排压力。实现能源革命和电力转型，最终履行《巴黎协定》的减排承诺迫在眉睫。
根据国家发改委能源研究所和国家可再生能源中心发布的《中国2050年高比例可再生能源发展场景与路径研究》报告的预测结论，到2050年，中国风电和太阳能发电装机容量将分别达到24亿千瓦和27亿千瓦。
按年可能运行小时数估算(风电2200多，太阳能1.400多)。届时，中国风电每年可提供超过5万亿千瓦时的电力，太阳能也可提供近4万亿千瓦时。以这9万多亿的电能，加上2.6万亿的水电，已经超过了中国用电高峰期的峰值11.2万亿千瓦时。
更重要的是，我们将有超过2亿千瓦的生物质能发挥作用。换句话说，即使完全忽略核电的作用，中国未来也可以用100%的可再生能源发电，满足中国所有的电力需求。
不仅如此，水电还可以肩负起非水可再生能源调峰的重任。
众所周知，水电的可调性肯定比火电和核电好很多。所以，如果能源研究院的减排路线图是可行的，没有解决不了的调峰矛盾，那么我们的水电替代火电的计划肯定没问题。
另外我们也要注意到，目前虽然化学储能的技术在技术和成本上确实很难达到商业化的要求，但是为什么国内外的研究机构都敢断言2050年用可再生能源实现全球100%的电力供应在技术上和经济上都是可行的呢？
笔者认为，其中一个很重要的原因是，可再生能源家族中包含了具有特殊功能的水电。水电是最优质的可再生能源，可以为风、光等大量可再生能源的入网提供重要保障。目前世界上所有能实现100%由可再生能源供电的国家，基本上都离不开水电的有效调控。
众所周知，挪威因为拥有丰富的水电资源，一直依靠水电来保证全国99%以上的电力需求。今年年初，葡萄牙也完成了一个多月完全由可再生能源供电的成功尝试。葡萄牙高达52%的水电比例是重要支撑。
就连宣布退出《巴黎协定》的美国总统特朗普也曾表示，在发现挪威水电的重要作用后，他可能会重新考虑通过开发美国水电的潜力来加入《巴黎协定》。这实际上是水电在未来高比例可再生能源体系中特殊而重要作用的体现。
当然，我们也必须承认，世界水电资源本身(总量有限)确实无法满足人类对能源和电力的需求。但由于水电的科学发展，可以为风能、光能等大量可再生能源的入网提供保障。这样水、风、光互补发电，情况就大不一样了。
现实中，风光发电的间歇性与水电的季节性之间通常存在很强的互补关系。以中国四川省凉山州为例，通过水、风、光互补，凉山州2016年不仅满足了自身用电需求，还向中国东部地区送出了超过130亿千瓦时的电力(约为上海当年用电量的70%)。如果未来输电通道建设能够得到保障，预计2020年凉山外送电量将达到2000亿千瓦时。也就是说，通过水、风、光互补发电，凉山州一个州产生的可再生能源，不仅可以满足自身需求，还可以满足上海这样的大城市的全部用电需求。
目前欧洲很多国家能实现高比例的可再生能源，是因为欧洲水电开发程度高。中国之所以仍然要主要依靠煤炭发电，一个根本原因正是因为中国的水电开发程度还不够高，难以充分发挥水电的调节性能。
此外，在化学储能技术有重大突破之前，抽水蓄能电站在水电家庭中的重要作用不容忽视。为了电网调峰，日本抽水蓄能装机容量早已超过常规水电。假设到2050年，化学储能技术仍无重大突破，我们将不得不建设更多抽水蓄能。事实上，我国大量的梯级水电站(以及一些分散在全国各地的小水电站)只要稍加改造，加上能抽水的水泵，就可以改造成混合式抽水蓄能电站。
总之，仅从发电量分析，中国到2050年完全由可再生能源供电应该是完全可行的。再加上水电及其部分优质特性，2050年实现100%由可再生能源供电在技术上和经济上都是可行的。
1.水库移民
长期以来，移民问题一直是水电开发的主要制约因素，但实际上，移民难并不是水电开发造成的。现实中所有需要大量移民的大型水库水电站，其实都是具有重要水资源调控功能的多功能水电站。这些电站的主要功能可能不是发电，而是调节水资源。
例如，三峡工程的首要目标是防洪和供水，而不是发电。如果仅仅是为了发电，三峡可以分别建设一系列径流式水电站，这样不用移民就可以产生几乎相同的发电量。
三峡工程，没有任何防洪、供水等水资源控制功能，解决不了长江灾害对中国的威胁，所以不能考虑。但是几百万的安置费用，全靠一个水电站的发电效益来解决，这几乎是一个无解的发展难题。
通过三峡基金的设立，我国投入了1000多亿元人民币，解决了我国三峡建设的投资问题。理论上相当于国家出资建设三峡水库，企业建设三峡大坝和电站。
现在回想起来，这是国家参与大规模水电开发最成功的例子。三峡水电站上网电价仅为0.26元/千瓦时，比火电站平均上网电价低近0.1元。三峡年发电量约6543.8+0000亿。所以，除了三峡每年向国家上缴的利润、税收和福利，光是这一项隐性电价补偿就接近6543.8+000亿(相当于返还给三峡基金)。也就是说，发电后十年左右，国家对三峡水库的投资就相当于完全收回。
但是，三峡水库创造的效益到底有多大？
三峡防洪和供水的巨大效益足以让我们为防止特大洪水而刮目相看。2012年，三峡水库拦蓄洪水峰值已超过1998。65438-0998年中国长江特大洪水造成的经济损失约2000亿，1600多人死亡。
因为三峡水库的蓄水，面对更大的洪峰，我们不仅不需要几百万军民去防备，也不会有任何伤亡。可以说，当年三峡防洪错峰避免的洪水损失，已经超过国家对三峡水库投入的数倍。只是水利工程的经济效益往往是公益性的。你可以计算它们，但你不能实际收集它们。
大型水电站水库移民难，其实是公益发展的矛盾。一个企业依靠发电的效益来解决，往往是非常困难的。如果采用三峡模式，问题会变得非常简单容易。
世界各国的大型水电开发项目基本上都是国家行为。比如美国所有大型水电项目都必须由隶属于联邦政府的机构投资开发，绝不允许商业开发商参与。
电力市场化改革后，国内很多优质项目即使依靠开发企业的电费收入，也能解决移民的投资。但大部分具有水资源调节功能的大型水库电站的建设应该是公益性的。虽然这些项目的移民投资收益可以说是几乎盈利。如果交给企业进行商业开发，可能很难操作。
比如在国内仍有争议的龙盘水电站建设，就需要65438+多万移民。这个重要的大型蓄能电站所创造的水资源库容几乎可以达到200亿/年。虽然其防洪功能不如三峡，但供水能力甚至可以超过三峡。
如果一个企业无力依靠电力解决移民安置费用，就会耽误龙盘水电站的开发建设。那么就相当于未来一千年，我国长江中下游每年汛期增加200亿立方米洪水的压力，同时减少200亿的枯水期水资源供给。
同样的问题也体现在龙滩水电站二期扩建中。如果电费无法承担安置费用，龙潭二期开发将停止。那么中国南方的珠江流域每年将增加数百亿的洪水压力，同时枯水期将减少数百亿的水资源供给。
每年几百亿的水资源保障是我们水库移民问题的实质。我们需要跳出水电商业开发难移民的惯性思维，避免失去我国水资源开发的良好机遇。
2.生态保护
除了移民，生态环保一直被认为是水电发展的巨大障碍。
已经有很多文章专门针对水电破坏生态的偏见，认为这是美苏争霸政治斗争留下的后遗症。1996在联合国可持续发展峰会上，由于当时对水电生态问题的过度炒作，大型水电的地位一度被否定。但在2002年的峰会上，大会一致同意进行修正，恢复大型水电的可再生能源地位。为什么会这样？因为水电，尤其是大型水电，是目前人类社会替代化石能源的第一主力。
仔细分析不难发现，所有水电破坏生态的问题，几乎都是针对某个特定物种的局部炒作。水电真正解决的是人类社会最大的生态问题——过度使用化石能源导致的气候变化。
所以，只要站在人类社会可持续发展的高度，几乎没有人敢否认发展水电是当前最重要的生态建设。那一年的联合国首脑会议立即纠正了关于水电的偏见和误导性宣传，因为它考虑到了气候变化。
受国际社会对水电误解的影响，我国原环保部门和环保人士一度担心水电开发的生态环境问题。然而，重组后的生态和环境保护部已经开始承担防止气候变化的责任。
不久前，美国马里兰大学和中国国家发改委能源研究所联合发布的《中国煤电退役报告》明确指出:中国要实现巴黎气候协定中2摄氏度的减排承诺(2100年实现净零排放)，必须在2050年至2055年退役所有传统煤电；如果要实现1.5摄氏度(本世纪下半叶净零排放)的减排承诺，就必须在2040-2045年淘汰所有传统燃煤电厂。
解决火电的碳排放问题几乎被世界各国公认为履行巴黎气候协议的最大难点。目前世界各国普遍认为，要实现巴黎气候协定的零碳目标，火电尤其是煤电只有一条路可走，那就是退役。
未来20年，中国的燃煤电厂将全部退役，大量的风光电厂将并网发电。没有一定的水电调节保障，如何支撑电力系统的正常运行？
我们可以肯定，在不久的将来，只要中国真的履行了《巴黎协定》，我们主管这项工作的生态环保部，一定会像当年联合国可持续发展峰会一样，从根本上改变对水电的态度。因为水电在能源革命中的地位和作用是不可替代的。
3.开发成本
随着我国水电开发的深入和向西部转移，资源开发的难度和输送的距离越来越大。因此，大部分待开发的水电项目普遍存在还款期上网电价高的问题。
中国西部水电开发的高成本不应成为发展的真正障碍。目前企业投资核算的周期最长不能超过30年，所以几乎所有要在西部深山开发的水电项目都存在初期上网电价无法接受的问题。但是，还款期一过，水电站的发电成本马上就变得很低。
目前所谓的西部水电开发高成本障碍，其实只是一个核算方法的规则问题。虽然这对于具体的开发企业来说是一个不可逾越的难题，但是应该说一个国家从政策上解决这个矛盾是很容易很简单的。
从整个生命周期来看，水电几乎是最经济的能源。目前，不仅我国水电的上网电价远低于火电，世界各国，几乎所有水电较多的国家，电价都比较低。
另外，随着社会的进步，很多发达国家已经进入低利率甚至负利率时代。目前我们的水电投资还是按照高达6%的贷款利率计算的。可见，西部水电开发成本高，其实只是形式上的，暂时的。本质上，水电是人类社会最经济的电力来源之一。
在新一轮西部大开发中，如果仅仅因为资本收益的计算不利于投资者的短期回报，而失去了为社会提供最好最经济的电力的大好机会，那无疑将是我们的巨大失误。总之，我们的社会主义市场经济应该更有利于维护社会的整体和长远利益。所以，通过建立专项基金或者运用财税手段，解决这样的矛盾并不难。
如上所述，新时期中国水电高质量发展不仅是可行的，也是中国经济社会可持续发展的必由之路。但目前由于我国对能源电力转型认识的民意缺失，煤电退出历史舞台的问题尚未提上日程。因此，目前我国严重的电力产能过剩，导致水电弃水的问题，仍然制约着当前水电的发展。
这种情况只能是暂时的。一旦我们全社会意识到以煤电退出和可再生能源大发展为标志的能源革命是中国实现小康、履行《巴黎协定》承诺的基本前提，电力转型的形势随时可能发生巨大变化。水电作为中国可再生能源发展的基础和保障，应该时刻为这一天做好准备。总之，水电的特性决定了我国水电的高质量发展必须与我国社会的进步和可持续发展同呼吸共命运。