這個夏天，南方的朋友們要被曬化了。

即使已過立秋，暑熱卻并未消退。截至8月22日，中央氣象臺已經連續10天發布高溫預警，其中四川東部、重慶地區連續多天達到超40度的高溫。

(資料圖片)

此時，一則限電消息沖上熱搜。

8月14日，四川省經濟和信息化廳、國網四川省電力公司聯合下發《關于擴大工業企業讓電于民實施范圍的緊急通知》，要求從8月15日起工業電力用戶“讓電于民”，停產停工6天。

8月20日，四川省經濟和信息化廳、省能源局、水利廳、省氣象局和國網四川省電力公司聯合召開能源保供第二次新聞通氣會，稱電力保供形勢依然嚴峻。

沒法開空調、嘉陵江干涸、巴蜀多地突發山火……川渝人民的日子有點“難過”。

要知道，四川是我國發電量最大的省份之一。2021年，四川省發電總量達到4329.5億千瓦時，排在全國第六位，自給自足的同時向江蘇、浙江、上海等多地輸送電力。

這樣一個發電大省為什么突然限電了？

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針對四川省的限電情況，我們可以從需求和供給兩個方面來解釋。

從需求端出發，高溫天氣會導致用電量激增。據報道，7月份，成都某小區每戶耗電普遍超過1000度，而正常情況下，一個家庭每月消耗電量約為200-400度。

此外，自7月起，四川用電負荷接連6次創歷史新高，最高達到5910萬千瓦時，電力供應面臨巨大壓力。

民用電不能停，但商業用電可以。地鐵內燈光昏暗，活像“午夜兇鈴”；商場空調高達28度，逛街仿佛蒸桑拿；寫字樓內堆滿了解暑冰塊，讓打工人們體驗了一把古代帝王的感覺...

從供給端來講，今年7月，長江流域平均降水量僅有141.2毫米，較常年同期劇降48.2%，為60年來歷史同期最少。

稀少的降雨量，再加上高溫導致長江流域水分蒸發，長江上游的主要支流岷江、青衣江、大渡河，三江匯流處水位與往年同期正常水位相比低了1.69米，樂山大佛一直被江水淹沒的底座完全暴露出來，長江中游很多河床、江灘裸露干涸。

由于主要流域水位都低至死水位，大部分水電站都無法正常運轉，發電能力十分有限，而四川恰恰依賴水力發電。

根據前瞻產業研究院數據，2021年，四川的水力發電裝機發電量達到3531.4億千瓦時，占全省總發電量的81.57%。

四川作為水電大省，是我國西電東輸工程的主力軍之一。往年，大大小小的水電站足夠本省自足的同時，1/3的發電量被輸送到外省，但今年受高溫干旱影響，水電發電量不足，為了保障東南城市的工業制造業等國家經濟命脈，四川只能勒緊褲腰帶限電。

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這次的高溫限電打了四川一個措手不及，這讓我們意識到坐擁近4000座水電站，并不意味著在電力方面能一勞永逸、高枕無憂。

尋找一種穩定的清潔能源實屬不易，在沒有氣候劇變的年代，主流觀點曾把水電視為替代火電的第一順位。

其實一直以來，都有一些不看好水電的聲音，其中一種就是“水電污染和火電污染一樣嚴重”。

不同于火電污染可以直接用排放物量化計算，水電是通過破壞生態系統的方式污染環境。

曾被譽為“人間仙境”的獨松溝，就因“八一水電站”的建設，致大面積森林遭到破壞。

除了破壞生態系統外，另一種不看好水電的理由是，水能發電過于依賴氣候條件。

近年，地球極端氣候頻發，在這個階段，一個地區大部分電能押寶看天吃飯的水電，可不是明智之舉，已經有國家為此付出了代價。

據悉，贊比亞90%的地區重度依賴水電，而2016年的厄爾尼諾現象使得非洲南部持續數月干旱，水能發電供應不足，贊比亞迫不得已從國外進口約200MW的電，緩解國家電力短缺。

還有就是，我國未開發的水能大多在高邊坡、高海拔、大溫差等地形地質條件復雜的區域，遠離負荷中心，開發難度大、成本高。

雖然國家依然在開發地形復雜區域的水能，如西藏高原上的雅魯藏布江，但在清潔能源的時代，水能發電的主角光環正漸漸褪去。

據中國改革報報道，國家能源局總工程師向海平認為，“水電的功能定位將由傳統的’電量供應為主’轉變為’電量供應與靈活調節并重’”。

其口中的“并重”，并的就是國家最重視的能源之一——光伏發電。

由于水電站對周邊生態系統具有一定的破壞性，因此水電不適合無限擴張，這時候“水光互補”項目進入了人們視野。

水光互補電站可以很好地解決由于陰天或枯水而導致的發電站電壓不穩的情況，晴天和枯水期光伏多發、水電少發；陰天、晚上和豐水期光伏少發、水電多發。

目前四川的柯拉光伏電站是全球最大的水光互補項目，其將電力開發規模首次提升到百萬千瓦級，為后續水光結合發電做了很好的示范效應。

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在碳中和目標下，清潔能源發電技術已經成熟，傳統且不夠綠色環保的火電逐漸淪為次要地位。

而水電與風電技術由于其過于依賴氣候條件，使用場景較少，且成本大、技術難度高，相對來說發展困難；核電站中的放射性物質不夠安全。

而在光伏發電的技術研究中，以上能源面臨的缺點被一一化解，甚至開發出其他應用模式。

研究發現，光伏面板的鋪設能夠極大減少地面受到的日照輻射和水分蒸發量，要知道，我國沙漠面積占據國土面積的27%，如果把土地荒漠化治理與光伏建設相結合，將特別利好土壤固定和植物種植。同時清洗電池板的廢水提高了土壤含水量，促進植被防風固沙。

光伏與農業結合也是相同的原理，光伏板能夠提高水資源利用效率，減弱正午強光照對農作物的不利影響。

此外，光伏建設可以融入城市建筑群，提高土地使用效率。中國有六座城市人口密度在2000人/平方千米以上，而中國平均人口密度僅為147人/平方千米，大城市中心土地集約利用迫在眉睫。

列支敦士登這個國家就為中國大城市緩解土地壓力做了很好的示范，這個國家所有光伏面板都在建筑上。2020年5月，列支敦士登的本國發電功率首次超過用電負荷。

光伏提高土地使用效率的思路也可以用在公路鋪設方面，鐵路和高速公路沿線的土地常年受到噪聲和尾氣的污染，一直被荒廢，可以在沿線進行光伏面板的鋪設。

以德國為例，該國路側光伏面積占地面光伏站的12%，路側光伏發電量占據地面光伏站總發電量的16%，效率高于地面光伏發電量的平均水平。

除了應用場景廣泛，國家政策也在扶持光電發展。在政策的扶持下，光伏發電未來的地位更加明朗。

2017年，自國家能源局接連發布《關于可再生能源發展“十三五”規劃實施的指導意見》等五條光伏相關支持類政策起，我國光伏行業就接收到了猛烈的信號。

光伏企業的注冊數量如圖雨后春筍，2016年，我國光伏企業注冊數量為3.4萬家，到了2017年，這個數據飆升到5.3萬，同比增長55.9%。

2021年，國家光伏相關政策文件發布共計15條。國家能源局統計數據顯示，短短6年，全國光伏發電累計裝機容量從4318萬千瓦增長至25300萬千瓦，我國光伏發電正迅猛發展。

乘著碳中和的東風，各地政府都在拼命追趕光伏發電這個大風口，利用地理優勢、結合當地產業、政策扶植相關企業.。

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未來，光伏發電大省可能會集中在西北各省和東部沿海及河北。

從2022年上半年各省光伏發電數據來看，西北的青海、甘肅、寧夏和北部內蒙古等地的光伏發電量處于第一梯隊，而山東，江蘇，河北正在迎頭追趕，大力發展光伏產業。

這些省份或是從地理位置上、或是從當地政策與產業結合的層面上，都有獨樹一幟的優勢。

內蒙古和西北五省在光伏賽道上一馬當先不難理解，這些地區具有得天獨厚的地理優勢。中國氣象局數據顯示，其2021年水平面總輻照量平均值如下圖，光能資源充足。

靠山吃山，靠海吃海。雖然沒有西北五省的高原光照條件，但山東省擁有全國約1/6的海岸線，更適合發展海上光伏。

相較于陸地光伏，海洋水面開闊，日照時間更長，根據專家估算，海上光伏發電效率比陸地光伏高5%-10%。

山東省自然沒有浪費這個地理優勢，近日，山東省發布的《海上光伏建設工程行動》，提出打造“環渤海、沿黃海”雙千萬千瓦級海上光伏基地的目標。

今年4月，華潤電力東營魯辰10萬千瓦海上光伏項目已投入建設，總投資5.6億元，裝機容量100兆瓦，計劃今年12月底前全容量并網發電，年可供應綠色電力1.4億千瓦時。若該項目成功投入運營，其他沿海省份或將跟進，海上光伏技術將迎高光時刻。

而江蘇在發展光伏前，其鹽堿地有著很大劣勢，沿海灘涂面積超5000平方公里。

由于灘涂是由鹽堿地形成，無法作為農業用地，但隨著政府對閑置空間發展分布式光伏發電的鼓勵，“光伏+漁業”模式被開發出來，魚塘中間架上光伏板發電，周邊環溝養殖梭子蟹、鯔魚、小白蝦，而且光伏板具有遮陽降溫作用，更適宜魚類生長。

根據通威如東“漁光一體”基地負責人介紹，占地500畝的項目每年發電量約1300萬度，除去自用電，95%的電能都輸送到國家電網的線路上。

值得注意的是，2022年上半年，江蘇光伏企業注冊數量達到驚人的891家，排在全國第一。這股光伏企業注冊的浪潮，很難不讓人聯想到是“漁光互補”項目帶來的紅利。

除了地理優勢，政策布局也對一個省份的光伏發展起到至關重要的作用。

截至2021年底，河北光伏裝機容量穩居全國第二，達到22921萬千瓦；光能發電量124.7億千瓦時，緊隨西北省份之后排在全國第五。

背靠首都的河北，作為北京的電力供應倉，自然得到了不小的政策支持。“十四五”規劃中，計劃河北到2025年光電裝機容量達到5400萬千瓦。有了“十三五”時期“翼電進京”的先河，河北光伏發電不愁發展。

隨著光伏發電項目的不斷完工，未來發電模式也許會從“西電東輸”向“各省自給自足”轉移，限電缺電的情況將越來越少。

前瞻經濟學人APP 產業觀察組

更多行業研究分析詳見：

【1】《2022-2027年中國海上光伏行業市場前景預測與投資戰略規劃分析報告》，前瞻產業研究院

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參考資料：

【1】《四川發電量全國第6，水電全國第1，為何這個夏天還缺電？》，天蝎財經

【2】《持續高溫干旱致三江匯流處水位降低樂山大佛露出底座》，瀟湘晨報

【3】《四川電力市場調查——獨辟蹊徑的“水電王國”》，東方財富網

【4】《最新版 | 全國各省太陽能資源分布、最佳斜面總輻射量、發電小時數！》，比特數字幣

【5】《沿海省份未來紛紛跟進？山東力推海上光伏，已有上市公司布局兩大最受益環節》，新浪財經

【6】《光伏+水務”“光伏+漁業”——江蘇光伏發電新模式見聞》，國家政務服務平臺

標簽： 水力發電 光伏發電 水光互補