水电不断变化的角色：挑战与机遇--（电规总院翻译） .pdf-solarbe文库

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水水电电角角色色的的转转变变挑挑战战和和机机遇遇 2 02 3 挑挑战战和和机机遇遇水电的角色转变 www.irena.org © IRENA 2023 水电水利规划设计总院中国水力发电工程学会译 © IRENA 2023 除非另有说明，否则任何人均可自由使用、分享、复印、复制、打印与 /或存储本出版物中的资料，但须恰当注明 IRENA 为出处及版权所有者。本出版物中归属于第三方的材料可能会受到单独的使用条款和限制约束，在这些材料之前可能需要获得第三方的相应许可。引用格式 IRENA 2023, 水电的角色转变挑战和机遇 , 国际可再生能源署 , 阿布扎比 . ISBN 978-92-9260-524-7 本文件为 “ The changing role of hydropower Challenges and opportunities” 的译本， ISBN 978-92- 9260-522-3 2023。如中文译本与英文原版的内容不一致，概以英文版为准。 IRENA简介国际可再生能源署作为政府间国际组织，推动各国政府实现迈向可持续能源未来的转型，是国际可再生能源合作的主要平台与卓越中心，也是可再生能源政策、技术、资源以及金融知识的宝库。 IRENA致力于推动生物能、地热能、水电、海洋能、太阳能、风能等各类可再生能源的广泛采用以及可持续使用，以实现可持续发展、能源获取、能源安全以及低碳经济的发展与繁荣。水电水利规划设计总院简介水电水利规划设计总院成立于 1950年，是中国一流能源智库，也是中国国家能源局批准设立的首能源研究咨询基地，受政府委托管理国家可再生能源信息管理中心，可再生能源定额站、国家能源水电工程技术研发中心、可再生能源发电工程质量监督站、水电流域综合监测信息管理平台以及中国 -国际可再生能源署合作办公室等。水电水利规划设计总院致力于在可再生能源领域为政府高端决策和行业健康发展提供技术服务，承担行业规划、政策研究、技术管理、工程咨询、质量监督、标准管理和国际合作等相关工作。 uni00A0 中国水力发电工程学会简介中国水力发电工程学会于 1980年成立，是由水力发电工程科学技术工作者自愿组成并依法登记的全国性非营利学术团体，现有个人会员 3.7万余人，团体会员 193个，下设 40个分支（代表）机构，现已发展成为中国水电建设行业中规模最大、最为活跃的全国性科技社团，为促进中国水电建设发展、科技创新进步、国内外学术交流、科学技术普及、科技人才培养等做出了突出贡献。致谢本报告得益于许多专家的支持与建议，包括 Jean-Philippe Bernier（加拿大自然资源部）、 Rebecca Ellis（国际水电协会）、 Jean-Christophe Fueeg（瑞士联邦能源局）、 Pravin Karki（世界银行）、 Francisco Kuljevan与 Mark Christian（美国电力研究院）、 Paul Komor（科罗拉多大学博尔德分校）、 Laura Lizano（哥斯达黎加环境与能源部）、 Baysa Naran（气候政策倡议组织）和谢越韬（水电水利规划设计总院）。 IRENA的工作人员也提供了宝贵的支持，包括 Dolf Gielen（ IRENA原工作人员）、 Sonia Al- Zoghoul、 Emanuele Bianco、 Ute Collier、 Arieta Gonelevu、 Pablo Ralón、 Binu Parthan、 Costanza Strinati（ IRENA原工作人员）和 Emanuele Taibi（ IRENA原工作人员）。本报告由 Carlos Ruiz在 Roland Roesch（ IRENA创新与技术中心代理主任）的指导下编制。如需更多信息或建议，请发送邮件至 publicationsirena.org 。可登录 www.irena.org/publications下载本报告。本报告中文版由水电水利规划设计总院和中国水电工程学会共同编写。本报告中文版校对工作由中国科学院数学与系统科学研究院刘德纲负责。免责声明本出版物及所含资料均按“原样”提供。 IRENA已采取一切合理的预防措施对所含资料的可靠性进行了验证。但是， IRENA及其任何官员、代理、数据或其他第三方内容提供商均不提供任何形式的明示或暗示的保证，并且不会对使用本出版物或其中任何资料所产生的任何后果承担任何责任或义务。本出版物所含信息并不一定代表 IRENA所有成员的观点。提及特定公司、项目或产品时，并不意味着 IRENA赞同或推荐此类公司、项目或产品或认为其优于其他同类公司、项目或产品。本出版物所使用的名称或所列示的资料并不代表 IRENA对任何地区、国家、领土、城市、区域或其当局的法律地位，或对任何国界、边界的划定发表任何意见。封面图片 Munimara © Shutterstock 3 目录数据图、表格、引述资料 5 缩略语 .7 报告要点 .8 引言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 水电行业现状 .11 2.1 水电技术 11 2.2 水电服务与价值 13 2.3 开发潜力 . 14 2.4 开发现状 17 2.5 成本及投资趋势 20 当前的挑战与机遇 25 3.1 老化的发电机组 25 3.2 变革的电力系统 30 3.3 投资需求 . 33 01 02 03 4 面向未来的水电 36 4.1 可持续性 . 36 4.2 创新与灵活性 39 4.3 监管与市场 . 44 4.4 合作 47 参考文献 49 附录 A 图表中所示的国家、区域和地区列表 55 附录 B 区域数据 57 非洲 . 57 亚洲 . 60 中美洲和加勒比地区 63 欧亚大陆 66 欧洲 . 69 中东 . 72 北美洲 75 大洋洲 78 南美洲 81 04 5 目录数据图图 1 典型的调节式水电站 one.tabtwo.tab 图 2 按区域列出的储能潜力 one.tabsix.tab 图 3 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年各年水电装机容量 one.tabseven.tab 图 4 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年各地区水电装机容量 . one.tabeight.tab 图 5 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabone.tabnine.tab年全球水电发电量 one.tabnine.tab 图 6 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年已被列入开发计划（纳入规划）的水电项目 two.tabzero.tab 图 7 two.tabzero.tabone.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年全球水电项目加权平均装机成本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . two.tabone.tab 图 8 two.tabzero.tabone.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年全球规模以上可再生发电加权平均平准化度电成本 .two.tabtwo.tab 图 9 按技术列出的 two.tabzero.tabone.tabthree.tab年 -two.tabzero.tabone.tabeight.tab年可再生能源年度资金投入 .two.tabthree.tab 图 10 two.tabzero.tabone.tabthree.tab年 -two.tabzero.tabone.tabeight.tab年水电行业年度资金投入 . two.tabfour.tab 图 11 按投产年份统计的全球水电装机容量 two.tabsix.tab 图 12 按地区统计的水电机组年龄明细 two.tabseven.tab 图 13 有必要在 two.tabzero.tabfive.tabzero.tab年前新增的水电装机容量 . two.tabnine.tab 图 14 two.tabzero.tabzero.tabone.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabzero.tab年可再生能源与非可再生能源净新增容量对比 three.tabzero.tab 图 15 two.tabzero.tabtwo.tabzero.tab年美国加利福尼亚州春季日负荷曲线图 . three.tabone.tab 图 16 不同运行情景对混流式水轮机的损伤影响 . three.tabtwo.tab 图 B.1 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年非洲水电装机容量和发电量 five.tabseven.tab 图 B.2 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年非洲水电装机容量 .five.tabeight.tab 图 B.3 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年非洲列入开发计划的水电项目 five.tabeight.tab 图 B.4 按投产年份统计的非洲水电装机容量 . five.tabnine.tab 图 B.5 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年亚洲水电装机容量和发电量 .six.tabzero.tab 图 B.6 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年亚洲水电装机容量 . six.tabone.tab 图 B.7 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年亚洲列入开发计划的水电项目 six.tabone.tab 图 B.8 按投产年份统计的亚洲水电装机容量 . six.tabtwo.tab 图 B.9 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年中美洲和加勒比地区水电装机容量和发电量 . six.tabthree.tab 图 B.10 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年中美洲和加勒比地区水电装机容量 .six.tabfour.tab 图 B.11 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年中美洲和加勒比地区列入开发计划的水电项目 six.tabfour.tab 图 B.12 按投产年份统计的中美洲和加勒比地区水电装机容量 . six.tabfive.tab 图 B.13 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年欧亚大陆水电装机容量和发电量 six.tabsix.tab 6 水电的角色转变挑战和机遇图 B.14 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年欧亚大陆水电装机容量 six.tabseven.tab 图 B.15 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年欧亚大陆列入开发计划的水电项目 six.tabseven.tab 图 B.16 按投产年份统计的欧亚大陆水电装机容量 six.tabeight.tab 图 B.17 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年欧洲水电装机容量和发电量 six.tabnine.tab 图 B.18 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年欧洲水电装机容量 seven.tabzero.tab 图 B.19 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年欧洲列入开发计划的水电项目 . seven.tabzero.tab 图 B.20 按投产年份统计的欧洲水电装机容量 . seven.tabone.tab 图 B.21 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年中东水电装机容量和发电量 seven.tabtwo.tab 图 B.22 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年中东水电装机容量 seven.tabthree.tab 图 B.23 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年中东列入开发计划的水电项目 seven.tabthree.tab 图 B.24 按投产年份统计的中东水电装机容量 seven.tabfour.tab 图 B.25 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年北美洲水电装机容量和发电量 seven.tabfive.tab 图 B.26 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年北美洲水电装机容量 seven.tabsix.tab 图 B.27 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年北美洲列入开发计划的水电项目 seven.tabsix.tab 图 B.28 按投产年份统计的北美洲水电装机容量 . seven.tabseven.tab 图 B.29 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年大洋洲水电装机容量和发电量 seven.tabeight.tab 图 B.30 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年大洋洲水电装机容量 seven.tabnine.tab 图 B.31 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年大洋洲列入开发计划的水电项目 seven.tabnine.tab 图 B.32 按投产年份统计的大洋洲水电装机容量 .eight.tabzero.tab 图 B.33 two.tabzero.tabzero.tabzero.tab年 -two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年南美洲水电装机容量和发电量 eight.tabone.tab 图 B.34 two.tabzero.tabtwo.tabone.tab年南美洲水电装机容量 eight.tabtwo.tab 图 B.35 two.tabzero.tabtwo.tabtwo.tab年 -two.tabzero.tabthree.tabseven.tab年南美洲列入开发计划的水电项目 eight.tabtwo.tab 图 B.36 按投产年份统计的南美洲水电装机容量 .eight.tabthree.tab 7 目录表格表 1 水电站可提供的电力相关服务 .one.tabthree.tab 表 2 全球水电开发潜力 one.tabfour.tab 表 3 部分水电站设施设备的使用寿命 . two.tabeight.tab 引述资料引述资料 1 “水电 plus.tab电池 ”发电项目示例 four.tabthree.tab 引述资料 2 国际可再生能源署电力储能评估框架 .four.tabsix.tab 缩略语 °C 摄氏度 BEP 最佳效率点 GW 吉瓦 IDB 泛美开发银行 IHA 国际水电协会 IFPSH 国际抽水蓄能论坛 IRENA 国际可再生能源署 KWh 千瓦 ·时 LCOE 平准化度电成本 MW 兆瓦 OM 运行和维护 PSH 抽水蓄能 PWh 拍瓦 ·时 TWh 太瓦 ·时 USD 美元 WETO 世界能源转型展望 8 水电的角色转变挑战和机遇报告要点 null 水电现已成为最主要的可再生电力来源，也是全球能源系统的重要组成部分。尽管尚未开发的水电资源潜力巨大，但在开发过程中必须遵循严格且透明的可持续性准则，以真正实现水电的可持续开发。 null IRENA的“1.5°C情景”表明，如果全球要完全脱碳并实现巴黎协定所述气候目标，到2050年，包括抽水蓄能在内的水电装机容量需要增加一倍以上。 null 为此，水电年度投资需要增长大约五倍。然而，由于水电项目引资困难，政府及决策者需要创造一个有利于吸引投资的营商环境。 null 大多数水电开发潜力都集中在发展中国家。金融机构需要与政府通力合作，化解、排除当地的风险与限制，找到推进合作的共同基础，继而为这些国家与地区输送急需的资金。 null 水电具有很高的价值，因其不仅能实现灵活的电力生产，还能提供电网辅助等服务，同时有助于改善水资源管理，提升社会经济效益。然而，这些价值并非总能被现有市场所认可。 null 监管框架与市场应充分考虑到所有的水电服务，以减少收益补偿与基础设施建设失调的情况。为吸引所需的近 1， 000亿美元投资，需要有支持现代化水电运行、并合理重视各种水电服务的价值的市场。 null 大多数水电资产都是几十年前开发建设的，其运行条件与今日已有所不同。电力行业的变化及当前趋势要求我们既要承认水电的价值，也要重新思考其未来的作用。整合波动性电源（如太阳能发电和风电）的需求与日俱增，电网灵活性、调峰服务以及改变水电站运行与维护方式的需求也会随之增加。 9 报告要点 null 全球水电设施日益老化，亟需整修改造。此类需求为根据当前电力系统的需求引进新技术、推进水电站现代化提供了机会。 null 虽然水电易受气候风险影响，但做好充分规划的项目也能具备充分的适应力。考虑到日渐严峻的气候风险，必须对现有水电站进行评估并在必要时进行改造，且需要在新建项目的设计中充分考虑这些风险。 null 为充分认识水电的价值，加快水电的开发，政策制定者可以采取以下关键措施创造利于水电招商引资的营商环境。制定并实施相应政策，培育市场，确保水电在电网灵活性及辅助服务方面的价值能够得到充分认可。构建市场框架，鼓励市场不成熟国家的水电更广泛地参与电量与容量交易市场（包括按分钟结算的市场）。制定激励措施及财政支持架构，推动新型水电技术的开发与测试（包括改造与新建项目）。实施相互协调配合的激励措施，简化监管，加快水电开发。以稳健的可行性研究为支撑，遵循严格的可持续性准则，规划一批可持续的、具备融资吸引力的项目。将统筹规划的概念纳入长期发展战略，在保障能源供应的同时，充分考虑气候风险、储能需求以及水资源管理。 null IRENA的水电合作框架（ Collaborative Framework on Hydropower）旨在提高人们对当前水电发展障碍的认识，促进各方开展对话、分享最佳实践，并最终实现能源转型所需的新增水电装机的开发。 10 01 引言一个多世纪以来，水电创造当地就业机会，提供经济且可靠的清洁电力，为全球发展做出了诸多贡献。水电是全世界电力系统中非常重要的组成部分，也是最大的可再生电力来源。它通过提供调峰及灵活性服务，提高了太阳能、风能等波动性可再生电源的渗透率。抽水蓄能（ pumped stor- age hydropower， -PSH）是单一最大的储能方式，占世界电力储能容量的 95 （ DOE， 2020）。除电力外，水电还提供其他服务，包括存储饮用水与灌溉用水、增强对洪水与干旱的抵御能力、以及创造娱乐机会等服务。然而，尽管水电是最成熟的可再生能源技术，它也面临着诸多挑战。这些挑战包括确保可持续性与气候适应能力；解决设施老化问题与新增投资需求；在运维方面适应现代电力系统的要求；更新市场结构和商业模式，让水电在发电以外提供的所有服务得到认可与补偿。克服这些挑战的关键在于进行现代化改造，运用最新的先进技术，同时保障社会与环境的可持续性。由于波动性可再生能源的渗透率日益提升，且水电站越来越多地被要求在超出其最初设计的外部条件下运行，市场与商业模式必须要适应并适当补偿水电在电力生产之外提供的全套服务。本文件参照 IRENA水电合作框架，面向政策制定者及水电行业从业者编制。本文件简要介绍了水电行业的现状，并就如何最大限度发挥和实现水电潜力提出设想。本文件并非要对水电技术进行全面评估。水电的角色转变挑战和机遇 11 02 水电行业现状根据IRENA 最新发布的世界能源转型展望，水电将在控制全球温升 1.5°C的目标达成过程中以及为电力系统提供电力、灵活性和可靠支持方面发挥关键作用（ IRENA， -2022a）。然而，为了实现这一目标，特别是考虑到由于终端用户脱碳导致的清洁电力需求的预期增长及相应加速的水电机组的老化（见第 3.1节），水电的开发速度将需要大幅提高。 2.1 水电技术水电是一种成熟的可再生能源技术，一百多年以来一直都被用于低碳电力生产。它一般可分为三种主要的子类型常规水电站调节式这是最常见的一种水电站，利用水坝将水拦蓄在水库中。如图 1所示，水可以被储存并用于各种用途，但主要是流入水轮机带动发电机运行并产生电力。径流式此类水电站将水直接从河流引入压力钢管，使水轮机旋转。因此，它蓄水能力较少亦或没有。抽水蓄能电站（ pumped storage hydropower， PSH）此类水电站将不同水电行业现状水电的角色转变挑战和机遇 12 高程的水存蓄在下水库与上水库之中。在高电力需求期间，将水通过可逆式水泵水轮机从上水库释放到下水库来发电。在低电力需求期间，进行反向操作，即将下水库的水泵送至上水库。抽水蓄能电站可以是开放或闭环系统。开放系统（混合式抽水蓄能）使用天然水源作为其下水库，闭环系统（纯抽水蓄能）则不使用天然水源。虽然上、下水库都不是在河流或河道中修建的，但一般来说，闭环系统给环境带来的影响更小。抽水蓄能电站可以作为未来电力系统中的一种弹性储能方式发挥关键作用，提高风能、太阳能等波动性可再生能源发电的渗透率。常规及抽水蓄能电站都在本报告探讨之列。出水口进水口水轮机坝体厂房电网发电机变压器压力钢管图 1 典型的调节式水电站水电行业现状 13 2.2 水电服务与价值水电是一种低碳可再生电源，但其优势并不仅限于发电。实际上，在能源转型、气候变化等大背景下，水电站所提供的许多其他服务也变得越来越重要。如表 1所列，水电站能够为电网提供包括调峰及辅助服务在内的非常广泛的服务，而且与其他一些可再生能源相比，还具有更高的容量系数。此外，水电还可以提供防洪、灌溉、供水、废水治理等水利服务。最后，水库区还可以通过配置划船水道、沙滩区、野餐区、步道系统等设施提供娱乐价值。水电站类型径流式调节式抽水蓄能发电调节正向反向辅助服务调频一次正向反向二次正向反向三次调频正向反向非调频电压维持有功功率损失补偿 space.tabspace.tab 黑启动表 1 水电站可提供的电力相关服务注绿色圆圈表示电站可以提供此项服务，红色圆圈表示电站不能提供此项服务。正向调节是指向电网提供所需电量以平衡需求波动的能力。反向调节指通过消耗电力以解决供给过剩问题。正向调频是指向电网供能以提高系统频率并消除频率偏差的操作。反向调频需要从电网消耗能量。源自 Gaudard and Romerio 2014 水电的角色转变挑战和机遇 14 水电开发潜力 PWh/年理论上 three.tabone.tab-one.tabtwo.tabseven.tab 技术上 one.tabthree.tab-three.tabone.tab 经济上 nine.tab-one.tabfive.tab 表 2 全球水电开发潜力注 PWh 拍瓦 ·时，即万亿千瓦时。来源 Lehner, Czisch and Vassolo 2005； Fekete et al. 2010； Pokhrel, Oki and Kanae 2008； Zhou et al. 2015； Hoes et al. 2017； Gernaat et al. 2017 2.3 开发潜力尽管无论从装机容量还是发电量来看，水电都是最大的可再生电源，但其尚未得到充分开发利用。如表 2所列，许多研究都对水电的开发潜力进行了估算，结果各不相同，但都证实其仍有相当大的开发潜力。这一发现非常重要，因为水电是最便宜的可再生电力之一，且平准化度电成本（ levelized cost of electricity， LCOE）在所有发电技术中也属于最低的一类（见章节 2.5）。 1 2019年，化石能源发电的平准化电力供应成本为 0.050.18美元 /kWh（ IRENA， 2020）。 2 根据生态限制要求，水电站要下泄至少 30的水量，用于维持河流的自然流量，并优先选择小水库。 Gernaat等人（ 2017）对全球水电开发潜力进行了高精度评估，其结论认为，全球水力发电总开发潜力约为 50PWh/年。他们还估计，低于0.1 美元 / kWhone.sup的开发潜力为 5.7-PWh/年，考虑生态因素后，低于 0.1美元 /kWh的开发潜力 two.sup为 3.3PWh/年。把这些估算数值放到现代背景下来看， 3.3PWh/年相当于 2018年全球水力发电总量（ 4.2PWh/年）的四分之三以上。这些水力资源大部分都分布在持续增长势头较强、经济发展前景较好的亚洲、南美洲及非洲地区。水电行业现状 15 冰川保护无疑是当务之急。在冰川区域进行蓄水可以缓解冰川消退所造成的一些影响，如水资源减少和径流变化。 Farinotti等人（ 2019）的一项研究调查了本世纪内因气候变化导致局部区域冰川消失所带来的水电开发潜力。在这项研究中，他们估计这些地区的理论水电开发潜力为 0.8-1.8PWh/年，其中约 40（ 0.3-0.7PWh/年）是可以实现的。最早到 2050 年，占新增水库库容四分之三的调查区域的冰川有可能完全消融。在这种情况下，预计新增水库的拦蓄库容可存储上述地区年径流的一半左右。水电还可以通过抽水蓄能配置提供长期储能服务。如图 2所示，澳大利亚国立大学在其全球抽水蓄能图集（ Global Pumped Hydro Atlas）中，确定了全球 616， 000个潜在可行的抽水蓄能电站的场址，其储能潜力为 23TWh（太瓦 ·时，即 10亿千瓦时）（ RE100， -2019）。同样， Hunt等人（ 2020）估计，低于 0.05美元 /kWh的季节性抽水蓄能潜力为 17.3PWh/年，并证实与传统调节式水电站相比，季节性抽水蓄能的土地需求更少，因此发展潜力巨大。这一潜力远远超过了能源转型所需的储能量，大致相当于全球发电总量的 80，这对灵活性及调峰能力价值日益显现的水电行业来说极为重要。此外，水电站并非总被单独看待。一些场址具备综合开发利用的可能（如水风光一体化开发），存在进一步提高可再生能源规模的可能性。一项研究（ Lee等人， -2020）表明，在全球现有水库上安装漂浮式光伏的技术可开发量能够达到 4.2-10.6PWh/年，相当于全球总发电量的三分之一以上。 AUUSanAKUL © Shutterstock 水电的角色转变挑战和机遇 16 图 2 按区域列出的储能潜力 G W hspace.tabslash.tabspace.tab 百万人口 zero.tab one.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab two.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab three.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab four.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab five.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab six.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab seven.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab eight.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab nine.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab one.tabzero.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab 世界澳大利亚新西兰美拉尼西亚玻里尼西亚加拿大美国中美洲加勒比地区南美洲北非西非中部非洲东非南部非洲北欧西欧东欧南欧西亚中亚东亚南亚东南亚注 GWh 吉瓦 ·时。来源 RE100 2019 水电行业现状 17 2.4 开发现状水电是最成熟的可再生能源技术，第一批水电项目可以追溯到 19世纪末期。如图 3所示，水电项目建设已取得重大进展， 2000-2021年，常规水电装机容量增长超过了 75，数值超过了 1， 230GW（吉瓦，即 100万千瓦）。另一方面，抽水蓄能装机容量在同一时期增长超过了 50，在 2021年达到了 130GW。两者合计占全球可再生能源装机容量的 50以上。图 3 2000年 -2021年各年水电装机容量 G Wspace.tab 常规水电 G Wspace.tab 抽水蓄能 zero.tab zero.tab two.tabzero.tab four.tabzero.tab six.tabzero.tab eight.tabzero.tab one.tabzero.tabzero.tab one.tabtwo.tabzero.tab one.tabfour.tabzero.tab eight.tabzero.tabzero.tab six.tabzero.tabzero.tab four.tabzero.tabzero.tab two.tabzero.tabzero.tab one.tabspace.tabfour.tabzero.tabzero.tab one.tabspace.tabtwo.tabzero.tabzero.tab one.tabspace.tabzero.tabzero.tabzero.tab two.tabzero.tabzero.tabzero.tab two.tabzero.tabzero.tabone.tab two.tabzero.tabzero.tabtwo.tab two.tabzero.tabzero.tabthree.tab two.tabzero.tabzero.tabfour.tab two.tabzero.tabzero.tabfive.tab two.tabzero.tabzero.tabsix.tab two.tabzero.tabzero.tabseven.tab two.tabzero.tabzero.tabeight.tab two.tabzero.tabzero.tabnine.tab two.tabzero.tabone.tabzero.tab two.tabzero.tabone.tabone.tab two.tabzero.tabone.tabtwo.tab two.tabzero.tabone.tabthree.tab two.tabzero.tabone.tabfour.tab two.tabzero.tabone.tabfive.tab two.tabzero.tabone.tabsix.tab two.tabzero.tabone.tabseven.tab two.tabzero.tabone.tabeight.tab two.tabzero.tabone.tabnine.tab two.tabzero.tabtwo.tabzero.tab two.tabzero.tabtwo.tabone.tab 常规水电抽水蓄能注 GW 吉瓦。来源 IRENA2022b 从地理分布来看，如图 4所示，全球大部分水电装机容量都集中在亚洲（ 42），其次是欧洲（ 17）、北美洲（ 15）、南美洲（ 13）、欧亚大陆（ 7）以及其他地区（ 6）。值得注意的是，在大多数地区，抽水蓄能在水电总装机容量中的占比都能达到 9-13；但在拉丁美洲，除南美洲的少数几个电站（ 1GW）之外，几乎没有抽水蓄能电站。水电的角色转变挑战和机遇 18 图 4 2021年各地区水电装机容量 G Wspace.tab 常规水电 GW space.tab 抽水蓄能 zero.tab zero.tab two.tabzero.tab four.tabzero.tab six.tabzero.tab one.tabzero.tab three.tabzero.tab five.tabzero.tab eight.tabzero.tab four.tabzero.tabzero.tab two.tabzero.tabzero.tab five.tabzero.tabzero.tab three.tabzero.tabze