馬光飛，蔣 超，馮新紅，方 勇

(水利部產品質量標準研究所/水利部杭州機械設計研究所，浙江?杭州?310012)

0 引 言

根據雙方共同承擔的中國—墨西哥政府間國際科技合作項目——“綠色小水電規(guī)劃、建設與運行管理技術”的研究內容，充分了解了墨西哥國家各領域的發(fā)展基本情況和基本信息，對于促進雙方在綠色水電領域的國際合作具有重要的意義。本文基于文獻資料閱讀、國際合作交流，深度梳理墨西哥國家水資源、電力發(fā)展、水電開發(fā)以及阻礙水電發(fā)展的因素等，使國內政府單位、科研機構及企業(yè)更好地掌握墨西哥水電發(fā)展情況以及市場占比，助力中墨雙方在能源領域尤其是水電領域和其他清潔能源領域的深度合作，有助于進一步密切和強化中墨雙方的能源科技合作，也為墨西哥的水電發(fā)展提供了重要的機遇。

1 基本情況

1.1 人口和面積

墨西哥國土面積196.44萬km2，人口1.29億(2017年)，其中，印歐混血人和印第安人占總人口的90%以上，88%的居民信奉天主教，5.2%的居民信奉基督教新教，為美洲面積第5和世界面積第14的國家。

1.2 政治

墨西哥實行總統(tǒng)制，總統(tǒng)是國家元首和政府首腦，任期6 a，終身不得再任，不設副總統(tǒng)職位。

1.3 行政區(qū)劃

墨西哥全國劃分為32個州(首都墨西哥城已由聯邦區(qū)改為州)，州下設市(鎮(zhèn))和村。32州名稱如下：墨西哥城、阿瓜斯卡連特斯州、下加利福尼亞州、南下加利福尼亞州、坎佩切州、恰帕斯州、齊瓦瓦州、科阿韋拉州、科利馬州、杜蘭戈州、瓜納華托州、格雷羅州、伊達爾哥州、哈利斯科州、墨西哥州、米卻肯州、莫雷洛斯州、納亞里特州、新萊昂州、瓦哈卡州、普埃布拉州、克雷塔羅州、金塔納羅奧州、圣路易斯波托西州、錫那羅亞州、索諾拉州、塔巴斯科州、塔毛利帕斯州、特拉斯卡拉州、韋拉克魯斯州、尤卡坦州、薩卡特卡斯州。

1.4 氣候

墨西哥氣候復雜多樣，全國差異大。中部和北部大部分地區(qū)(占國土面積的28.3%)氣候干燥；西北地區(qū)(20.8%)非常干燥；南部(4.7%)氣候溫暖潮濕；沿海氣候(23%)溫暖 ，半濕潤；南部山區(qū)(2.7%)是溫帶氣候，空氣濕潤；海岸附近山區(qū)(20.5%)是溫帶半濕潤氣候。

1.5 降雨

墨西哥全國年平均降水量為760 mm，地域分布差異大，從西北部的100 mm到東南部的2 350 mm；大部分地區(qū)分旱(10—4月)、雨(5—9月)兩季，雨季集中了全年75%的降水量。

1.6 地形

墨西哥主要地形特征由4個移動板塊演變而來。下加利福尼亞半島是1條長1 200 km的山脈。西馬德雷山脈與太平洋海岸平行，長約1 400 km，海拔2 000～3 000 m。東馬德雷山脈與太平洋海岸平行，從墨西哥灣開始被超過約600 km廣袤的平原分隔開，海拔1 200～3 000 m。西北部的索諾拉和奇瓦瓦沙漠靠近美國邊境。中央高原海拔500～2 600 m。新火山軸山從西海岸經過墨西哥城南部直到東海岸，最高海拔574 m。南馬德雷山脈延伸超過1 200 km，靠近西南海岸，最高海拔3 850 m。瓦哈卡州東南部的馬德雷山脈長約300 km，最高峰3 000 m。東南部的尤卡坦半島是相對平坦喀斯特地形，幾乎沒有河流。

1.7 水文

墨西哥分37個水文區(qū)域，細分為158個流域和976個子盆地?？偲骄鶑搅鞴烙嫗槊磕?79 000 hm3(1 hm=100 m)。最大徑流的5個水文區(qū)域在東南部：格里哈爾瓦·烏蘇馬辛塔(Grijalva_Usumacinta)(與危地馬拉共享)、帕努科、帕帕洛阿潘、科斯塔奇卡德格雷羅(Costa Chicade Guerrero)和夸察夸爾科斯。面積最大但比上一組水文區(qū)降水量少的5個水文地區(qū)是：布拉沃(與美國共享)、索諾拉蘇爾、萊爾馬—圣地亞哥、巴爾薩斯和錫那羅亞。

2 電力情況

根據普羅迪森(Prodesen)2017—2031數據，截至2017年，墨西哥國家電力系統(tǒng)(SEN)的裝機容量為75 685 MW[1]，其中70.5% 來自于傳統(tǒng)電廠，29.5% 來自于清潔技術電廠(見表1)。2016—2017年間，清潔技術的裝機容量增加了1 148 MW(5.4%)，增長的 59.1% 是由于安裝了新的風力發(fā)電廠(464 MW)和高效熱電聯產(215 MW)。

表1 按技術類型劃分的2017年發(fā)電廠運行基本特征(普羅迪森 2017—2031.塞納)

3 水電發(fā)展概況

水力發(fā)電一直是最具吸引力的能源生產選擇之一，在精心規(guī)劃的系統(tǒng)中，它為項目影響地區(qū)的社區(qū)提供了重要的社會發(fā)展選擇。墨西哥擁有充足和充分分布的水資源，其水電潛力是基于水壩的蓄水量，大約為1 500億m3，這個量取決于該國不同地區(qū)的降水和徑流。目前有181座大壩，占該國總蓄水能力的近80%。根據墨西哥《2016—2030年可再生能源展望》，2016—2030年，水電裝機容量將從12 551.1 MW增加到2030年的16 975.8 MW，2022年是墨西哥水電新增容量最大的一年。

根據普羅迪森2017—2031數據，2016年墨西哥電力裝機容量中，71.2%來自傳統(tǒng)技術，28.8%來自清潔技術。墨西哥水力發(fā)電占裝機容量的17%，占全國裝機容量的1/4；清潔能源(水力、地熱、太陽能、風能、生物能源和海洋發(fā)電等)年發(fā)電量占比20.3%，其中水電占總發(fā)電量的48%[2]。目前，墨西哥水力發(fā)電裝機容量12 575 MW，已確定了101座水壩，包括聯邦電力委員會(CFE)和私人發(fā)電廠，裝機容量為1～8臺機組的大型(大于30 MW)和小型(小于30 MW)發(fā)電廠不等[1]。墨西哥當前的水壩情況如下所示(見表2)。

表2 墨西哥當前的水壩情況

續(xù)表2 墨西哥當前的水壩情況

4 小水電發(fā)展概況

在墨西哥，小型水電站的定義是指水電站裝機容量在30 MW以內的水電站。根據墨西哥水技術研究所 (IMTA) 和國家電力與清潔能源研究所 (INEEL)提供的資料，這里主要梳理了裝機容量在5～30 MW的小水電站(截至2017年)官方名稱、所在區(qū)域、建造年份、裝機容量、所屬機構等基本信息；該裝機范圍內小水電站的總裝機容量為532.33 MW，其中最早的1座電站建造于1903年，距今已經119 a(見表3)[3]。

表3 墨西哥5～30 MW的小水電站(截至2017年)

根據墨西哥水技術研究所和國家電力與清潔能源研究所提供的資料，在運行50 a以上，裝機容量30 MW以下的小型水電站中，該機構確定了43座開展現代化改造或者重建工作；在運行50 a以下，裝機容量30 MW以下的小型水電站中，該機構確定了27座開展現代化改造或者重建工作[4]。

5 水電開發(fā)建設主要障礙

根據墨西哥水技術研究所和國家電力與清潔能源研究所于2017 年10月26日舉辦的第一屆研討會“水力發(fā)電發(fā)展的障礙和機遇”內容，開發(fā)水電潛力的一些主要挑戰(zhàn)和障礙與來自能源改革的批發(fā)電力市場 (MEM) 的新規(guī)則有關，具體表現在以下幾個方面：

(1)開發(fā)成本和效益。由于價格低廉且執(zhí)行時間較短，水電開發(fā)與新技術(風能和太陽能)相比競爭力較低(太陽能和風能技術在 2025—2030 年期間的參與度將顯著增加，這將與任何其他能源相比具有競爭力，因為成本降低了40%～50%)。由于裝機容量、水電收入水平低，拍賣中考慮的基本和峰值發(fā)電價格差異很小，未來能源交易價格存在不確定性。與其他技術相比，水電每兆瓦的投資更高。

(2)社會環(huán)境。從可持續(xù)性和區(qū)域發(fā)展來看，在墨西哥水電存在著不利的環(huán)境影響， 某些部門對項目存在負面看法和社會排斥現象，社區(qū)對水電解決欠發(fā)達地區(qū)和缺乏服務的期望過高，水電開發(fā)影響了當地社區(qū)水資源管理的用途和習慣。由于對發(fā)電廠的承諾，對上游水資源的可用性施加了限制。

(3)發(fā)展機會挑戰(zhàn)。在墨西哥，短期內促進水電發(fā)展，面臨著水資源表征和評估，技術開發(fā)、研究和創(chuàng)新，市場份額競爭等方面的客觀挑戰(zhàn)；還面臨著對傳統(tǒng)的水電站進行現代化改造或者重建、建設新一代水電廠、提升現有水利基礎設施的資金來源問題。作為清潔能源，水電在墨西哥具有重要的占比，但是投融資機制、清潔發(fā)展技術案例的應用還不完善。

6 結 語

通過文獻資料閱讀、國際交流等途徑，對墨西哥國家基本情況、電力發(fā)展情況、水電以及小水電開發(fā)現狀及阻礙水電開發(fā)的因素等進行梳理和總結，可以更好地了解墨西哥水電開發(fā)狀況以及面臨的挑戰(zhàn)和機遇；有助于國內政府機關、科研單位以及企業(yè)更加準確地與墨西哥開展國際合作，助力兩國在能源領域尤其是水電領域、清潔能源領域高質量的合作。將我國在水電開發(fā)領域取得的優(yōu)秀經驗成果與墨方共享，可促進墨方水電行業(yè)的綠色發(fā)展和現代化提升改造，推動雙方在共同承擔的中國—墨西哥政府間合作項目“綠色小水電規(guī)劃、建設與運行管理技術”取得實質性成果。