現行監管框架是在發(fā)電企業(yè)改革之后所建立,為抑制競爭扭曲,試圖將競爭環(huán)境(發(fā)電)與監管環(huán)境(輸電)分離。抽水蓄能電站可向電網(wǎng)提供的服務(wù)范圍廣泛,導致難以將他們歸為純粹的發(fā)電或是輸電產(chǎn)品,加大了納入現有監管框架的難度。
抽水蓄能電站投資回報模式由他們在監管框架下的定義決定。當被定義為發(fā)電產(chǎn)品時(shí),經(jīng)營(yíng)者在競爭性市場(chǎng)中收回投資;當被定義為輸電產(chǎn)品時(shí),經(jīng)營(yíng)者通過(guò)服務(wù)成本模型或是許可報酬模式回收投資。而由于抽水蓄能兼有發(fā)電與輸電兩種產(chǎn)品的特征,對于其他類(lèi)型的儲能也構成了威脅和挑戰。Sioshansi等人的研究(2012,P8)指出,如此的監管結構兩分法可能會(huì )阻礙抽水蓄能電站價(jià)值的充分利用,無(wú)法充分展現該技術(shù)的吸引力。
在許多競爭性市場(chǎng)中,價(jià)格信號很難體現抽水蓄能電站可為電網(wǎng)提供的所有價(jià)值。如果抽水蓄能電站運營(yíng)需從競爭性環(huán)境中收回投資,電站在設計和規劃時(shí),也將以該部分價(jià)值屬性最大化為目標。
根據Sioshansi等人的研究(2012,P9),美國聯(lián)邦能源管理委員會(huì )(FERC)636號令實(shí)施的天然氣能源開(kāi)放獲取模型可以作為良好借鑒(筆者注:636號令要求管輸企業(yè)的銷(xiāo)售和運輸職能完全分離,使得管輸企業(yè)成為單一的運輸主體,并在FERC的監管下收取管輸費,該法令旨在提高天然氣管道運輸業(yè)的競爭及效率)。這種模式下,抽水蓄能電站或儲能系統可以通過(guò)系統運營(yíng)商(ISO)組織的拍賣(mài)將電站容量出售給第三方,抽水蓄能電站可從競爭市場(chǎng)和監管環(huán)境二者中取得收入回報,取決于第三方代理的具體情況。
4.7 水電開(kāi)發(fā)授權
巴西1988年《聯(lián)邦共和國憲法》第20條、第21條分別規定,水資源屬于國家財產(chǎn),國家有權以直接或通過(guò)批準/特許權/電力能源開(kāi)發(fā)及水利開(kāi)發(fā)服務(wù)許可形式,與水資源所在州共同進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。法律同時(shí)規定,應根據開(kāi)發(fā)容量大小確定是否通過(guò)招標方式授予特許經(jīng)營(yíng)權,以及特許權、批準或服務(wù)許可模式各自適用的水力資源開(kāi)發(fā)類(lèi)型。
法律還規定,如果授權方未對“最佳利用”進(jìn)行定義,則不得進(jìn)行水電開(kāi)發(fā)進(jìn)行招標。“最佳利用”定義中涵蓋軸線(xiàn)、電站布置、運行水位、水庫和裝機容量等參數,這些屬于水電開(kāi)發(fā)研究報告中的水文水頭方案內容。
巴西國家電力局ANEEL在相關(guān)條例中對特許經(jīng)營(yíng)權的授予程序進(jìn)行了詳細規范,對包括流域水電開(kāi)發(fā)研究報告、技術(shù)和經(jīng)濟可行性研究等有關(guān)的文件和流程也提出了要求,但抽水蓄能電站的相關(guān)流程要求并未包含在內。
如前所述,抽水蓄能電站可以采用不同的建設理念,例如在是否在徑流內建立水庫,是否利用現有水庫,是否對常規水電站梯級加以整合,發(fā)電是全部還是部分依賴(lài)抽水實(shí)現。若利用已有水電站水庫建設抽水蓄能電站,則需制定各電站不同持有者使用需求的沖突解決原則,并評估對下游梯級電站的影響以及合理的利益分配。
目前,巴西與水電開(kāi)發(fā)受讓有關(guān)法規尚未充分涵蓋抽水蓄能電站。
4.8 環(huán)境許可
根據聯(lián)邦法律,針對潛在或有效污染活動(dòng)進(jìn)行環(huán)境審批許可是國家環(huán)境政策工具之一,水電站的實(shí)施與建設需要取得環(huán)境審批許可。法律同時(shí)規定了水資源開(kāi)發(fā)工程,例如以水力發(fā)電為目的裝機容量10MW以上的大壩建設,以及任何發(fā)電來(lái)源的、裝機容量10MW以上的電站建設均需編制環(huán)境影響專(zhuān)題研究和環(huán)境影響專(zhuān)項報告。
巴西有豐富的水電工程建設實(shí)施歷史,在編制項目環(huán)境影響研究報告方面擁有大量經(jīng)驗。盡管人們預計抽水蓄能電站建設實(shí)施所帶來(lái)的社會(huì )環(huán)境影響與傳統水力發(fā)電廠(chǎng)相似,但這類(lèi)工程的環(huán)評在該國還是一個(gè)鮮為人知或使用的項目概念。
抽水蓄能電站可能產(chǎn)生的社會(huì )環(huán)境影響是與站點(diǎn)具體條件、項目規模及其結構特征有關(guān),如水庫的大小、開(kāi)挖程度、是否在河道中修建水壩,以及電站運行方式等。根據電站的規模的不同,開(kāi)環(huán)式抽水蓄能電站(上、下水庫至少有一個(gè)是在河流中筑壩形成)對環(huán)境的影響類(lèi)似于傳統型水電站或小型水電站。與開(kāi)環(huán)抽水蓄能電站相比,閉環(huán)項目對生態(tài)系統的影響和范圍通常更小、持續時(shí)間也更短。這類(lèi)項目的特點(diǎn)是將兩個(gè)水庫都部署在河道之外,部署位置也具有更大靈活性(DOE,2020)。
同樣,利用已有水庫而建的抽水蓄能電站對環(huán)境影響也較小,因為它們無(wú)須在河流中重新筑壩修建新水庫,避免了相關(guān)的影響產(chǎn)生。但抽水蓄能電站建設需要大量的地下施工作業(yè),這類(lèi)環(huán)境影響取決于開(kāi)挖工作以及棄渣的移除和處置。
由于巴西沒(méi)有對抽水蓄能電站授予環(huán)境許可的先例,因此這類(lèi)工程的相關(guān)討論有待進(jìn)一步發(fā)展和成熟。討論應包括許可和監管機構、項目開(kāi)發(fā)商和其他利益攸關(guān)方,以更好地理解不同的項目的概念和影響,減少、減輕和彌補環(huán)境影響的措施,以及要適應抽水蓄能電站發(fā)展,巴西的環(huán)境許可立法需要調整的程度。
4.9 水資源使用
除與能源高度相關(guān),抽水蓄能電站的建設實(shí)施還有益于發(fā)展水資源的多種用途,包括資源存儲、水文調節、為航運等活動(dòng)創(chuàng )造有利條件、城市供水、灌溉、防洪和休閑等等。Canales等(2015)介紹的美國Olivenhain-Hodges和Elsinore Lake項目案例中,抽水蓄能電站設計對水資源綜合利用進(jìn)行了規劃安排,產(chǎn)生了積極區域性效應。
但水資源不同用途的協(xié)調工作會(huì )變得更為復雜,需解決過(guò)程中不同的行為者間的利益沖突。抽水蓄能電站須評估兼容性的操作能力是否在其可承受范圍內。以葡萄牙Foz Tua抽水蓄能電站為例,為讓杜羅河上的旅游船通過(guò),該電站不得不在某些時(shí)間暫停運行。而渦輪機轉動(dòng)及抽水過(guò)程所造成的涌浪也會(huì )將航運置于風(fēng)險之中。另一個(gè)案例是巴西圣保羅州Pedreira抽水蓄能電站,為避免影響公共供水水質(zhì),該站被限制從Pinheiros河抽水到Billings水庫,造成Henry Borden水電站發(fā)電量下降。
當抽水蓄能電站部署在水資源稀缺且水資源使用沖突已經(jīng)發(fā)生的地區,又特別是在靠近大城市中心的地區時(shí),這種復雜性更會(huì )增加。
在這方面,國家《水法》規定,水資源管理應以推動(dòng)水資源多樣化利用為基礎。鑒于此,有必要從水量和水質(zhì)的角度評估實(shí)施抽水蓄能電站的好處和影響。根據《水法》的規定,水力發(fā)電開(kāi)發(fā)項目,均需就水資源使用權的授予范疇進(jìn)行討論,并分析以下內容:項目區域的用水情況;工程對流域水量和水質(zhì)的影響;各抽水蓄能電站的運行,鑒于項目不同,電站在短時(shí)間內可在發(fā)電和抽水之間切換;以及對電站運行的可能限制。
從更廣泛的角度來(lái)看,須討論聯(lián)邦和州一級水資源使用授予相關(guān)現行法規需在多大程度上進(jìn)行修訂或改進(jìn),以將各類(lèi)型抽水蓄能電站活動(dòng)涵蓋在內。