【儀表網 百科知識】也許有人認為水力發電已經成為了能源領域的“老生常談”，但事實上，作為波動的風光發電的調節者，水電更像是清潔能源藍圖中的“幕后英雄”。但是到底應如何定義水電？水電目前在國內的發展是否達到了飽和水平？“后水電時代”的發電機組投資機會在哪里？GE收購Alstom對水電行業影響幾何？本文結合大量數據以及德國、日本、美國的案例解決了上述問題。

什么叫水力發電

于1925年建成的四川省洞窩水電站，采用GE的水輪發電機組，至今仍在正常運行。

　什么是水力發電？
　　
水力發電，是研究將水能轉換為電能的工程建設和生產運行等技術經濟問題的科學技術。而水力發電站，是利用水位差產生的強大水流所具有的動能進行發電的電站，簡稱“水電站”。水輪發電機組是利用水能進行發電的發電設備，是水力發電站的核心組成。主要由水輪機、發電機兩部分構成。

　水力發電特別在哪？
　　
清潔：水能是一種可再生且免費的清潔能源。它僅利用大自然所賦予的能量，不消耗水，也不產生污染。總投資中固定成本所占比例較高，但運行成本低，銷售客戶確定，回款及時，盈利穩定。

穩定：一方面水力發電穩定，相較自然界的陽光、風等資源，河流的徑流均勻穩定，具有季節特性。汛期剛好處于用電高峰，使得電站發電量也隨之呈線性輸出。另一方面，水能具有可存蓄性。電是瞬間消費，目前為止，還沒有很好的大型蓄電池可用。而水電站，可以通過合適的地理位置加以利用，形成調節水庫庫容。使之成為的電網電源。

環保：水力發電是再生能源，對環境沖擊較小。除可長周期提供廉價電力外，還有下列優點：控制洪水泛濫、提供灌溉用水、改善河流航運，有關工程同時還能改善該地區的交通、電力供應和經濟，甚至可以發展旅游業及水產養殖。

中國水電資源開發現狀和誤區
　　
水力部2005年完成的第二次水利資源普查資料顯示：全國水力資源理論蘊藏量10MW以上的河流共3886條，水力資源理論蘊藏量6.9億KW；技術可開發量5.4億KW，年發電量24740億KW·H；經濟可開發量4億KW，年發電量17534億KW·H。但目前就水電資源開發方面，存在著以下幾點誤區：

1理論蘊藏量不等于經濟開發量
　　
決定一條河可供開發的條件重要的有以下兩點:

水量大或者落差大（即勢能大），成為控制電站裝機規模的關鍵因素。經篩選，在我國，除黃河上游、東北和沿海部分中小型水電站外，主要的具有經濟開發價值的水電資源，大部分集中于中西部地區。

綜合成本成為關鍵制約因素。首先，需要重視的是建設成本。即便是很好的水利資源，如果沒有合理的施工成本控制，也是不具備開發價值的。其次，伴隨經濟的發展，由于征地、、水庫淹沒造成的賠償問題，新建項目的成本控制面臨進一步的難度。此外，由于水電設備外型巨大，部分偏遠山區交通不便帶來的運輸綜合成本問題，也將很多資源排除在近期開發名單之外，例如雅魯藏布江如進行整體開發，僅前期公路一項，投資將在百億元量級。

2我國技術開發總量已接近極限
　　
據中國電力企業聯合會電力統計數據，截止2014年12月底，全國水電發電建成裝機容量約2.8億千瓦。在建及規劃的重型電站除金沙江上游約900萬KW、金沙江中游約1818萬KW、下游約2620萬KW外，還有雅礱江流域總計約1300萬KW、大渡河流域約1700萬KW、瀾滄江3700萬KW、怒江2132萬KW等合計近1.4億KW，兩者合計4.2億KW，甚至已超出原規劃的經濟開發總量4億KW。如果加上以雅魯藏布江干流（5000萬KW）為代表的近億KW西藏水電集群后，我國的技術開發總量都已接近極限。

所以，總的來說水電資源是可持續的，但水電資源點是有限的。

3技術開發總量轉變為經濟開發資源的可能
　　
隨著規劃水平的提高和相關資源勘察工作的細化，技術開發總量正在部分轉變為具有一定經濟開發價值的資源點。但我國總的水資源體系是確定的，裝機總量的轉變，不代表發電總量的同比例增長，伴隨著主要省份的水電開發基本完成，其轉變速度與效果將更多的依靠交通、電網、電價等客觀因素的影響。

所以，在中國，低成本水電增量開發，已近尾聲。

　面對“后水電時代”如何投資？

按照我國現有的電力供應總量及經濟發展增速，信達證券研發中心預測：到2020年，中國電力總裝機在17-18億千瓦左右。

在2014年11月12日的《中美聯合聲明》中，中方正式提出2030年左右中國碳排放有望達到峰值，并計劃到2030年將非化石能源在一次能源中的比重提升到20%。按此測算以及“十三五”規劃初步想法，2020年水電總裝機將達到3.5億，風電將達2億（為12.5計劃的一倍），光電將達1億（為12.5計劃的五倍），核電將達5800萬千瓦。

如果按現在的規劃發展下去，到2020年，我們在常規火電沒有大規模新建的基礎上，伴隨著風電、光電的迅速增量到位，鑒于其自身技術的天然缺陷，會出現巨大的調峰需求。舉例來說，作為新能源發展的德國，由于相關經驗積累和學科研究不到位，德國政府在退出全部核電之后，大力推廣光伏發電能力，終導致電力供應失衡，現在被迫重新規劃新建火電廠，以滿足社會需求。

而水電，則是調峰主要解決方案。對此，水電領域需要盡快完善市場定價機制，鼓勵興建具有調節能力的水電站。提高規劃工作的深度，加深資源調查的力度，在科學環保的基礎上盡可能多的挖掘新資源空間。要積極推進電價改革，鼓勵民間資本投資抽蓄工程，還要積極發展特高壓技術，提倡節能減排。終在電力基礎供應和調峰供應兩個層面上，共同解決問題。此外，還需改造、升級現有存量老舊電站，利用新的運營思路和設備，深挖潛力。提高老舊水電站的自動化水平、發電量以及調峰能力。

以中國的鄰國日本為例，從20世紀70年代起，日本對一些河流進行了重新開發，廢棄原有小水電，重建較大水電站。例如新高瀨川原有小水電站2.7萬KW，改建成1座大型抽水蓄能電站后，裝機容量128萬KW，為原有容量的47倍。

所以，雖然我國的水電開發資源總量已經接近極限，但隨著開發條件的轉好，開發水平的提高以及送出條件的改善，還是陸續會有少量中小規模的新建電站可供市場投資。

　水輪發電機組仍是吸引力的投資機會
　　
20世紀90年代后，歐洲、北美發達國家經濟可開發水電資源已基本開發完成，新增裝機容量日益枯竭，規模銳減。（PS：發達國家是已基本完成水電開發，而不是因為種種原因放棄。）與此同時，亞洲、中南美洲國家的水電開發進入的大發展時期，由于人力成本的劣勢，海外施工力量逐步退出中國國內及周邊市場，這使得水輪發電機成為海外廠商主要的參與方式。在這種情況下，亞非拉國家成為世界水輪發電機組市場的主要客戶，水電設備的年訂貨量一度占的90%以上，中國也因此成為了世界水輪發電機組的中心市場。

隨著我國水輪發電機組市場權重在范圍內的不斷擴大，以及我國的生產制造成本優勢，水電設備制造商在近年紛紛涌入中國。目前主要的水輪發電機組生產商家如已被GE收購的阿爾斯通（Alstom）、伏伊特西門子（Voith-Siemenshydro）、奧地利安德利茲（AndritzVATECHHydro）、東芝（TOSHIBA）等均已在中國設立生產基地。隨著引進吸收自我研發創新等一系列的努力，以哈爾濱動力設備股份有限公司、東方電氣股份有限公司為代表的國產水輪機制造行業，也取得了長足的進步，中國已經成為世界水輪發電機組制造大國。

國內市場中主要的大中型水輪發電機組制造商有：東方電氣、哈爾濱電氣、天津Alstom、伏伊特西門子、浙富水電、東芝水電、安德利茨、杭州力源、GE亞洲水電。其中，美國GE公司在2006年底在范圍內退出水電業務，其在中國國內的大中型水輪發電機組制造工廠（位于杭州市，包含自有技術及挪威克瓦納公司技術體系）已經轉產，不再從事水輪發電機組生產。目前大中型水輪發電機組行業基本由其余幾家制造商供應市場需求，整個行業產業集中度高，在2005-2010的水電開發大潮中，市場一度呈現出壟斷競爭的態勢。

故事發生到這里，本應告一段落，但新的問題出現了：就是隨著低成本水電資源點的開發完畢，水電開發市場日益。雖然其中已經進行了一定程度的整合，但現有的公司數量還是太多了。怎么辦？

讓我們先來看看水輪機的機械設備壽命：

水電站的機械設備投資中，除大量的輔助設備外，主要的水輪機、發電機、升壓設備、啟閉設備，占據了主要投資份額。由于每一座水電站的引用流量與落差不同，每一座電站的機組都各不相同，均為定制產品，無法進行替換，因此大大提高了其采購成本。但也正因為此，對其設計可靠性和維護可靠性提出了很高的要求。設備基本按電站規模等級，實行全壽命設計——即電站的生命周期內（50-100年），通過正常的維護保養，無需更換。即便更換，通常也需要幾十年后出現磨損無法修復時才會開展。面對一個持續數十年的以維護保養為主要業務的市場，顯然不需要太多的核心企業——因為根本就沒有足夠的市場空間。尤其是在中國的本土企業已經在很多領域進入技術行列的時候，整合或退出已是必然。

伴隨著美國GE于2006年退出水電市場，日本的三菱與日立公司，也于2010年將水力發電系統資產進行整合。甚至為了更好的應對同行業與風光行業的挑戰，雙方又于年將火電和核電部分的資產進行整合。我們相信，隨著低端市場競爭的加劇以及市場的進一步水力發電行業的整合步伐不會停止。也許數年后將出現中、日、美、歐，四大體系內各自只保留一家核心企業的格局。

天下之事，分久必合，合久必分。

在2015年的父親節時，GE的微信發出了紀念電氣事業發明家愛迪生的照片，似乎意味深刻。2015年9月，終于傳出來震撼性的消息：歐盟批準了GE公司收購法國阿爾斯通公司電力和電網業務的交易。即將并入GE的Alstom水電裝機容量占了超過25%的水電裝機總量，并早在1995年開始就重點布局中國水電業務，曾中標三峽工程(22.7GW)等多個國內水利大單。此外，巴西伊泰普水電站(14.8GW)等世界前五大水電站都運用了Alstom的水電技術。

雖然水電業務擁有悠久的歷史，但是GE前些年還是堅決的剝離了連續虧損的水電業務，將更多的資源投入燃機等回報較好的業務板塊。不過考慮到美洲及其他傳統客戶區域內海量的水輪機后續維護的業務，在GE重新回歸制造業的大戰略下，GE還是重新尋找到了自己在行業中的位置，通過此次收購Alstom重新置入了水電業務。兩者業務的互補性，營造出了一個新的行業霸主，也進一步開啟了行業繼續整合的篇章。

國內外水電設備市場前景
　　
一方面，目前世界水電設備銷售市場主流已由歐洲、北美、日本等發達國家轉向亞非拉等地。從未來市場的供需情況來看，雖然我國的水電資源在經過近幾年的爆炸式發展后，剩余空間越來越小，但我國周邊亞洲國家的電力發展迅速，而且周邊亞洲國家水力資源豐富，水電開發需求增長成為必然，并存在中小型機組爆發性增長的可能。

隨著國產機組的逐步成熟，近年來國產水電設備已大量進入市場，在東南亞、南亞、西亞地區具有極強的綜合競爭力，海外水電設備市場存在較好成長空間。

借助GE與Alstom的綜合實力與背景，借助區域服務優勢及融資配套，在與國產機組的競爭中還是會有一些市場空間，必將占有一席之地。但整個過程是以成本競爭驅動的，需要更加深入的與買方需求進行匹配。

另一方面，大中型水輪發電機組行業屬于資金密集型、技術密集型行業，進入壁壘較高，從進入到形成穩定的生產能力、獲得良好的項目履歷有一定困難和風險，這給新制造商進入市場帶來了一定阻力。在高水頭沖擊式機組、超大容量水輪機、大容量抽水蓄能機組、大型貫流機組、潮汐機組等高技術機組方面，中國的相關制造企業還存在一定的技術提升空間，但市場空間的消失速度與科研進程相比更快，所以在部分領域，后發企業或將放棄追趕。

伴隨著經濟可開發市場的逐步減少以及清潔能源開發的迫切需求，會有一部分技術可開發資源進入商業開發的范疇。從世界各國的整體狀況來看，新增的高門檻市場還足以支持3-4家核心企業的5-10年內的良性發展，這其中主要的業務都是Alstom的優勢區間。

在世界制造業產業向發展中國家轉移的趨勢下，我國水輪發電機組制造業擁有承接產業轉移的一系列優勢：如大的水電設備市場優勢、高素質和低成本的人力資源優勢、社會政治穩定、經濟快速增長優勢、良好的基礎設施優勢等，這些優勢使我國水輪發電機組制造行業在承接產業轉移中處于非常有利的位置。GE下一步借助Alstom在中國的一系列產業基地，將會受益于行業發展與成本可控的雙贏格局，使得相關業務成為中期經營的主要亮點。

十年后，伴隨著風電、光伏等一系列新能源在技術與成本上的不斷努力，加之水電技術可開發資源的枯竭，水輪機制造行業將逐步進入以維護保養為主營業務的區間。擁有龐大客戶儲備以及良好技術積累、服務水平的企業，會成為市場的主體。同時，筆者相信市場將會出現新一輪的整合，伴隨著一體化經濟的影響，以及合作、交叉持股等各項整合措施，30年后，水輪機制造服務行業（甚至火電、燃氣業務一起）也許將終形成兩強格局。

由于水輪機的后續維護服務，好由原設計制造廠家開展，以便大限度的節省成本、提率，因此，能否擁有足夠的機組銷售市場，成為服務市場的前提。而現在，正是搶占未來水電服務市場高地的后一戰。能否以合理的成本、優勢的技術、良好的服務搶占有更多的市場，將成為企業未來數十年發展的基石。

水電的未來：行業的潛在風險與技術機遇
　　
水力發電是一門應用科學。

近百年來的水電開發經驗，足以給我們很好的投資信心。通過科學分析，謹慎投資，能換來滾滾現金流。但其中仍存在一定的不確定因素，例如：由于固定資產比重較高，面對不可抗力，存在遭受損失的可能；水電會面臨聚光光伏、風儲一體電站，天然氣水合物，核聚變，海洋能技術，光熱技術等新興技術的沖擊。尤其是3D打印技術的發展，對于巨型水輪機組及水電設備的生產和運輸都將產生性的影響，也將給后續的維護修理帶來巨大的便捷性。這都將是現有企業將必須面對的現實。

在GE擁有的3D打印能力及原Alstom擁有優勢的水輪機設計制造經驗和宏大的客戶群體的前提下，他們的結合到底會對能源界帶來什么影響？我們期待企業對水力發電事業做出更多的貢獻。