王文铭,艾 尉
(中国石油大学(华东)经济管理学院,266555,青岛)
水力资源作为清洁能源,是我国能源的重要组成部分,在能源和经济可持续发展中占有重要地位。我国水电资源居世界首位,理论蕴藏量在1万kW以上的河流共3 886条,单站装机容量500 kW以上水电站的技术可开发装机容量54 164万kW,年发电量24 740亿kWh,其中经济可开发装机容量40 179.5万kW,年发电量 17534亿 kWh。
我国水力资源在地域分布上不平衡,西部多,东部少。按照技术可开发装机容量统计,我国西部云、渝、贵、甘、陕、宁、新、青、桂、藏、内蒙古等12个省(自治区、直辖市)水力资源约占全国总量的81.46%,特别是西南地区云、贵、川、渝、藏占66.70%;其次是中部的晋、黑、吉、豫、鄂、皖、湘、赣等8省占13.66%;而经济发达、用电负荷集中的东部辽、京、津、冀、鲁、苏、浙、沪、粤、闽、琼等 11个省(直辖市)仅占4.88%。因此,西部水力资源开发除了自身的市场需求以外,还要向东部市场供给,实现水电的“西电东送”。
我国水力资源集中的金沙江、雅砻江、澜沧江、大渡河、乌江、长江上游、南盘江红水河、黄河上游、湘西、闽浙赣、东北、黄河北干流以及怒江等,其总装机容量约占全国技术可开发量的50.9%。这些河流或地区水力资源集中,有利于实现流域、梯级、滚动开发,有利于建成大型的水电基地,有利于充分发挥水力资源的规模效益,实施 “西电东送”。
根据最新调查,到2008年年底全国水电装机总量达到1.7亿kW,居世界之首,占全国发电装机容量的21.77%,仅次于火电。但与其他国家比,我国水电装机总量占比仍然较低,世界上有24个国家水电站发电量占比达到90%以上,55个国家在50%以上,62个国家在40%以上。
随着国家节能减排、开发清洁能源战略的实施,近几年我国水电开发速度逐渐加快,水电发电量逐年上升,2009年水电发电量6156.4亿kWh,较2002年翻了两番。
(1)水电资源整体开发程度低
我国是世界上水电资源最丰富的国家,但开发利用程度远远低于发达国家。瑞士的水电开发程度达到了100%,法国、巴西、挪威等国家都在80%以上,我国虽然有8万多座水库,但这些水库大多用于防洪、灌溉,具备发电功能的较少,水电发程度只有20%左右。
(2)水电开发程度地区差异较大
我国东部地区水电开发程度较高,而占水电资源80%左右的中西部地区开发程度较低。西部地区经济相对落后,加之地方政府对水电重视程度不够等多方面原因,水电开发程度非常低,四川、云南开发程度只有20%左右,西藏只有1%左右。
(3)面临技术上的挑战
由于地理条件的原因,我国在水电资源开发中将修建众多的巨型高坝水电站工程。这些工程的主要特点是:泄洪流量大,坝高库大,地基处理难度大,地质条件复杂,地下厂房机组装机容量大。要保证水电站工程安全、经济和环保三大目标的同时实现,必须加强西部地区水电开发与高坝建设中如流体力学与湍流理论、岩土力学、随机波动力学等各类基础科学和相关应用科学前沿的研究。
水能资源直接由一次能源转化为水电,不消耗矿物资源和水资源,且不产生CO2、SO2、NOx及烟尘污染物,对于节能减排目标的实现具有重大作用。水力发电既可减少CO2的排放,又可减少化石能源的消耗。水力发电技术成熟,单机装机容量大,因此是一种安全可靠的清洁能源。
据统计,2009年中国水电、风电、核电、太阳能等新能源、可再生能源在一次能源消费结构中的比重由2008年的9%上升为9.9%。其中,水电占一次能源中的比重由2008年的7.4%上升至8.9%。虽然我国水电开发速度不断加快,但是目前能源结构中化石能源所占比重依然过高,即使按目前的速度发展下去,到2020年也难以实现一次能源中非化石能源所占比重达到15%的目标。因此我国应当进一步加快水电、核电、风电、太阳能等清洁能源的发展速度,目前风电与太阳能技术还不够成熟,只有大力发展水电和核电。基于我国水能资源世界第一与铀相对贫乏的现状,水电是我国发展非化石能源最理想的能源。
在2009年中国水电可持续发展高峰论坛上,国家能源局局长张国宝指出,水电开发对我国未来的能源安全和结构具有重要战略意义,水电开发是我国经济社会发展的必然选择。根据国家发改委 《能源发展 “十一五”规划》,到2010年,全国水电装机将达到1.9亿kW;到2020年,将达到3亿kW。水电是目前各类可再生及新能源中技术最成熟、最具商业投资开发、成本最低且相对成熟的产业,因此是我国发展低碳经济最可行的能源。以2009年三峡工程的完工为标志,我国水电开发与运行技术水平世界领先。处于汶川大地震影响区域内的水电站经受住了大地震的考验,我国的高坝建设技术、混凝土快速施工技术、大型水轮机组设计安装制造技术等都走在了世界前列,为我国水电开发奠定了良好的技术基础。同时,经过几十年的发展,我国水电建设和运营管理能力得到极大提高,形成了完整的产业体系。因此,从经济政策大环境和技术角度等方面来看,水电是我国发展低碳经济最可行的能源。
在水电开发中要坚持 “开发中保护,保护中开发”的原则,加强水电开发的前期研究和论证,加大环境保护力度,完善环境保护措施。在水电开发的同时要重视生态恢复和建设,保护生物多样性,加强水电施工中水土保持生态环境建设,最大程度地减少水电站在建设期间和运行以后对环境的不利影响。
实现水电可持续发展,既要解决好保护生态的问题,更要解决好移民安置的问题,真正做到建设一座电站,振兴一方经济,富裕一批群众,保护一方环境。移民工作对于水电站建设是关键性环节,妥善处理好移民安置问题对水电站建设及后续运行至关重要。
2010年1月我国成立了国家能源委员会,以加强能源战略决策和统筹协调。我国紧跟国际低碳经济形势的步伐,承诺2020年单位国内生产总值二氧化碳减排40%~45%,非化石能源消费比重达到15%,水电装机容量要达到3亿kW以上,水电在非化石能源的消费中占有最大的比重。2009年年底全国水电装机容量为1.9亿kW,因此,在未来10年中,水电将迎来一个非常的发展时期。随着我国经济的快速发展,国家政策的大力支持,水电开发的筹资渠道及结构将会得到良好的改善,对我国水电开发将产生巨大的推动作用。
进入21世纪,我国对水电开发更加重视,先后开工建设了一批大型水电站。逐步实现水电的滚动式开发,能够有效地降低化石能源的消费,为我国低碳经济的发展奠定基础。水电作为一种可再生的绿色能源,在未来低碳经济的道路上必将承担重要角色,拥有丰富水电资源的中国面临着重大的机遇。
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