周建平 我国能源禀赋:少气缺油、多煤富水。
低碳经济条件下,水电建设迎来新机遇。
到2010年底,我国水电开发程度仅为26.3%,西部水电开发程度不到10%,开发潜力大,开发任务艰巨。
面临的挑战:流域综合规划和流域规划环评滞后、征地移民和环境保护压力增大、水电电价形成机制不合理。
春到高峡平湖 摄影/郑斌
与其它能源相比,水电具有清洁可再生、运行成本低、综合效益大、技术成熟、调度灵活等优势。开发利用水电对保障能源安全、优化能源结构、减排温室气体、保护生态环境促进经济社会可持续发展都具有十分重要的战略意义。
“十一五”期间,我国水电继续快速稳步发展,三峡、龙滩、小湾、瀑布沟、拉西瓦等一批大型水电工程陆续建成投产,新增装机容量接近1.0亿kW。预计到2010年底,我国水电装机容量将达到2.1亿kW,年发电量超过6500亿kWh,折合约2.0亿t标准煤,约占可再生能源总量的70%,水电在能源结构调整中发挥了重要支柱作用。
我国政府已向国际社会庄严承诺,到2020年我国非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%。低碳经济条件下,水电建设迎来新的机遇。得天独厚的西部水能资源将得以开发。预计2015年,全国水电装机容量2.8亿kW,年发电量9000亿kWh;2020年,装机容量3.5亿kW,年发电量11800亿kWh(不含抽水蓄能电站),重点开发大江大河和大型水电站,建设西南水电基地。
发达国家水能资源的开发在上世纪就已基本完成。大多数发展中国家,目前也都制定了水电开发计划,估计到2025年~2030年基本完成其水电开发任务。欠发达国家,虽然多数有较丰富的水能资源,也一直致力于发展水电,但限于资金、技术和实力,开发力度小,步履艰难。
新中国成立前,我国经历了政局动荡、贫困落后、欠发达的艰难历程。新中国成立后,尤其改革开放后,建设富强、民主、和谐的社会主义国家成为现实。总设计师邓小平同志规划的“三步走”战略,我们已经完成了第一步,目前正在进行第二步。本世纪前20年的发展目标是,国民生产总值(GDP)再翻两番,全面建成小康社会。到建国一百周年时达到中等发达国家水平,基本实现现代化。重点发展领域第一是农业,第二是能源和交通,第三是教育科技。因此,“十二五”时期是全面建设小康社会的关键时期,是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期,是必须继续抓住和用好的重要战略机遇期。
众所周知,能源是人类生存和发展的主要物质基础,是经济社会发展的不竭动力。我国常规能源资源有四种:煤炭,石油,天然气和水电。我国煤炭资源丰富,是我国最主要的能源资源,煤炭占一次能源消费总量的70%,其次是水电,如果技术可开发量都得到开发,每年可提供电力约2.5万亿kWh,相当于10亿t标准煤。目前水电发电量约占全国电力发电量的16%,满足了低电价的城乡居民生活用电和农村的用电需求;我国油气资源储量少,对外依存度高,消费比重较低,人均就更少,因此,我国是少气缺油和多煤富水的国家。
我国“十二五”能源发展规划正在编制中,除GDP外,规划重点围绕实现中央政府提出的2020年非化石能源占一次能源消费的比重达到15%和单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的“两个目标”展开。预计2015年,常规水电、核电、风能等非水能可再生能源的发展规模可分别达到2.8亿kW、3900万kW和1.1亿t标准煤。水电和核电占一次能源的比重从目前的7.0%提高到9.5%;风电、太阳能发电等其他非水能可再生能源占一次能源比重从目前的0.8%提高到2.5%,届时我国非化石能源占一次能源消费比重将达到12%以上,煤炭占一次能源消费比重可从2009年的70%下降到63%。由此可见,如果不开发水电,不仅非化石能源的比重难以提高,而且节能减排的任务也难以完成。
为保障国民经济社会发展必需的能源的可持续供应,应对全球气候变化,改善环境状况,我国发展水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源已成为能源发展的战略选择。可以判断,未来十年,我国水电、核电、风电等清洁能源发电将快速发展,西藏水电大规模开发开始起步;2020年以后,太阳能发电开始规模化发展,核电规模还将进一步加大;2030年~2050年,核电、风电、太阳能等清洁能源将成为新增电源的三大主力。当前情况下,只有下决心尽快开发水电,才能从根本上改善我国能源结构,实现国民经济的可持续发展。
2010年底,全国电力装机总容量达9.5亿kW。其中,火电装机7.2亿kW,占装机总容量的75.8%;水电装机达2.1亿kW,占总容量的22.1%。风电和核电的比重约为2.0%。按照国际惯例,水电开发程度用水电年发电量与技术可开发年发电量之比表示。2010年年底,以装机容量及年发电量计算的水电开发比重如下图所示。到2010年底,我国水电开发程度仅为26.3%,西部水电开发程度不到10%,开发潜力大,开发任务艰巨。
三峡工程地电升压站与地电尾水闸门 摄影/刘华
“十二五”能源发展规划、“十二五”可再生能源规划、“十二五”电力规划以及“十二五”水电规划等均已经完成初稿。根据党中央关于国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议,“十二五”期间将“在保护生态的前提下积极开发水电”。
水电开发目标
2015年全国水电装机容量2.8亿kW(不包括抽水蓄能);
2020年全国水电装机容量3.5亿kW(不包括抽水蓄能)。
开发重点
基本完成长江上游、乌江、南盘江红水河、湘西、闽浙赣、黄河中游和东北等7个水电基地的开发。
重点开发金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、怒江、黄河上游干流等6个西部地区的水电基地。
推进雅鲁藏布江、藏东南“三江”等西藏自治区的水电开发。
开发缅甸、尼泊尔、老挝、泰国水电,进行国际能源合作。
与上世纪水电开发所不同的是,“十二五”水电开发的政策将有所调整。强调以科学发展观为指导,坚持水电开发与移民脱贫致富、生态保护和经济社会发展相协调的基本原则,创新移民安置思路和安置方式,加强流域水电规划,在保护生态的前提下积极发展水电。
“十二五”水电开发的新要求:
推行流域梯级综合开发,加快开发大型水电基地,以大型水电站开发为主,推进开发中小型水电站,实行大中小开发相结合。
推行以生态环保方式开发。在河流规划、勘察设计、施工建设和投产运行全过程落实和强化生态环境保护。坚持以人为本的发展理念,加强水库移民工作管理,使移民群众真正从水电开发中获得应有的利益。
扩大水电供电范围,在更大区域实现资源优化配置。大型水电基地在满足本地区电力需求的基础上,输送到市场需求空间大、电价承受能力高的东中部地区消纳,确保水能资源充分利用。推动周边国家水能资源开发并向我国南方送电。
“十二五”及2020年水电开发目标
到2015年水电装机容量达到2.8亿kW,“十二五”需新增装机容量7000万kW。2020年水电装机达到3.5亿kW,“十三五”期间水电装机容量需再增7000万kW。亦即未来两个五年计划中,每年水电投产容量需要1400万kW,而每年需要核准开工的规模则更大。因为,大型水电工程的可行性研究、施工筹建和准备少则5年,多则6~7年,工程建设期7年~10年,如果前期工作、项目申请和核准占用较长时间,甚至耽误开工,势必影响2015年和2020年目标的实现。
到2015年,西部地区水电装机规模达到18200万kW,占全国水电装机容量的比例为65%,开发程度为38%;其中水能资源最丰富的四川、云南的水电装机容量分别达到5400万kW和4700万kW,开发程度分别为45%和46%。中部地区水电装机规模达到5800万kW,占全国的22%;东部地区水电装机规模达到3400万kW,占全国的13%。中、东部地区水力资源开发程度达到90%以上。
小水电开发到2020年实现以下目标:一是全国农村水电装机容量达到8000万kW,水电农村电气化建设水平明显提高,农村水电供电区无电和缺电人口用电问题全面解决;二是小水电代燃料项目广泛实施,基本解决退耕还林区、天然林保护区、自然保护区和水土保持重点治理地区1000万户农民的生活燃料问题,户均年生活用电量不低于1500kWh;三是小水电资源实现有序开发、可持续利用,农民权益得到充分保障,生态环境得到有效保护;四是农村水电站更新改造规划任务基本完成,无人值班、少人值守的农村水电站及其配套电网达到90%以上。
“十二五”期间,部分新开工大型水电工程
除雅鲁藏布江外,我国大江大河(河段)水电规划研究工作都已完成,河流水电开发规划大部分也已审批,然而怒江中下游、怒江上游,澜沧江上游,黄河上游、金沙江上游等的水电开发规划还没有审批。河流水电规划审批目前遭遇程序性问题和审批权限问题。因流域综合规划工作和流域规划环评工作滞后,河流水电规划审批工作也受到影响。水电工程前期工作在地方政府及开发企业的积极推动下,进展较快,但限于规划未批,项目未批,要么前期工作不能深入,要么未批先建、违规建设,被批“无序”。
“十二五”期间,水电水利规划设计总院将进一步加强河流水电规划前期工作,继续抓好金沙江中游龙头水库建设论证、藏东南金沙江上游、澜沧江上游、怒江上游水电开发战略规划和“西电东送”接续基地研究工作;完成金沙江上游、澜沧江上游、黄河上游、雅鲁藏布江中游、怒江和通天河等河流水电规划,协调处理好水电规划与流域综合规划、环境保护规划以及“西电东送”输电规划的关系,为国家经济建设决策提供依据。
在建水电工程中,征地移民问题成为水电建设的重要影响因素。枢纽工程施工由建设单位组织,通常能够按照核准同意的计划进度进行并有所提前,而水库移民安置由地方政府负责,进度相对滞后,矛盾较多,进度延误。由于水电工程有机的两个部分的责任主体不同,实现进度不一致,因此往往导致工程建设周期延长和工程投资效益减低状况。建设单位和地方政府都需要进一步加强枢纽工程建设和移民安置工作的管理,协调处理好工程建设进度和移民安置进度,确保同步实施,相得益彰。
西部水电基地建设,面临诸多新的挑战,如西部地质环境复杂,交通运输条件差,生态环境脆弱,少数民族移民多,征地移民安置难度大,工程技术难度高,工程设计建设条件差,面临诸多前所未有和世所罕见的重大难题。西南地区复杂的工程地质条件和建设环境,还没有引起建设单位及有关方面应有的足够的重视,疏于管理、压缩周期、减少投入已成为工程建设质量隐患的推手;对复杂工程技术问题不进行深入研究论证、违背科学决策的程序和原则、武断决策也已成为导致工程建设质量安全隐患的主要影响因素。
目前,我国水电工程技术已经走在世界前沿,引领水电技术的发展方向,同时,水电开发面临的形势十分复杂,任务十分艰巨,走在世界的前列,必然需要付出比以往更大的代价,承担更大的风险。在引领世界技术发展的过程中,如果我们不能付出勘察设计科研工作应有成本和代价,那么工程建设和运行管理中,必然遭遇诸多偶然,造成工程建设和运行管理的被动局面,缴纳更加昂贵的学费,甚至带来安全隐患。
风能开发 摄影/张爱忠
贯彻落实科学发展观、坚持以人为本以及构建和谐社会的要求,对水电工程勘察设计和建设运行管理提出了更高的新的要求。各级人民政府、社会各界对水电工程质量安全、移民安置、生态环境保护的期望也越来越高。毫无疑问,西部水电工程的勘察设计和工程建设将遭遇更多的难题和挑战。水电开发者要敢于面对现实,以对国家和人民群众高度负责的态度和不畏艰难、顽强拼搏的精神,勇敢地担负起时代赋予的光荣使命。
水电开发面临的问题,首要的是认识问题,尤其是正确认识和统一认识的问题,只有正确认识,才会积极推动;只有统一认识,才能形成合力,从而使水电开发走上健康、稳定发展之路。根据对水电性质的研究和工程实践的总结,可以断定两点,第一,水电是清洁的、可再生的、可以经济大规模开发的能源,这也是区别于其他可再生能源的特点;第二,水电工程是节能工程、生态工程、民生工程和防灾减灾工程。正是因为水电开发所具有的综合利用效益,包括在生态环境保护方面发挥的良好作用,国家环保部已经授予二滩、公伯峡等水电站环境友好工程奖。因此,水电是以生态环保的方式开发是可行的,水电开发要遵循“开发中保护、保护中开发”的原则,更加注重保护环境,减少对植被的破坏。过去在水电建设中对这一点关注不够,造成了一些不利影响,但是只要我们吸取经验教训,重视生态环境保护的问题,就可以解决好生态环境保护问题,因此,生态环境问题不应成为水电开发的制约因素。
水电开发的第二层次的问题是体制机制问题。国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝多次讲话中提到,水电开发最突出的5个方面的问题:一是,法律法规不完善、政策不配套;二是,水电电价形成机制不合理,同网同质不同价;三是,生态环境影响夸大其词,利弊不分;四是,移民安置问题,移民群众的利益得不到保证;五是大坝安全问题,洪水、地震和重大地质灾害威胁大坝安全。解决体制机制的问题,不会一蹴而就,仍然是利益各方博弈的漫长过程。
水电开发第三层次的问题是工程技术问题,远不能夸下海口说:我们已经是世界第一,我们已经掌握关键技术解决方案。每一个大中型水电工程都有其特殊的关键技术问题,都需要开展科技攻关或重点专题研究。水电工程的关键技术可以罗列出十大方面,分别是:一、高坝筑坝技术,二、泄洪消能技术,三、地下工程技术,四、复杂地基处理技术,五、高边坡工程技术,六、现代化机械施工技术,七、大型机组制造安装技术,八、梯级电站群优化调度运行技术,九、远距离超高压特高压输电技术,十、水电站现代化管理技术(在线状态检测和维修、信息化、网络化、远程监控等)。不进则退,惟有自主创新,我国水电技术才能始终走在世界的前沿。
下:金沙江全景图 摄影/王连生
水电是宝贵的可再生资源,同时也是有限的稀缺的资源,愈早开发愈有利,应该积极开发、大力开发、加快开发。
水电开发必须切实转变观念,贯彻落实科学发展观,坚持“以人为本”和“和谐发展”原则,确保质量安全和投资效益,促进人与自然的和谐。
我国水电开发至少还可持续30年,每年核准开工和投产规模不少于1400万kW,实现2020年节能减排的发展目标,重大水电工程必须在2015年之前开工,才能在2020年投产发挥作用。水电开发前景广阔、任重道远。