主题：科普：可再生能源不等于可再生电站

文/水博



最近，《南方周末》上刊登了一篇名为《专家学者齐聚南方周末 “水电之争”再起》的文章（下称南文）。看过之后，首先让人感觉《南方周末》已经有了很大的进步。从过去的喜欢找一些反水坝、反水电的专家和记者煽情，到现在能把两方面专家都请来，让他们分别阐述各自的观点，这的确是一个不小的进步。记得以前南方周末有一个经常诬蔑中国水电的记者曹海东，地震之后曾经在报纸上公开报道说水库吞没了某个村庄。当我们指出这绝对是造谣之后，虽然没有见到南方周末和造谣记者的正面解释，不过从此之后，曹海东记者就再也没有在报纸上发表过诋毁中国水电的文章了。现在，不仅在报纸上公开诋毁水电的记者销声匿迹了，而且《南方周末》又开始主动的请两方面意见的专业人士，都来发表对水电的意见，这不能不说是一个令人欣慰的进步。



南文中报道的贾金生博士和韩小平先生的发言，都非常有度，基本上已经圆满地回答了极端环保人士的各种质疑。不过，虽然说《南方周末》的态度已经有了巨大进步，开始比较客观地让两方面的意见都出现在报纸上。但是，在对某些关键问题的把握和评价上，似乎还存在着较大的差距。他们可能还没有能力对某些“专家”的意见进行必要的鉴别。



例如，南文的开篇就重复人民大学环境学院马中副院长的说法“水电只在生命周期内是可再生能源，寿命结束之后就不可持续了。如果今天的水电技术能够像都江堰那样——深淘滩低作堰、靠水利带动泥沙，那是可持续的。但现在都是高坝，这就使水坝必然有个寿命问题——等到都淤平了还有什么功能可言？”。《南方周末》把这段文字放在文章的最开头，显然是表示特别的认同这种说法。



不过，非常遗憾《南方周末》特别认同的核心观点，却正是本文中的最大问题。虽然马中副院长的这段内容，只有三句话，但是，我们却能证明他的每一句话都是错误的。有些是属于概念错误；有些是属于道听途说的不准确；有些则是属于毫无逻辑的对水电的无端抱怨。总之，为了避免马中的言论误导公众，我们特别需要对这些的言论中存在的问题，进行必要的说明。



首先，任何认为“水电只在生命周期内是可再生能源，寿命结束之后就不可持续了”的人，都说明他根本就不理解“什么叫可再生能源？”。可再生能源的概念绝不能等同于可再生的电站。因为，任何电站都是人们用机械设备和建筑材料建设的，而任何设备和材料都是有寿命的。所以，无论是火电站、水电站，风力发电站还是太阳能发电站一定都是有寿命的。因此，按照马中的逻辑任何电站本身都是不可再生的。但是，根据每一种电站发电所用的能源的性质，则完全可以分为可再生的能源和不可再生的能源。火电站发电所用的能源，来自煤炭或者石油。由于煤炭和石油都是不可再生的化石能源，我们用一点就会少一点。所以，国际社会公认；火电站发电使用的煤炭和石油是不可再生的能源。



而水力发电站、风力发电站和太阳能发电站发电所利用的能源性质则完全不同。它们都不需要消耗任何化石能源，而只是利用和吸取大自然中的不断循环着的能量。因此，国际社会公认它们是属于可再生的能源。因为，只要地球上的大自然循环还存在，这种能量就不会因为可再生能源电站的使用的而消失。具体地说，水力发电是利用地球上不断循环着的水的能量。每天太阳的热量都要把一部分海水变成水蒸气，这些水蒸气受热上升到高空之后，就一定会有大量的冷空气补充过来，形成了地球上日复一日的大气的环流。当大量水蒸气的云团，飘移到陆地上空遇冷之后变成雨水降到地面上，就会聚形成了川流不息的江河。因为陆地上不同的山峰、高地、平原存在着高程差，所以，每条从高山上奔流下来的江河都具有巨大的能量。水力发电就是利用河水筑坝后产生的高程差（也就是水的势能）来发电。同时，因为水电站只利用水的势能，本身并不会消耗水，所以，它原则上不会影响江河总的水量。因此，只要地球上大气循环还存在，河水的流动就会存在，水力发电的能源就永远存在。所以，我们认为水力发电是可再生的能源。



风力发电的可再生能源机理几乎与水电完全相同，有所区别的地方是，风能是吸取大气在空中循环过程中空气流动的能量。因此，同样只要地球的自然循环存在，风能就永远存在。太阳能的可再生性质就更为直观了。每天不断升起的太阳，是我们地球上能源的主要来源。我们把太阳能的一部分直接用来发电，当然是一种可再生的能源了。



在我们这个世界上，不仅所有的风能和太阳能发电站一定都是有寿命的，而且目前风能和太阳能发电站的寿命都要比水电站和火电站都短得多。所以，如果我们使用马中副院长的可再生发电站的理念来衡量，太阳能发电和风能发电就更不能算是可再生能源了。那么，如果马中副院长的理由能成立，显然，世界上根本就不存在任何可再生能源了。



总之，我们必须认识到发电站本身的寿命与发电所使用的能源性质是两个完全不同的概念。燃烧煤炭、石油的火电站，不管它电站的寿命多长，都是需要不可再生的能源来发电的。然而，对于水电、风电、太阳能的发电站，不管它电站本身的寿命有多么短，它都是在利用可再生的能源发电。即使建设这些电站的材料、设备达到了使用的寿命，不能再继续工作，我们仍然可以通过更换必要的材料和设备让这个电站继续发电。这就是因为电站本身的寿命长短，根本就不会影响电站所使用的能源的性质。



其次，马中副院长的“如果今天的水电技术能够像都江堰那样——深淘滩低作堰、靠水利带动泥沙，那是可持续的”说法，也是极不准确的。这也许是因为马中副院长本人不太懂水利技术，而且治学的态度也不够严谨。道听途说都江堰的新闻宣传较多，自己并没有认真地了解过都江堰的工程和历史。其实，都江堰的“深淘滩低作堰、靠水利带动泥沙”只能解决都江堰工程所在地的灌渠泥沙淤积问题。而当泥沙被甩出飞沙堰之后，还是会要产生泥沙淤积的。因此，几乎所有的历史文献都记载着，自从古代都江堰建成以来的很长一段时间，每年都要进行包括清除飞沙在内的“岁守”（每年整修）。每五年，还必须对都江堰进行一次大修，才能维护都江堰灌渠的正常运行。



直到上个世纪70年代，我们使用了现代的混凝土技术对都江堰进行了现代化的改造，才彻底结束了都江堰灌渠每年必修的命运。都江堰下游的泥沙淤积，也是由于进入近代社会以后，人类建筑活动的不断增加，需要大量的挖河采砂，从而与灌渠下游的泥沙清淤，形成了一种动态的平衡。否则，仅仅一个简单的“深淘滩低作堰、靠水利带动泥沙”，是不可能解决整个岷江的泥沙淤积问题的。



对于职业的环境科学科研人员马中，我们还特别需要进一步的说明，目前我们国家对泥沙的控制水平绝对要比古人高明得多。我们在黄河上一系列水电站所采用的蓄清排浑发电技术，不仅解决了排水、灌溉中的泥沙淤积问题，而且，还攻克了发电同时也要排沙的难题。不仅如此，在我国黄河的小浪底水电站，还发明了利用汛期泄洪产生的异重流，对整个黄河下游河道清淤的“调水调砂”运行方式。总之，实事求是地说，如果你认为古代的都江堰就是可持续的，那么我们现代所建设的任何一座水利水电工程都应该算是更加可持续的。因为，我们现在所有建设的任何水利水电工程，恐怕还没有一个不进行“岁守”就无法运行的。



马中副院长的“现在都是高坝，这就使水坝必然有个寿命问题——等到都淤平了还有什么功能可言？”抱怨，说明他不仅一点都不了解水电站的实际运行情况，而且逻辑上似乎也有一些问题。大家怎么也不能理解，为什么要说高坝必然有寿命问题，难道低坝就没有寿命问题吗？一般来说，从水库被淤积满的时间来看，高坝淤积的寿命肯定应该比低坝更长一些。此外，高坝淤积了一段时间之后，不就等同于低坝了嘛。总之，实在让人难以理解“现在都是高坝，这就使水坝必然有个寿命问题”这句话中的逻辑。



马院长的“还有什么功能可言”的抱怨，似乎也非常没有水平。水电站的发电就是要通过筑坝壅高水位，造成水位的落差进行发电。所以，从水力发电的机理上来看，即使“等到都淤平了”不仅不会影响水电站的发电功能，而且还能提高水电站的发电效率。因为，如果水库（未淤积时）的库容很大，必须要积蓄到一定的水量之后才能壅高水位。因此，一旦水量较少的时候，水电站的（水位）发电效率就会大幅度下降。而当水库被泥沙淤满了之后，实际上相当于把水库已经变成了人造的大瀑布。因此，只要来少量的水就能迅速提高水位。



所以，泥沙淤满水库之后，不仅不会影响水电站发电，而且在很多情况下还能提高发电效率。只不过在现实当中，我们所建设的水电站通常都还要承担水资源调蓄的功能，所以，一般我们都会尽量避免我们水电站的水库很快地被泥沙淤满。然而，水电站严重淤积之后不仅不会影响发电，反而提高了发电效率的工程实例，还是存在的。我国黄河上的青铜峡水电站，其水库的淤积程度早已经超过了90%。但是，由于青铜峡的上游还有龙羊峡等大型水库的调解，所有，至今青铜峡水电站的发电功能仍然发挥得非常好。



总之，科学原理和客观事实都已经说明，水电站的发电功能并不会受到水库淤积的影响。即使“等到都淤平了”还是照样能发挥水电站的发电功能。这个简单的道理，不知道马中副院长能不能理解？



老实说，尽管《南方周末》的文章已经能够把双方的观点都摆出来，但是，马中副院长的幼稚言论，真的让人感到十分揪心。一方面；为我们南方周末的科学水平而担忧。它的一些编辑记者，不仅没有能力鉴别一些基本的科学常识（如可再生能源与电站），而且，还有点盲目迷信“权威”身份的毛病。迷信权威历来都是与科学精神大忌，这说明《南方周末》的科学水平和科学素养都与公众的要求存在着较大的差距。因此，长期以来，很多人对《南方周末》的评价都是“民主有余，科学不足”，真心希望南方周末能在这方面加以改进。其实这也并不难办到，只要履行好一个记者的职责，对于专家言论中违反逻辑的疑问，敢于追问清楚就可以了。



另一方面；看到我们国家最知名的中国人民大学的环境学院副院长，在公开场合所表现出来的这种低水平，真是难免让人揪心。由这样的学院副院长教育出来的环境专业毕业生，又怎么能担负起我国的环境保护和监管责任呢。环保部的那位声称“水电比火电污染更严重”的糊涂官员，倒真像是马中副院长培养出的学生。因此，看过这篇文章之后，终于能让我们明白了：我们国家今天的环境科学，为什么还是如此的落后？我们国家的环境问题，为什么还会如此的严重？


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专家学者齐聚南方周末 “水电之争”再起
(2011-1-29 8:37:15) 来自 南方周末


　　水电只在生命周期内是可再生能源，寿命结束之后就不可持续了。如果今天的水电技术能够像都江堰那样——深淘滩低作堰、靠水利带动泥沙，那是可持续的。但现在都是高坝，这就使水坝必然有个寿命问题——等到都淤平了还有什么功能可言？

　　他们（西方发达国家）开发完了回头反思，就像把小孩养大了再来反思教育过程，跟你马上要养孩子，是两回事。现在发达国家讨论的是洪水和机遇的问题。对于众多的欠发达国家和地区，洪水一定不是机遇而是灾难。

　　“水火之争”再起波澜。不久前，环保部污染防治司副司长凌江在一次公开发言中直言，“水电在某种程度上可能比火电造成的污染更严重”，此言一出，旋即引发时任国家能源局局长张国宝的反驳。

　　多年以前，就有一些环保人士开始发出质疑、反对水电之声。在水电开发持续升温的背景下，这一次，争论则直接发生在环保部门和能源部门的一些官员之间。

　　水电的环境影响到底该如何评估？在中国面临巨大节能减排压力现实下，中国水电开发的现实和未来前景如何？南方周末邀请了环保部环评司巡视员牟广丰、中国水利水电科学研究院副院长贾金生、长江水利委员会水资源保护局前局长翁立达、中国人民大学环境学院副院长马中以及中国能源网CEO韩晓平就上述问题发表看法。




长江水利委员会水资源保护局前局长翁立达


　　南方周末：水电开发的环境威胁之一，是大江截流形成的大坝对流域水文、生物多样性的影响，在这点上，反坝人士主张“留住自然流淌的江河”，挺坝人士强调水利设施对人类的积极作用。这背后有一个价值问题：是人重要，还是鱼也同样重要？

　　牟广丰：这是一个价值取向和价值判断的问题。有些人会说：争来争去不就那几条鱼么？不是说这几条鱼，这代表生态，生态无价。

　　贾金生：人重要还是鱼重要，这是个糊涂问题。说鱼重要的人，如果要和鱼争夺生存资源的是他自己的家人，相信他脑袋立刻就清楚了。不当家不知柴米油盐贵，归根到底是把最广大人民群众的迫切需求放在什么位置上。

　　中国最根本的决定因素在于自身的国情、经济社会发展趋势。我们是后发展国家，资源的配置、资源的承载条件就这样，就能源、水、粮食、各方面基础设施的需求来讲，需求远多于当前的存量，水库肯定还要继续建设。

　　翁立达：以葛洲坝水电站为例，其建成后由于没有鱼道，中华鲟就无法生存。现在长江上游的白鲟、达氏鲟、胭脂鱼也很危险，前两个基本灭绝了。人工孵化的种群延续，替代不了天然的生长繁殖过程，一些演变、退化也是客观存在的。长江是一个水生生物的宝库，生物多样性仅次于亚马逊河，水电的大规模开发对此影响很大。

　　韩晓平：水电站建了以后，会形成一些新的生态平衡。动物是很聪明的，它会改变生存方式。风电也有环境代价，你看看风场每年打死多少鸟？中小水电站的建设不会造成太大的生态灾难，有人老担心鱼的事，其实好多河本来就是季节性河流，鱼每年死一遍，没机会长大，真正修了水库，鱼可能反而能长大了。有些人老想使时钟停下来，去维持和谐，自然本身就在不断变化的自然中，到底变化中的哪一点是你所说的平衡？这里是一个悖论。怎见得一千年前鱼就是这样生活的？即便不建水坝，江河湖海也在变化。




中国人民大学环境学院副院长马中



　　南方周末：与欧美70%的水电开发率相比，中国还不到30%，确属全球范围内可开发潜力较大的地区，但中国水力资源相对富集的西部地区，也是生态相对脆弱、生物多样性资源相对富集的地区，就这些特点来说，中国的水电开发潜力是否具有一定的特殊性？

　　贾金生：美国人口3亿，大概29000亿立方米/秒径流量（一定时段内通过河流某一断面的水量），库容（水库某一水位以下或两水位之间的蓄水容积）约13000亿立方米，我们人口13亿，径流量只有28000亿立方米/秒左右，库容大约6000亿立方米。我们问过美国同行：你们人口那么少，修那么多水库，啥概念？他们说就是要把水资源的利用效率提高。

　　韩晓平：这个说法不是很科学，哪儿的生态不脆弱？哪儿的生态很坚强？关键是能不能形成一种新的平衡。（水电开发）不可能没有负面问题，但关键是不是在能承受的限度内，要从系统的角度来看。即便没有水电，季节性河流没水时也会有污泥，也会有温室气体排放。





中国水利水电科学研究院副院长贾金生




　　南方周末：从2003年开始，中国大型能源央企就在西南地区“跑马圈水”，也由此引发业界对中国水电开发现状的担忧：开发无序、程序混乱，过度开发，对此，您怎么看？

　　翁立达：五大电力公司一直在争地盘，占下来以后你不开，别人还可以挤进来，逼得你要赶快动，于是前期基础工作不到位、地质勘探不到位就已经开始兴建了。很多水电站是开建了才发现问题。水利工程有过教训，去过岷江的人都摇头说，如果把一条河很长一段搞成断流，影响地下水、植被、生态系统，这都是不可取的。

　　哪些地方能开发、哪些地方不宜开发，哪些先搞、哪些后搞，这些本应是规划来起指导作用，但现在在部门利益、地方利益驱动之下，规划屡屡被改动，起不到这样的作用。

　　贾金生：人是活的，应该动态地去看待这些问题。要说过度，有些西方的开发方式比我们还过度呢，解决问题的办法还不如我们。我们要坚决发挥好后发优势，把事情尽量办得更好。




环保部环评司巡视员牟广丰





　　南方周末：业界另一个担忧在于，随着中国水电工程服役时间逐渐累积，原来水电站的寿命以及期望的大坝的功能都会衰减，您如何看待这些水电站的未来前景？

　　马中：我支持环保部污染防治司副司长凌江的说法。水电只在生命周期内是可再生能源，寿命结束之后就不可持续了。如果今天的水电技术能够像都江堰那样——深淘滩低作堰、靠水利带动泥沙，那是可持续的。但现在都是高坝，这就使水坝必然有个寿命问题——等到都淤平了还有什么功能可言？

　　韩晓平：建三门峡时苏联专家经验不多，现在小浪底就能够冲沙。技术是能够缓解的。二滩就没有淤的问题，能够淤就能够冲。

　　贾金生：需求决定寿命。基于目前经济社会的总体需求，中国的三峡、小浪底、二滩等水库大坝，未来一百年、二百年内会继续发挥重大作用，二百年之内还没看到可以拆掉的前景。三峡工程少说将发挥作用五百年以上。

　　这是一个历史过程。西方发达国家大概比我们提前20-25年完成了相应的开发，今天他们回头反思，认为对环境应该更加关注。2000年前后，反思达到顶峰，在发展中国家引起很大震动，认为西方已经走向了拆坝和反坝的阶段，这是很大一个误解。

　　他们开发完了回头反思，就像把小孩养大了再来反思教育过程，跟你马上要养孩子，是两回事。现在发达国家讨论的是洪水和机遇的问题。对于众多的欠发达国家和地区，洪水一定不是机遇而是灾难。

　　作为发展中国家，我们的水利设施还没有达到富余且高质量的程度。就全世界来看，我们的人均水库库容、水电装机容量跟经济发展阶段是完全合拍的，没超前也没落后。水利设施实际上还要再加大投入。




中国能源网CEO 韩晓平





　　南方周末：中国“十二五”大力发展水电，主要考虑中国火电比例过高，减排压力过大。有人也说，既然当今水电开发中，诸如移民、环境等问题无法解决，可以发展其他可再生能源。在您看来，除了水电，还有其他解决方法吗？

　　贾金生：水电普遍比火电低1毛钱。太阳能现在总的是没有市场优势，从产业角度来看经济性比较差。水电的市场性强，如果政策放开，水电的增长会比现在还快。河流干枯是因为水电么？不是，是人太多了，把它用干了，存不下来水。中国已经干掉的那么多河流，哪一条是因为水电？

　　牟广丰：当前的主要矛盾是排放压力比较大，能源需求居高不下，因此把水电放到突出的位置上来。硬拿水电和火电相比，本身就不是十分精当、科学。就像象棋和围棋，能说哪个好哪个坏么？火电最主要的环境影响是污染物的排放，而水电的主要影响是水生生态的变化。火电厂一旦停产，新增污染物排放也随之终止；而大坝一旦筑成，即使在不发电的情况下，对江河原水文情态的影响也已经形成，而且难于逆转。江河水的资源功能是多元的，首先是饮用，其次有灌溉，养殖，发电航运，调节生态和局地气候，旅游观瞻，工业用水等多项功能。

　　衡量一条江河的开发强度，应该综合考虑，而不能以某个单一指标来衡量开发强度。事实上我们的江河利用强度是比较大的。不同的开发功能之间有同一性也有排斥性。应该最大限度地发挥江河的综合功能，而不是突出某一项功能，忽略其他。 （实习生王桢楠对本文亦有帮助）