主题：加速水电开发是实现减排的最有效措施

加速水电开发是实现减排的最有效措施

北极星电力网新闻中心 2013-1-17 13:22:48

所属频道: 电建 水力发电 关键词: 水电开发水电站抽水蓄能电站


北极星水力发电网讯:面对全球减排的巨大压力，我国已经作出2020年非化石能源达到15%的承诺。完成这一承诺，加速开发水电将是最主要的措施。然而，一些人对我国水电的减排作用的认识，还有一定的差距。本文将着重探讨我国水电的减排潜力。

开发利用水电是最有效的减排

工业化以来，全球水电的开发应用是减少世界温室气体排放的最大功臣。目前一些发达国家的水电资源几乎开发殆尽，已经进入大规模发展风能、太阳能等新型可再生能源的阶段。国外各种媒体所宣传的可再生能源，也大都以风能、太阳能、生物质能为主。但是，事实上由于受到技术水平和能量密度的局限，水电仍然是当前最有效率、最起作用的可再生能源。

目前，我国政府对于减排的投入不能说不大。近年来，由于政府的大力支持和补贴，我国的风能和太阳能发电行业有了长足的发展。我国的风能连续多年以翻番的速度增长，目前的并网装机已经超过美国成为世界第一。我国的太阳能光伏电池的制造能力已经占据了全球的70%多。然而，尽管我们已经付出的极大努力，但是，我国实际的减排效果却不尽人意。其根本原因之一，就是因为目前风能和太阳能的发电技术还不算十分成熟，不仅成本过高，而且也还不能提供更大的减排作用。

例如，我国作为世界第一的风能发电再加上太阳能的发电量，去年一年的总量也只有700多亿度。但是，搁置了近十年的怒江水电开发，每年的发电量将是一千亿度电。也就是说，我国每年投入数百亿的资金支持的风能、太阳能的开发建设，还远远弥补不了我们由于搁置怒江水电开发，所不得不增加的碳排放量。

纵观世界上的发达国家，几乎没有一个不是优先开发利用了自己的水能资源的。所以，迄今为止尽管我们国家在减排方面的投入全球最大，但是，由于水电开发的滞后，能源结构不合理，我国的减排效果却非常不佳。因此，能否准确地认识我国水电开发的潜力和作用，对我国今后的减排效果十分重要。

如何评价我国水电资源的减排潜力

根据2003年的全国水力资源复查，我国水力资源理论蕴藏量6.94亿千瓦，年发电量6.08万亿千瓦时；技术可开发量5.42亿千瓦，年发电量2.47万亿千瓦时。目前，通过进一步的细化已修正为：技术可开发量5.72亿千瓦，年发电量2.61万亿千瓦时；这个数字，还不包括单站在500千瓦以下的小水电资源。

装机和发电量计算开发程度的差别巨大。截至2011年我国水电装机容量达到2.3亿千瓦；年发电量6626亿千瓦时。按装机粗略计算我国的开发程度约42%.如果按照发达国家的国外平均70%到80%的开发程度来衡量，似乎我国的水电资源已经开发过半。但是，如果按照按照发电量计算，截止到2011年底，我国水电的开发程度仅为27%.如果根据尚未公布的最新资源普查结果计算，我国目前水电的实际开发程度其实才只有25%。

显然，如果开发程度为25%，即使按照发达国家的国外平均70%到80%的开发程度来看，我国也还有三分之二的资源等待开发。

总之，按照一度电、一斤煤的估算，我国的水能理论总量相对于30亿吨原煤，可开发量约13亿吨，截至2011年底开发利用仅3亿多吨。


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对水电电能质量的正确评价

目前，不少电力工作者对水电的看法是，电能质量不佳。例如，我国南方电网水能丰富，但汛期、枯期的电力差距达到三分之一。要保证全年的供电不得不想其它办法。原因是：我国水电的龙头水库蓄水能力的欠缺，美国的水库总蓄水量比我国高一倍，而水电的装机只有我们的1/3,其可调节性，是我国5倍。

由于水库蓄水能力不足造成的可调节性能差，不仅表现在水电的这种丰枯出力的差别巨大，而且严重的影响着水电的灵活调节作用的发挥。汛期为了少泄洪，我们的水电不得不日夜不停的满发电，在电网中不能承担任何调节作用。枯水期虽然能够有调节余地了，但是由于水库中的水量有限，还是不能满足电网调峰的需要。所以，目前我国水电的电能质量不高，不是水电固有的问题，而是我国水电开发程度不高的结果。这种情况，将会随着水电开发程度的提高得到彻底的改变。

例如，我国雅砻江的情况：规划中具有大水库的锦屏一级和两河口电站开发之后，雅砻江枯期的发电量将超过汛期。雅砻江的这种水电电能质量不高的情况，在很多流域上都存在。因为，我们的水电开发程度不高，龙头水库建设滞后和水库的蓄水量严重不足。这个问题必将会随着我国的社会发展，逐步得到解决。因为水电开发的这种弊端，不仅影响水电能源而且也影响着我国的水资源调控。

例如，美国胡佛水坝基本上不泄洪（80年只泄洪一次）。我国三峡每年都要泄洪多次。泄洪的根本原因就是水库库容不够，不泄的话，洪水很可能会形成灾害。一方面，水库库容大了之后，洪水是资源、是财富。但如果水库库容不够，洪水就是危险，是灾害。只有水库的库容大了，抗旱的能力才会增强。另一方面，泄洪也就说明由于水库的调节性不够，同时我们的水电调节性能也一定很差。洪水期为了减少弃水，常常不得不放弃调峰作用。枯水期又常常应为没有足够的蓄水来发电。

这虽然是水资源的调控问题，但实际上也与能源问题紧密相关。一旦我们建有足够多、足够大的蓄水水库，我们不仅可以有效的调控水资源，解决洪涝灾害的问题。同时也就可以充分的发挥水电在电网中的巨大调峰作用。不仅如此，水库蓄水能力的提高还会大幅度的提高已建水电站的发电量。例如，我国金沙江规划中的龙盘水电站，因为其水库巨大，调节能力强。一旦建成它不仅本身可以每年发电约500亿度，而且，由于该水库的调节作用，下游一系列水电站所增加的发电量，将相当于我们又增加了一个三峡。

水电是利用其它可再生能源的基础

在众多的可再生能源中，水能不仅是目前唯一具有大规模商业化应用的。而且在改善电网的调节性方面和经济回报率方面，将会对其他可再生能源的发展应用，起到重要的推进和保障作用。

以我国的能源结构调整为例。在日本福岛的核事故之前，水电和核电都很重要，但现在由于核电的发展受阻，不仅水电所承担非化石能源的份额要增加，而且，还必须要大幅度的增加风能、太阳能光伏发电的作用。我国的风电，最近几年早已经是超常规的发展。今年开始由于遭遇到严重的入网困难，发展速度已经受到了制约。

最近，由于受到了美国和欧洲的“贸易保护”冲击，我国的光伏产业，已经不得不把重心移向国内。国家也加大了对光伏产业的支持力度。国家电网也承诺，要保障接受分布式的光伏发电的上网。但在实际上，这只是电网企业的一种决心和态度。不管是风电、太阳能也好，如果没有大量的可调节电源作为后盾，电网的这个承诺是不可能实现的。

因为我国的油、气发电比重非常低，煤电核电由于反应性速度慢，很难作为可靠的调解保障电源。即使我们用火电牺牲发电效率也作电网的调节电源，也只能是单向的调节。不能吸纳多余的电力，因此，用火电调峰风电机组的弃风现象就不可避免。因此，我国要想实现能源结构的调整，接纳更多的风能和光伏发电，就必须进一步的积极发展水电。

目前，我国的水电建设缺少龙头大水库，常常无法进行有效的调解。汛期为了少泄洪，我们的水电不得不日夜不停的满发电，在电网中不能承担任何调节作用。枯水期虽然水电能够有调节余地了，但是由于水库中的水量有限，还是不能满足电网调峰的需要。而当我国水电开发全部按照规划完成之后，这些矛盾都将得到解决，水电在电网中的可调节性能将大幅度的提高。

例如，我国雅砻江的规划完成后，将实现枯水期发电量超过汛期的目标。实际上，很多流域都存在着类似的情况。所以，加速水电开发，加快龙头水库的建设，就能大幅度的增加我国电网接纳其它新能源的能力。同时我们还可以建设大批纯抽水蓄能的电站，直接解决可再生能源大规模入网的难题。

水电开发与抽水蓄能的重要作用

说到抽水蓄能，我们还特别应该强调，发展抽水蓄能的动力应该是要满足我国能源结构调整的需要，而不是要搞新一轮的投资驱动。因此，根据我国还有大量的水电资源等待开发的国情，我们更应该注重混合式抽水蓄能的建设。在一些常规的流域梯级电站之间，只需装上一些抽水机（增加很少的投资），就可以让常规的电站发挥抽水蓄能的作用。特别是在水资源相对比较紧张的冬季，装备了抽水机常规水电站，完全可以发挥抽水蓄能电站的作用。

目前，我们的这种意见在社会上经常没有什么响应。我觉得原因可能在于，我们当前发展抽水蓄能的最大动力，还是来自相关机构的投资驱动。所以，这种可以发挥抽蓄水能作用，但是，没有多大投资机会的事情，往往没有公司愿意支持。不仅如此，发展这种混合式的抽水蓄能，难免还会与纯抽水蓄能电站的建设形成某种竞争关系，减少了某些投资驱动的机会。所以，所有更关心有投资机会的机构，实际上都不大会去支持混合式抽水蓄能建设的。当然，在一些水电资源缺乏的地区，纯抽水蓄能电站建设也是十分必要和迫切的。

简言之，国际上普遍公认水电、风电、太阳能是可再生能源发展的三部曲，缺一不可。而水电是发展其它可再生能源的基础和保障。水电发展不好，风电和太阳能的发展也不可能顺利。

可以做出以下结论：

1、减排温室气体，开发利用清洁的可再生能源，是人类社会可持续发展的必然趋势，也是最重要的生态文明建设。

2、我国的水能资源十分丰富，由于我国的水电发展滞后，导致我国能源结构中的煤炭比重过高，已经对我国和全球的可持续发展构成了一种威胁，也让我们的发展，遭遇到了巨大的国际阻力。不过，这对我们中国来说，既是挑战也是一种机遇。因为，我国水电的发展潜力全球最大。

3、尽管还有很多环保人士指责、污蔑我国的水电开发过度、大跃进，但是，事实上我国的水电开发程度至今只有25%,要比发达国家平均水平低很多。不改变这一状况，加速水电的发展，我们就无法弥补我们与发达国家之间的差距，无论是在我国的社会发展水平、能源结构，还是能源效率方面。

我国的“十二五”规划中把“十一五”的“有序开发水电”改为“积极发展水电”,就是我国生态文明建设的具体体现。

4、根据我国的国情，加速开发水电不仅是我国实现减排的最重要、最有效的措施，而且还是最重要的一项生态文明建设。

（本文系张博庭2012年12月22日在《第二届中国水电可持续发展高层论坛》的发言）

澄清“水资源开发国际警戒线”的谣言
文/水博


最近，《东方早报》的记者在“年终特稿”《长江水电开发争论不休流域综合规划长期搁置》中，以 “国际公认40％为水资源开发利用程度的警戒线”为理由，质疑我国的长江水资源开发超过了国际警戒线。其实这已经是一个老掉牙的谎言了。重复这种谣言的瓮立达先生，也不是什么专家，而是一个从长江水利委员会退休多年，且经常热衷于造谣反坝的环保官员。

国际上确有“河流水资源的利用不宜超过40%”的说法。但它绝不是指水库蓄水（开发），而是指社会总用水量不宜超过河流的40%。根据我国原水利部部长汪恕诚的解释，其理由是：在一般情况下社会用水大约有70%最终会转变成污水，重新排入河流系统。因此，一旦某河流的水资源的利用率超过40%，那么就大约有28%的污水排入河流，与原来的60%未使用过的河水相融合，整条河流就几乎增加了一半的污水。因此，河流水资源的使用率一旦超过了40%，人们就会认为已经对河流造成了比较严重的污染，影响、破坏了河流的生态环境。

　　对水库蓄水的水资源开发而言，根本就不存在着污水返回河流的问题。所以，也就不可能有所谓过渡开发的问题。因为水资源的开发一般仅仅是一种储备，往往并没有真正消耗和使用水资源。不仅如此，一般来说，河流水资源的蓄水能力和水电的开发程度都代表着人类对河流水资源时空分布矛盾的控制能力，通常都应该是开发程度越高越好。

美国的水库总蓄水量为13.5亿立方米，占美国水资源总量的48.2%。如果真存在所谓40%的警戒线的说法，难道美国全国都已经严重超过水资源利用的警戒线了吗？然而，事实恰恰相反。美国和很多发达国家的生态文明，正是体现在其超强的水库的蓄水能力上。

根据统计，美国，哥伦比亚河的有效水资源调控能力达到了35.09%；密苏里河为101.6%；科罗拉多河为216.8%[摘自1992年由四川科学技术出版社出版的《梯级水电站的开发与管理研究》p152]。请注意，这些数据仅仅是指水库的有效的调控能力，还不是指水库蓄水总量。而我国金沙江的规划全部完成之后，有效的水库调节能力仅为年径流量的32.2%（记者报道中所说的83%是指水库蓄水总量）。《东方早报》的记者为了能煽情，故意没有使用有效库容的数据，而是使用了最大库容的概念。如果我们用最大库容表示美国的河流，它们的河流水资源开发程度全都超过了80%。其中，科罗拉多河的开发程度已经超过了400%。

美国的国土面积和水资源总量，都与我国相似。目前中国虽然水坝数量名义上比美国还多，但是水库总库容仅为美国的一半。如果以人均水库蓄水量来比较﹐中美差距在十倍以上。由于缺乏水库的调蓄能力，我国一方面洪涝灾害频发﹐另一方面又是干旱严重﹐从本质上说这些都是由于可控制的水资源总量不足造成的。相比之下，美国的绿水青山，自然灾害少，很大程度上就是由于他们的水库库容大，可以吸纳更多的洪水，抵御更强的干旱。我国生态环境上的巨大差距，恰恰体现在水库的蓄水能力上。

例如：美国胡佛水坝基本上不泄洪。我国三峡每年都要泄洪多次。泄洪的根本原因就是水库库容不够，不泄的话，洪水很可能会形成灾害。水库库容大了之后，洪水是资源、是财富。但如果水库库容不够，洪水就是危险，是灾害。同时，只有水库的库容大了，抗旱的能力也才会增强。因为没有泄洪的威胁，美国的密西西比河可以建29级闸坝；水资源可以得到自如的利用。我国的长江则要在洪水期疲于奔命的把洪水排到海里去，哪里还敢建什么闸坝？旱季里则经常为了保证基本的航运，在明知道水库里水资源已经十分的张的情况下，还是不得不放水。这样势必会更加剧水库水资源的紧张程度。可见，水库的蓄水能力对减灾有事半功倍的放大作用。

为此，2012年7月，国际大坝委员会联合国际灌排委员会、国际水资源协会和国际水电协会在日本的东京共同起草并发布了《储水设施与可持续发展》世界宣言。该宣言呼吁全世界共同努力，加速发展中国家的水电开发和储水基础设施建设，保护好我们赖以生存的生态环境。该《世界宣言》还披露世界每年淡水资源总量约有40万亿立方米，目前人类可利用量每年只有9万亿立方米，其中大约4万亿是由储水设施调节的。

根据这一宣言，我们知道全球各国平均的水资源调节（水库蓄水）能力，已经达到了44.4%，其中由于发展中国的水资源开发程度普遍很低，而发达国家的水资源开发程度普遍都比较高。根据联合国2007年的调查结果显示，除了极个别的特例，各国的人类发展指数都与该国的水库蓄水能力成正比。也就是说，全世界普遍的现实都是：水库蓄水能力越强的国家和地区不仅经济越发达，生态环境也越好。我国和一些发展中国家实现可持续发展的当务之急，就是要加速储水设施建设，提高水库蓄水和调节能力。

总之，进入现代社会以来，由于人口密度的增长和生活用水量的大幅度增加，天然水资源的时空分布不均，已经成为人类文明发展主要矛盾。而目前我们解决水资源时空分布不均矛盾的手段，除了建设水库大坝之外，还没有别的办法。所以，国际公认的是：以水库蓄水能力为标志的水资源开发程度，不仅不存在什么警戒线，而且还是越高越好。所谓“国际公认40％为水资源开发利用程度的警戒线”的说法，纯属无稽之谈。