《中國投資》 　　○ 李曉明 　　水電是目前人類唯一能夠大規模商業化開發利用的可再生清潔能源。在許多發達國家，水電的比例達到90%以上；而在我國，這一比例僅為20%…… 　　亟待開發的電力半邊天 　　在制約我國經濟發展的諸多因素中，能源的供應無疑是關鍵問題之一。預測到2010年，全國電力裝機將達9.5億千瓦左右，年發電量達4.3萬億千瓦小時左右，2050年可能達16億千瓦。眾所周知，我國一次能源以煤為主體，如果4.3萬億千瓦小時的電能全賴燃煤供應，則年需原煤約21.5億噸，不僅在資源、采掘、運輸上將遇到難以克服的困難，引起的環境污染也無法想像。 　　就在我國能源吃緊的同時，大量的水能卻白白地奔流入海。經過最近的大復查，較可靠的數字是：我國大陸部分水電的理論蘊藏容量為6.944億千瓦(按8760運行小時計)，年發電量6.0829萬億千瓦小時，其中技術可開發容量為5.416億千瓦，年發電量為2.474萬億千瓦小時，列世界之冠。 　　將近2.5萬億千瓦小時的發電量，在4.3萬億千瓦小時的電力總需求中占據了一半多。而目前，我國水電在電力供應中只占24%。 　　中國水利水電科學研究院水利力學所所長郭軍在本刊主辦的“中國水電開發與環境保護高層論壇”上發言指出，世界上修建的45000座大壩，主要分布在140個國家，全世界以水電為主要能源供應的有24個國家，水電比例達到90%以上，主要是挪威、巴西等國家，美國為82%，日本為84%，加拿大為65%，德國為73%。 　　兩院院士潘家錚認為，了解中國面臨資源短缺和環境污染兩大難題的嚴重程度后，就能較好地理解大力開發水電的必要性。 　　水電的突出特點就是再生與清潔：只要太陽不熄滅，水能就能年年重生。水電不排放廢氣、廢渣、廢水，不排放二氧化碳。在國際權威性會議或論壇上，不論是1992年里約日內盧各國首腦會議通過的可持續發展全球行動計劃(21世紀議程)，或是2002年約翰內斯堡峰會上關于可持續發展的文件，或是2003年京都全球水論壇上，都明確地把水電列入可再生能源之列。不僅如此，水電實際上是目前人類唯一能夠大規模商業化開發利用的可再生清潔能源。當然我們應該不遺余力地研究發展太陽能、風能、地熱等其它可再生清潔能源，但在可見的時期內其成本較高，數量有限，而中國恰恰擁有舉世無雙的水電資源，不考慮利用，就難以理解了。 　　我國的水電不僅開發潛力巨大，而且水電具有火電所不具備的特點——再生性。如果2.474萬億千瓦小時的水能全部利用(實際上當然做不到)，相當于每年可替代12.4億噸原煤，或6.2億噸原油。利用100年就是1240億噸原煤或620億噸原油，利用200年就是2480億噸原煤或1240億噸原油，遠遠超過我國目前已精確查明的剩余可采礦藏，何況水電還有提高電能質量、安全和大量綜合利用效益。 　　從以上分析可知，國家制定的電力發展政策：“大力發展水電，優化發展火電，適當發展核電，積極發展新能源”，把水電排在第一位是深思熟慮后制訂的一貫政策，是十分正確的。對中國來說，開發水電是不以人們主觀意志為轉移的必然選擇。 　　電網離不開水電 　　原能源部黃毅誠部長有一句名言：電網離不開水電，水電離不開電網，概括了水電對電網的重要性——1992年，寧波一臺60萬千瓦的燃煤鍋爐發生爆炸，不僅造成了電力缺口，而且影響到當地電網的正常運行。危急時刻，同一電網內的新安江水電站緊急啟動，這個裝機容量為63萬千瓦的水電站從啟動到帶滿負荷僅僅用了幾分鐘的時間，很快填補了火電停產引起的電力缺口。 　　這一突發事故集中體現了水電在調峰方面的獨特優勢。調峰是指電網調整負荷，在用電需求增大時增加發電量，反之則減少發電量。從原理上講，任何發電裝置都是可以從0到100%調整負荷的，但是調整的代價差異很大。 　　據中國國際工程咨詢公司水電專家康世榮介紹，火電和核電都是采用熱機(主要是蒸汽輪機)帶動發電機發電，采用停運部分機組的方式調整發電量比較困難。因為蒸汽輪機開機和停機過程復雜，長達數十小時，無法適應主要是晝夜周期的調峰任務。而且開停機過程浪費能源很多，頻繁開停機對設備壽命也有不良影響，大大降低經濟效益。 　　如果用低負荷運行來調峰，則意味著降低發電效率，而降低發電效率也就意味著經濟效益惡化，單位發電量的污染增加。因此在電網運行中要采用峰谷電價、蓄能裝置等手段來調峰，盡量減少火電廠的負荷波動。 　　由于水電有開停機方便的優點，在有水電和火電供電的電網中，調峰的任務歷來是由水電承擔的。豐滿水電站多年來就承擔了東北電網的調峰任務。這就是水電的實際發電量總是小于裝機容量與時間的乘積的原因，看起來像是設備能力的浪費，實際上產生了巨大的外部效益。 　　每逢汛期水電量大，此時適值迎峰度夏，正可充分利用，而由火電、氣電、抽水蓄能等承擔峰荷。火電機組可安排檢修、貯煤；枯水期水電出力少，可以擔任峰荷和安全備用，并安排維修，由火電、核電等擔任基荷。通過電網的優化調度，可使各種電源各得其所，水火互補，還可取得錯峰效益。電網越大，越有利于靈活科學調度。地理上的分布不均問題，也可通過電網的加強、擴大直到全國聯網得到解決。 　　如果要大力發展太陽能和風電這樣“靠天吃飯”的綠色能源，提高電網調峰能力就成為必要條件。在當前技術水平的條件下，首先需要大力發展水電，提高具備調峰能力的水電在總發電能力中所占的比例。僅僅采用開停機來進行調峰，實際上還遠遠沒有充分發揮水電調峰的作用。 　　把水電站改造成抽水蓄能電站，使其兼備蓄能能力，可以成倍提高水電站的調峰能力。如果水電站本來就是梯級設計的，而且下游水庫的庫尾能連接上游水庫的壩底，那么下游水庫本身就成了低位水池，此時蓄能容量是非常大的，而且改造所需成本很低，只是水泵和水輪發電機擴容的成本，比新建抽水蓄能電站的成本低得多。 　　綜上所述，水電不僅是綠色能源，而且是開發其他綠色能源的有效支撐和前提條件。開發綠色能源促進環境保護必須從大力發展水電開始。 　　小水電，大作用 　　湖南省汝城縣通過發展小水電受益匪淺。汝城地處湘、粵、贛三省交界處，是一個典型的“老、少、邊、窮、庫”山區縣，山地面積占82%。境內山高坡陡，水流湍急，有大小河流696條，可開發利用水能19.81萬千瓦。 　　受傳統習慣影響，該縣農戶每年要燒掉薪材12萬噸，折合木材20萬立方米，對生態環境造成了嚴重破壞。近年來該縣大力推進小水電代燃料工程。目前為止，全縣小水電站總裝機容量達15.6萬千瓦，占可開發量的78.8%，小水電裝機容量成為湖南之最。 　　電力事業的發展，使該縣取得了顯著的綜合效益：經濟效益上，2003年，水電產業實現稅利3100萬元，占財政總收入的1/4強，比1995年的213.6萬元增加14倍多；社會效益上，全縣電力灌溉面積達2.98萬畝，行政村通電率達100%，是全省電價最低的縣之一，每年直接為農民減輕負擔160多萬元，農產品加工企業由1995年的1900家增加到2002年的4000余家；生態效益上，全縣農村減少薪材用量5萬立方米，森林覆蓋率由62.63%提高到73.69%，實現了“以林養水、以水發電、以電護林”的良性生態循環，為實施小水電代燃料生態保護工程奠定了良好的基礎。 　　湖南省汝城縣只是小水電開發的個案之一。按2003年全國小水電發電量979億kWh計，相對于燒煤，減少排放5000萬噸二氧化碳和其他大量有害氣體。小水電供電區內有2000萬戶居民不同程度地使用電炊，每年減少森林砍伐13萬公頃，節約木材約900萬立方米，保護了森林。已建成的653個初級電氣化縣森林覆蓋率15年平均增長9.88個百分點，比全國平均數高5.4個百分點。目前，中國小水電發電量占中國清潔可再生能源發電量比重在95%以上，在推動中國清潔可再生能源發展方面發揮了基礎性作用。 　　總體看來，小水電的開發具有以下社會效益—— 　　第一，小水電已成為實現電力普遍服務政策的重要途徑。2003年，全國小水電裝機容量、年發電量占水電總裝機容量和總發電量的32.5%、34.8%。 　　第二，小水電開發加快了貧困山區、民族地區的經濟發展，加快了農民脫貧致富步伐。已建成的初級電氣化縣，82%位于中西部地區，200多個縣為少數民族縣，100多個縣位于祖國邊陲，基本上實現了國內生產總值、財政收入、農民人均純收入、人均用電量“5年翻一番、10年翻兩番”，發展速度明顯高于全國平均水平。 　　第三，以電氣化帶動工業化和城鎮化，促進了經濟結構調整。 　　第四，加快了中小河流的綜合治理和開發，促進了水資源的合理利用，改善了農業生產條件和農民生活條件。“治水辦電”相結合，建設了一大批綜合利用水利樞紐，累計增加庫容4000多億立方米，數千條中小河流得到治理開發，提高了防洪能力，增加灌溉面積2500多萬畝，增加糧食300億公斤，解決了6400多萬人、4700多萬頭牲畜的飲水困難，開辟鄉鎮公路20多萬公里。 　　預計到2010年，我國小型水電站的裝機總容量可以達到3500萬千瓦，到2020年，可達5000萬至5500萬千瓦。另外，裝機容量0.01至1.0萬千瓦的微型水電站是我國農村發展可再生能源的一項創新，目前已擁有用戶60多萬戶。 　　前不久，國家發改委下發通知，今后國家將逐年安排資金，支持偏遠無電地區電力建設。發改委副主任張國寶表示，今后審批電站建設項目將傾向發展水電，適當控制燃煤發電的比重。這份通知明確指出，有水能資源的地方，要優先通過開發小水電資源、建設小水電站的辦法解決用電問題。 　　可以看出，無論是大水電還是小水電，都是我國能源戰略的重要組成部分。至于在水電開發中存在的種種問題，有的是體制不順造成的，有的通過周密設計可以避免。發展的中國需要能源，水電的問題不是有沒有前途，而是如何走出困境，迎接前方的挑戰。