张博庭
概述:
要全面客观的认识水电,必须要了解水电开发的特殊性。因水电开发往往和水库大坝的建设密不可分,所以,水电的一个重要特性就是清洁能源作用和水资源调控作用常常同时存在。
一、水电的清洁能源作用无可替代
1.1 人类社会遭遇减排难题
过去200 多年间,人类的能源利用经历了仍薪柴时代到煤炭时代,再到油气时代的演变,在能源利用总量不断增长的同时,能源结极也在不断变化。当我们学会了开采利用煤炭、石油等化石能源之后,大量的化石能源被燃烧,不断排放出二氧化碳和其它温室气体。使得原来沉积在地下的碳元素,大量地被释放到空气中去。
这必然会导致地球大气中的二氧化碳等温室气体含量急剧升高,带来强烈的温室效应,最终可能会产生冰山融化、海水上涨、淹没大陆、气候环境变化异常等一系列可怕的后果。当前,过量的温室气体排放,已经成为当前人类社会最大的生态难题。为解决这一人类可持续发展的最大难题,世界各国都在积极地努力。然而,由于能源供应对社会发展所具有的重要作用,在具体的减排责任上,各国又都表现出各种矛盾和斗争。
我国已经在这场全球最大的生态矛盾斗争中逐渐成为了主角。数据显示,目前,中国的碳排放总量已经超越美国成为世界第一。前几年,美国的布什总统不承认《京都议定书》一直是全世界环保人士批评的目标,但是,自从奥巴马上任以来,美国改变了态度也开始强调承担减排义务,这样世界各国对排放问题的批评焦点,就自然而然的转向了中国。
1.2 气候谈判,困难重重
然而,当前发达国家内部、发达国家与发展中国家之间的意愿分歧和行动鸿沟,仍然难以弥合,严重防碍谈判取得预定成果。截至目前,明确表示将履行《京都议定书》第二期承诺的国家和地区仅有欧盟、挪威、瑞士,而美国、日本、加拿大、新西兰、俄罗斯均明确表示不会承诺议定书第二期减排目标。这就是我们面临的国际环境。
一方面,我国实现全面建成小康社会的目标,需要有大量的能源支撑,另一方面,我们又不得不考虑国际社会减排温室气体的要求,履行好我们作为一个负责任的大国的责任和义务。
未来几年我国的化石能源的增长幅度不能太大。调整能源结构,减少化石能源的消耗是我们国家的必然选择。
1.3 面对国际社会减排压力 我国的承诺
前些年,由于在我国经济腾飞的时期,水电开发受到舆论干扰,导致水能利用不足,对比其他发达国家,我们今天的发展确实已经消耗了过多的化石能源,排放了与我们的发展水平不相适应的温室气体。为此,我国政府已经做出了减排的承诺在2020年单位GDP的碳排放水平下降40%到45%,非化石能源的比重达到15%。而我国履行国际承诺的出路,近期主要在水电、核电。自从日本的福岛核泄漏,使核能发展遭遇巨大阻力,因此,我国水电的担子更重了。
1.4 开发利用水电是当前最有效的减排
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。
在发电领域内,目前全球可以利用的其它所有形式的新型可再生能源量的总和,恐怕还要与水电的减排作用相差几倍。这就是世界的现实,而且这种局面在短期内还不可能被改变。所以,国际上普遍的公认:水电、风电、太阳能是可再生能源发展的三部曲,缺一不可。水电是发展其它可再生能源的基础和保障。
水电是清洁的可再生能源,在发电领域内它是目前人类社会替代化石能源减少温室气体排放的第一主力。曾有专家根据几个主要发达国的核电比重,推断说世界上替代化石能源发电的第一主力是核电。其实,从全球的范围来看,核电的作用从来也没有超过水电。(参见美国能源署的数据表1)可以预计;,在核聚变方式发电的试验成功之前,核电的清洁能源作用,不可能超过水电。
表1:全球水电与核电发电量比较表
年份 |
总发电量 |
水电发电量 |
核电发电量 |
1980 |
8017.36 |
1722.88 |
684.38 |
1985 |
9460.21 |
1952.00 |
1425.54 |
1990 |
11294.58 |
2144.50 |
1908.81 |
1995 |
12598.23 |
2452.83 |
2210.04 |
2000 |
14565.75 |
2619.59 |
2449.89 |
2001 |
14849.92 |
2565.09 |
2516.67 |
2002 |
15357.00 |
2600.95 |
2545.30 |
2003 |
15884.31 |
2611.65 |
2517.76 |
2004 |
1665.03 |
2780.27 |
2617.32 |
2005 |
17343.88 |
2893.95 |
2639.24 |
2006 |
18020.77 |
2999.18 |
2659.83 |
2007 |
18794.80 |
2990.51 |
2597.70 |
2008 |
19103.20 |
3119.01 |
2602.43 |
2009 |
18979.89 |
3145.17 |
2568.22 |
2010 |
20225.28 |
3402.30 |
2619.85 |
2011 |
|
|
2507.24 |
(来源:美国能源信息署 单位:十亿千瓦时)
二、水电的水资源作用,更为重要
水电的节能减排、替代化石能源的重要作用,不仅是客观存在的,而且也已经是全球公认的。因此,我们今天需要着重从另外一个(水资源)角度,来介绍水电。
2.1 水资源开发的重要性
自然界中的水资源量总是随着时空不断的变化着的,然而,人们对水资源的要求则是非常苛刻的,太多了不行(产生洪水泛滥),太少了同样也不行(干旱少雨,甚至危及生命)。到目前为止,受到人类的科技水平的局限,人为大规模蓄水的方式只有建造水库这样一个方式,所以,水库的建设就是现代人类社会文明,必不可少的内容。
在古代,社会的人口密度低,同时每个对水资源的需求量也不大,所以,水资源的时空矛盾,没有像现代这么尖锐。往往可以依靠自然界的大量湿地进行调节,不必专门建造水库。但是,进入现代社会以来,由于人口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最主要矛盾。过去以洪涝灾害为主要威胁的农耕社会,已经向洪涝与干旱交替出现。近年来由水资源短缺造成的干旱,正在成为威胁人类生存和发展的主要矛盾。现代社会的人口密度、和巨大的水资源需求,让几乎所有的国家和地区都出现了,必须依靠水库的调蓄,才能解决水资源基本需求的局面。
2.2水资源开发与水电开发密不可分
一方面水力发电离不开水资源开发利用,同时水资源开发利用离不开水电。水力发电离不开水资源,这一点是大家都清楚的。但是,为什么说水资源开发也离不开水电,人们就不一定都清楚了。这个问题,就是我们今天要强调的重点之一。
建造了大水库之后。人们在管理和使用这个水库的过程中,还有一个很大的矛盾。这就是水库在用水和放水的过程中,将产生巨大的能量。这个能量如果不能有效的消减,将会对水坝的结构产生致命的安全隐患。
水电站泄洪的结构,需要采取大量的消能措施。除了建有必要的消力池之外,什么挑流效能、水跃消能、孔板效能、窄缝效能等等。很多重要的工程研究都是要解决水库在泄水的过程中,对水坝和整个水电站的工程结构的威胁。
目前,水电开发往往是一种更科学、更高效的水库大坝建设方式。从利用泄水发电可以获取一定的, 经, 济收入来看,通过水电开发所建设的水库大坝可以拓宽水库大坝的建设投资渠道,利用市场机制达到服务于社会公益的目的。此外,水电大坝更安全。由于水电开发业主不仅是水库大坝的直接受益人,而且还是责任主体,所以,他们对水库大坝安全和维护会更加主动,完善。更有利于水库大坝的安全运行。
历史上最远最有严重的758垮坝事故发生后,有不少反水电的组织,曾利用河南板桥垮坝所造成的数万人的死亡,作为反对水电开发的重要理由。而实际上,假设当年我国河南的板桥水库,如果真的建有水电站的话,恐怕也就不会发生那次垮坝事故了。
一般来说水电站的管理者,不仅具有一定的经济实力,而且随时都会对水库大坝的安全高度关注,及时采取各种有效措施。所以,水电大坝发生意外的概率比起完全公益性的水利大坝,会有大幅度的降低。据统计全世界已经有过成千上万起的大小垮坝事故。其中90%以上都是没有水电站的水库大坝。
2.3水电商品属性和和它的水利公益属性
电力是现代社会中一种极为重要的商品。世界上重要的大型水电站几乎无一例外的都要与水资源的开发利用相结合。对于这类的水电来说,它既有产生电力的商品属性,也有调控水资源的公益属性。除此之外,水电能源的经济性很高,也就是说与其它的发电形式相比,水电的成本比较低。更重要的,水电还是一种能够满足人类可持续发展的可再生的能源。不过,水电的这些优点,有时可能反倒让一些搞电力和经济的同志,对水电的态度产生了偏差,他们对水电的支持只是来自水电的经济性。一些搞能源研究的同志,对水电的支持态度,也是由于水电是一种更便宜的可再生能源。
事实上,水库大坝的建设是人类社会所必须的,所以,即使不能发电,人们也还是要建大水库。现实当中,很多的水库大坝根本就没有水电站。例如,我国有8万多座水库,但只有4万多座水电站。因此,为了建设某些重要的水库,即使不经济也一定要进行水电开发。因为水资源的调控是一种社会公益,它非常需要借助水电开发才能很好地发挥作用。
2.4 水资源开发、水资源利用与水电开发
国际上的确有“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(水资源开发),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.
我国的水资源总量和国土面积都与美国相似,但我国的水库总库容大约只相当于美国的一半左右。由于缺乏水库的调蓄能力,与美国相比,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,抵御更大的干旱。我国在社会发展和生态环境上的巨大差距,在很大程度上体现在水库的蓄水能力方面。
需要说明的是。由于世界屋脊青藏高原的存在,我国的河流普遍坡降大,水能资源特别丰富,所以,尽管我国的水电开发程度目前还不足美国的一半,但我国的水电装机和发电量却已经从2004年起就全面地超过了美国。
总之,一个国家的水电资源再丰富,水电的发电量再大,也并不能代替水资源的综合开发利用。当前世界各国的普遍现实是:一个社会的文明程度,应该与其水资源开发程度和水电开发程度成正比,而往往不是与该地区的水电发电量成正比。
例如,世界上水电比重最大的几个国家是巴拉圭(99%)、乌拉圭(99.%)、挪威(99.%)、巴西(82.7%)、冰岛(82.3%)、委内瑞拉(68.2%)、加拿大(57.5%、新西兰(57.3%)、瑞典(50.3%)、阿根廷(40.4%),显然,穷国富国兼有。其中的挪威的水电开发程度只有60%多,远远低于周边的欧洲国家。因为水电已经满足了他们的全部用电需求,他们当然就不需要再深入地开发水电了。
显然,一个国家水电使用量的多少并不能说明全部的问题,主要和它的水能资源丰富程度有关。然而,一个国家的水电开发程度,以及与水电开发程度密切相关的水资源开发程度,却往往是与这个国家的现代化程度密切相关的。
三、 社会文明与水资源开发成正比
纵观历史,我们人类几千年来的社会文明发展过程,几乎就是一部用水、治水的历史。因此,从某种意义上说,人类社会对水资源的控制、利用程度,就是人类文明发展水平的重要标志。在目前科技水平下只有通过利用一系列的水利工程设施,我们才能实现人对水资源的科学管理、调配,在满足人类社会的发展需求的同时保护社会生态环境。这就是我们当前人类社会的普遍现实。
根据2007年联合国的一项调查,一个国家拥有的大坝数量及人均水库库容量,与该国社会经济发展具有紧密联系。根据联合国人类发展指数的评价结果,按发展水平可将国家分为三类:即高度发展(HDI≥0.8)、中度发展国家(HDI≥0.5)、低度发展(0
当前全世界的现实几乎都是,水资源开发程度越高的国家和地区的经济越发达,生态环境越好。我国的人均水资源量只有全球平均值的四分之一,所以人均的水库库容肯定会受到一定的影响。我国2007年的水库总库容是6,345亿m3(美国是13,500亿),人均还不到
上面是2007年的统计数字。这些年,伴随着经济的腾飞,我国的水利水电建设的速度也非常快,到去年我国的水库蓄水总量已达8104亿。但是,根据水利部的披露,我国有效的水库库容只有1700多亿。而目前美国的哥伦比亚河、密苏里河以及科罗拉多河三个流域的梯级水电开发的有效库容就达到了2000亿。可见我们之间的差距有多大。
3.1水库蓄水能力的生态环境作用
以水坝、水库建设为标志的水资源开发,是解决人类社会水资源矛盾的关键。众所周知,我国的水资源问题可以归纳为水多、水少、水脏、水浑。孤立的看解决水少问题的重要办法就是节约用水,解决水多问题的主要方式就是防洪。但是,如认识到我们的水资源问题是水多和水少同时存在,其本质是水资源的时空分布不均。那么,辩证的看:用水库蓄水调节水资源的时空分布矛盾,才是解决这类水资源问题的根本措施。
3.2 工程措施是水资源的保障
2006年联合国发布的《世界水资源报告》明确指出:“水资源的管理、制度建设、基础设施建设均不足:地球淡水资源尽管分布不均,也还说得上充足。”。很显然,报告明确地提出了目前世界严峻的水资源问题,主要是由于设施不足、管理不善造成的。其中基础设施投入不足,就是指发展中国家还缺乏必要的水利基础设施建设。
前不久的新电影1942,揭示了黄河大旱之年所带来的巨大灾难。但是,由于建设了足够的处水设施,2009年我国黄河的枯水情况超,超过了1942年,但我们却创造了粮食丰收的历史新纪录。这就是水利工程的重要作用。再比如2006年四川发生严重旱灾,国家防总紧急调动嘉陵江、岷江上几座水电站增加泄水,有效的保证了川渝地区的水资源供应。
3.3 应对水资源危机,国际社会呼吁
鉴于储水设施对于社会发展的重要作用,2012年7月,由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起草的《储水设施与可持续发展》世界宣言在日本京都隆重发布。该宣言呼吁全世界共同努力,采取可持续的发展方式和建设和保护储水基础设施。
《宣言》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4万亿是需要由储水设施调节的。《宣言》还强调:21世纪面临的最大的挑战是人口增长对水、粮食和能源的需求,为了应对这个挑战,我们非常需要加强储水设施的建设和维护。从而能优化利用水资源,包括洪水管理与抗旱、粮食生产灌溉、发电、饮用水和卫生、工业用水、航运、环境等方面。
四、水电开发就是生态文明
我们为什么要强调生态文明呢?大家知道进入近代工业文明时期以来,随着技术的进步和生产力的提高,人类对自然的利用和改造达到了前所未有的高度,创造了灿烂的物质文化。但同时,人类对自然的干扰也超过了自然的承受能力,引起了一系列严峻的生态和环境问题。
这是我们对生态文明的主要认识,但是,这样理解生态文明还不够全面。必须看到,文明的反义词不是唯一的。“野蛮”和“愚昧”都是与文明相矛盾的状态。特别是对于一些发展中国家而言,生态不文明的威胁,则往往主要来自于“生态愚昧”,而不是“生态野蛮”。
4.1 生态文明诠释了科学发展与生态保护的关系
经济发展与生态环境保护之间存在着矛盾是不可否认的。任何人类活动都会影响和改变原始的自然生态。所谓生态环境的好坏,都应该是相对一定的主体而言的。例如腐烂的食物对人类来说是一种可怕的污染,但是对于苍蝇却是其繁衍生息最好的生态环境;堆积如山的生活垃圾是人类社会的环境难题,但是对于老鼠则可能是最好的栖息地。在我们人类的生活区域内,我们就是应该努力维护、创造一个适应人生存的社会生态环境。有利于人类生态发展的生态,就是生态文明。
人类从制造和使用石器工具开始,到现在发明、制造和使用的各种高科技手段,都是为了同自然进行抗争,并在这场斗争中取得更大的主动权,有利于自身的生存发展。因此,我们今天的地球,早已经不是原来的纯粹自然的地球,而是由人类活动改变了的“人类学的地球”,或者说是“社会的地球”。
我国地质学家刘东生院士也曾指出“自18世纪晚期开始,地球已进入最新地质时代―‘人类世’时期。在这样的时代,我们既不能脱离自然来看待历史事件,也不能脱离社会来看待自然事件,人、社会与自然是相互作用不可分割的类生命共同体,要以人类生命共同体的整体性观点看待人、社会与自然的关系”。
生态文明理念的提出,科学地解决了社会发展与某种生态的保护之间的无法回避的矛盾。水电开发与任何人类文明活动一样,对原始的自然生态一定是某种改变,对某类特定的物种的生态来说,难免会产生不利的影响,但是,对于人类社会这个生态系统来说,水电开发绝对是一种巨大的文明进步。
提倡“生态文明”建设一方面是要防止生态不文明野蛮发展。同时也要用科学发展来改造由于不发达,欠发展所带来的生态愚昧(另一种生态不文明)。这也是国际社会的一贯要求。1972年发布的《联合国人类环境宣言》曾指出:“(4)在发展中的国家中,环境问题大半是由于发展不足造成的。千百万人的生活仍然远远低于象样的生活所需要的最低水平。他们无法取得充足的食物和衣服、住房和教育、保健和卫生设备。因此,发展中的国家必须致力于发展工作,牢记他们优先任务和保护及改善环境的必要。”
4.2 水电开发的生态文明作用无法替代
近年来,由于一些极端环保组织有组织、有计划的误导宣传,很多人至今还认为我国目前的河流生态环境问题,不是水利水电工程建设严重不足,而是开发过度引发的。但事实则完全相反。目前,我国天然水资源极为丰富的云南省的水库蓄水能力,还不到水资源总量的百分之七(此前,曾被参见伪环保记者宣传为100%)。一旦遭遇长期不下雨的气候,就难以满足正常的水资源需求。由于没有足够的水库蓄水调节,2009年秋天以来干旱少雨的气候造成西南地区众多河流和小水库的干涸。不仅农业生产遭受损失,人畜饮水困难,而且也对当地的生态环境造成了巨大的破坏。
2010年4月底,根据《云南信息报》的报道,省林业厅对于干旱损失进行了评估。此次干旱使云南省约750万亩自然保护区受到影响,重旱面积约10万亩,导致部分面积较小、生态脆弱的自然保护区及其周边水源枯竭、湿地面积缩小,野生动植物生存和栖息环境受严重影响,野生动物生存所需的水源和食物匮乏。
例如,昭通市巧家县药山国家级自然保护区内已发现攀枝花苏铁大面积死亡;南华县有156株野生苏铁(国家Ⅰ级)死亡;白马雪山国家级保护区237株红豆杉、约3000株珙桐等重点保护植物零星死亡。此外,还发现大量两栖类动物死亡,候鸟提前北迁,野生或云南独有野牛、滇金丝猴、斑羚、黑熊和猕猴等饮水困难,体质有所下降、甚至出现城群患病和死亡等问题。
图中是一条河流枯水后干死在龟裂的河道中的鱼。严重的干旱对鱼类的伤害与任何水库建设相比,绝对是有过之而无不及。所有这些惨烈的事实,都生动的向我们证明了,现代社会里调蓄水库所具有的不可替代的生态保护作用。虽然建设水库所形成的人工湿地,确实可能会对周围的生态环境(包括鱼类回游)产生某种不利的影响,但是,相对洪涝灾害和特大干旱来说,水库的生态环境保障作用,绝对是更大、更重要。这也就是为什么,我们走遍全世界始终都能看到“水资源开发程度越高的国家和地区的生态环境越好”的根本原因。总之,生态文明的核心是以人为本的科学发展与生态环境保护的有机结合,而科学的水电开发是一种重要的、无可替代的生态文明的建设。
4.3 我国水电开发的生态环境保护作用
我国的水电开发在水资源综合利用,推进节能减排、改善大气环境,推进“西部大开发”战略实施,发展区域经济、建设社会主义新农村,实现“西电东送”、改善电源结构、保障电网安全经济运行,减少河道泥沙淤积、改善水质,保护河流生态、再造秀美山川,以及在防洪、航运、灌溉、供水、养殖、旅游等方面都发挥了重要作用。
例如,2012年我国水电年发电量已达8641亿度,可以替代原煤约4亿多吨,相当于减少二氧化碳排放约8亿吨,节能减排和生态环保效益十分显著。
此外,大型水库电站具有水资源调节、防洪、发电、灌溉供水、航运、水土保持、生态环境保护等功能,在满足人类经济社会发展的用水需求、防洪安全、能源安全和粮食安全等方面发挥着重要作用。我国排前十位的特大型水库工程:
4.4 水电的生态环保作用不是必然的
首先,必须注重科学开发。例如,在开发过程中必须特别注意保护鱼类。我国在很工程中都设置鱼道、增值站和采用分层取水装置以尽量保障珍稀鱼类的生境。
其次,开发了水电、建成了水库也并非就能自然的有利于社会的文明进步和生态环境的保护。联合国的水资源公报中说得很清楚,目前的水资源问题,不仅有设施不足的原因,还有管理不善的因素。因此,水库建成以后的科学管理,也非常重要。设施建设是管理的前提,我国黄河上最重要的小浪底水库建成以前,由于管理手段跟不上,黄河曾连续多年出现严重的断流。小浪底建成后,让黄河有了足够的调蓄库容的同时,水利部加强了全流域的统一管理。通过统一调度合理分配,完全杜绝了黄河断流的现象。总之,水库大坝的建设,只是为我们提供了管理水资源的硬件条件,具体能不能管好还需要软件的配合。
再有,必须认清某些水资源绝对短缺的问题。通过建水库大坝、调蓄水资源的水资源开发,只能解决水多与水少同时存在的矛盾。而对于绝对的水资源短缺,水库的作用等于零。我国北方很多地区,随着经济的发展和人口的增加,水资源已经绝对短缺,不能满足当地民众的生存需求,一些地区出现了水库干涸的景象。所以,通过水库蓄水并不能解决所有水资源问题的问题。我国目前华北地区的情况,与百年以前的美国加州非常相似。由于水资源绝对的短缺,造成了水污染严重,地下水超采,地面沉降、海水入侵等一系列严重的问题。后来美国人是通过加州的北水南调工程,才解决了这些矛盾。
我国北方的水资源问题,也是水资源绝对短缺造成的。对此光有蓄水的水库大坝还远远不够,还必须要有调水的工程措施。
五、我国水电开发的前景
我国水能资源世界第一开发潜力巨大。根据2006年颁布的全国水力资源复查成果,全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,根据进一步的工作数据已修正为: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500kW以下的小水电资源。
我国的水能理论蕴藏量,大约相当于每年30亿吨原煤,技术可开发的约13亿吨,而目前只开发利用了4亿多吨。除此之外,我国的水资源总量2.8万亿/年。而目前我国的有效水库库容仅为1700多亿。我国的水资源开发利用还有较大的潜力。
总之,我国的现状是:水电资源丰富,开发度低,潜力巨大。发达国家水电的平均开发程度已在60%以上,部分国家开发程度在80%以上。2011年底我国水电开发率仅为27%,远低于发达国家的开发水平。(按发电量计算)
5.1 水电开发规划完成后,缓解水资源矛盾
水资源调控的作用巨大。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,不泄洪腾出一定的库容的话,若再出现洪水很可能会形成灾害。
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,水库的蓄水能力对水资源调控有事半功倍的放大作用。
5.2 加速开发水电将提高水电电能的质量
我国南方地区水能丰富,但目前南方电网汛期、枯期的电力差距巨大,高达三分之一。保证供电不得不想其它办法。其原因是:龙头水库蓄水能力的欠缺,美国的情况是水库蓄水能力比我们高一倍,而装机只有我们的1/3,其可调节性,至少是我国5到6倍。因此,我国有很多搞电力的同志认为水电的电能质量较差。
当我国的水电按规划开发之后,也将会大大提高水电的电能质量。例如,雅砻江的情况:锦屏一级和两河口龙头水库开发之后,雅砻江流域梯级电站的枯期发电量将超过汛期。很多流域都有类似的情况。我国的水电开发规划完成之后,将会解决水电季节性出力不同的矛盾。
结语
1、近期以来,为了应对人类面临的温室气体减排的压力,水电开发的清洁能源作用已经被高度重视。国际社会的主流舆论也大力支持水电开发。因此,目前我国的水电开发的最主要动力,是来自国家的减排承诺。所以,当前我们整个社会对水电的能源作用,认识相对比较深刻。但是,相比之下我们的社会对于水电开发的水资源作用的认识,还有很大的欠缺。
2、水电的能源作用能够解决的是社会发展的问题,而水电的水资源作用解决的是社会的生存问题。水电的清洁能源作用,是有其他方式可以选择、可以替代的,但水电的水资源作用,则是唯一的,无可替代的。(水电开发的水资源作用更重要)
3、当前无论是我国还是全世界,都存在着由水资源和能源资源引发的生态难题。而解决这些难题的根本出路就是充分开发利用好水电这种可再生的资源,维系人类文明的可持续发展。
4、生态文明与以往单纯的生态环境保护的最大区别,就是科学地诠释了发展与保护之间的矛盾。目前人们所理解的“生态系统”还没有明确的定义,可大可小。水利水电开发与某种局部的小生态之间的矛盾有时不可避免,但是对于以人为本的整个社会的大生态系统而言,水电开发一定是重要的生态文明。
5、我国生态环境保护工作与生态文明存在着以人为本的巨大的差距。以人为本的生态是大生态,(某种局部的生态系统,往往都不会包括人)。以人为本的环境一定是小环境。任何环境的污染都会对周围的群众构成威胁,可是,我们经常会认为这只是局部问题加以忽视。由于生态保护是权力,而环境保护是责任。所以政府管理部门不免喜欢倾向于行使权力,规避责任。因此,我国保护生态环境的水利水电工程进展困难,同时广大群众所感受到的生态环境问题已经十分严重。
6、目前,我国“十二五”规划中已经分别制定了加快水利建设和积极发展水电的重要政策,这就是构建生态文明,建设美丽中国的一项最重要的措施。
谢谢大家!
, 经, 济收入来看,通过水电开发所建设的水库大坝可以拓宽水库大坝的建设投资渠道,利用市场机制达到服务于社会公益的目的。此外,水电大坝更安全。由于水电开发业主不仅是水库大坝的直接受益人,而且还是责任主体,所以,他们对水库大坝安全和维护会更加主动,完善。更有利于水库大坝的安全运行。历史上最远最有严重的758垮坝事故发生后,有不少反水电的组织,曾利用河南板桥垮坝所造成的数万人的死亡,作为反对水电开发的重要理由。而实际上,假设当年我国河南的板桥水库,如果真的建有水电站的话,恐怕也就不会发生那次垮坝事故了。
一般来说水电站的管理者,不仅具有一定的经济实力,而且随时都会对水库大坝的安全高度关注,及时采取各种有效措施。所以,水电大坝发生意外的概率比起完全公益性的水利大坝,会有大幅度的降低。据统计全世界已经有过成千上万起的大小垮坝事故。其中90%以上都是没有水电站的水库大坝。
2.3水电商品属性和和它的水利公益属性
电力是现代社会中一种极为重要的商品。世界上重要的大型水电站几乎无一例外的都要与水资源的开发利用相结合。对于这类的水电来说,它既有产生电力的商品属性,也有调控水资源的公益属性。除此之外,水电能源的经济性很高,也就是说与其它的发电形式相比,水电的成本比较低。更重要的,水电还是一种能够满足人类可持续发展的可再生的能源。不过,水电的这些优点,有时可能反倒让一些搞电力和经济的同志,对水电的态度产生了偏差,他们对水电的支持只是来自水电的经济性。一些搞能源研究的同志,对水电的支持态度,也是由于水电是一种更便宜的可再生能源。
事实上,水库大坝的建设是人类社会所必须的,所以,即使不能发电,人们也还是要建大水库。现实当中,很多的水库大坝根本就没有水电站。例如,我国有8万多座水库,但只有4万多座水电站。因此,为了建设某些重要的水库,即使不经济也一定要进行水电开发。因为水资源的调控是一种社会公益,它非常需要借助水电开发才能很好地发挥作用。
2.4 水资源开发、水资源利用与水电开发
国际上的确有“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(水资源开发),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.
我国的水资源总量和国土面积都与美国相似,但我国的水库总库容大约只相当于美国的一半左右。由于缺乏水库的调蓄能力,与美国相比,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,抵御更大的干旱。我国在社会发展和生态环境上的巨大差距,在很大程度上体现在水库的蓄水能力方面。
需要说明的是。由于世界屋脊青藏高原的存在,我国的河流普遍坡降大,水能资源特别丰富,所以,尽管我国的水电开发程度目前还不足美国的一半,但我国的水电装机和发电量却已经从2004年起就全面地超过了美国。
总之,一个国家的水电资源再丰富,水电的发电量再大,也并不能代替水资源的综合开发利用。当前世界各国的普遍现实是:一个社会的文明程度,应该与其水资源开发程度和水电开发程度成正比,而往往不是与该地区的水电发电量成正比。
例如,世界上水电比重最大的几个国家是巴拉圭(99%)、乌拉圭(99.%)、挪威(99.%)、巴西(82.7%)、冰岛(82.3%)、委内瑞拉(68.2%)、加拿大(57.5%、新西兰(57.3%)、瑞典(50.3%)、阿根廷(40.4%),显然,穷国富国兼有。其中的挪威的水电开发程度只有60%多,远远低于周边的欧洲国家。因为水电已经满足了他们的全部用电需求,他们当然就不需要再深入地开发水电了。
显然,一个国家水电使用量的多少并不能说明全部的问题,主要和它的水能资源丰富程度有关。然而,一个国家的水电开发程度,以及与水电开发程度密切相关的水资源开发程度,却往往是与这个国家的现代化程度密切相关的。
三、 社会文明与水资源开发成正比
纵观历史,我们人类几千年来的社会文明发展过程,几乎就是一部用水、治水的历史。因此,从某种意义上说,人类社会对水资源的控制、利用程度,就是人类文明发展水平的重要标志。在目前科技水平下只有通过利用一系列的水利工程设施,我们才能实现人对水资源的科学管理、调配,在满足人类社会的发展需求的同时保护社会生态环境。这就是我们当前人类社会的普遍现实。
根据2007年联合国的一项调查,一个国家拥有的大坝数量及人均水库库容量,与该国社会经济发展具有紧密联系。根据联合国人类发展指数的评价结果,按发展水平可将国家分为三类:即高度发展(HDI≥0.8)、中度发展国家(HDI≥0.5)、低度发展(0
当前全世界的现实几乎都是,水资源开发程度越高的国家和地区的经济越发达,生态环境越好。我国的人均水资源量只有全球平均值的四分之一,所以人均的水库库容肯定会受到一定的影响。我国2007年的水库总库容是6,345亿m3(美国是13,500亿),人均还不到
上面是2007年的统计数字。这些年,伴随着经济的腾飞,我国的水利水电建设的速度也非常快,到去年我国的水库蓄水总量已达8104亿。但是,根据水利部的披露,我国有效的水库库容只有1700多亿。而目前美国的哥伦比亚河、密苏里河以及科罗拉多河三个流域的梯级水电开发的有效库容就达到了2000亿。可见我们之间的差距有多大。
3.1水库蓄水能力的生态环境作用
以水坝、水库建设为标志的水资源开发,是解决人类社会水资源矛盾的关键。众所周知,我国的水资源问题可以归纳为水多、水少、水脏、水浑。孤立的看解决水少问题的重要办法就是节约用水,解决水多问题的主要方式就是防洪。但是,如认识到我们的水资源问题是水多和水少同时存在,其本质是水资源的时空分布不均。那么,辩证的看:用水库蓄水调节水资源的时空分布矛盾,才是解决这类水资源问题的根本措施。
3.2 工程措施是水资源的保障
2006年联合国发布的《世界水资源报告》明确指出:“水资源的管理、制度建设、基础设施建设均不足:地球淡水资源尽管分布不均,也还说得上充足。”。很显然,报告明确地提出了目前世界严峻的水资源问题,主要是由于设施不足、管理不善造成的。其中基础设施投入不足,就是指发展中国家还缺乏必要的水利基础设施建设。
前不久的新电影1942,揭示了黄河大旱之年所带来的巨大灾难。但是,由于建设了足够的处水设施,2009年我国黄河的枯水情况超,超过了1942年,但我们却创造了粮食丰收的历史新纪录。这就是水利工程的重要作用。再比如2006年四川发生严重旱灾,国家防总紧急调动嘉陵江、岷江上几座水电站增加泄水,有效的保证了川渝地区的水资源供应。
3.3 应对水资源危机,国际社会呼吁
鉴于储水设施对于社会发展的重要作用,2012年7月,由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起草的《储水设施与可持续发展》世界宣言在日本京都隆重发布。该宣言呼吁全世界共同努力,采取可持续的发展方式和建设和保护储水基础设施。
《宣言》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4万亿是需要由储水设施调节的。《宣言》还强调:21世纪面临的最大的挑战是人口增长对水、粮食和能源的需求,为了应对这个挑战,我们非常需要加强储水设施的建设和维护。从而能优化利用水资源,包括洪水管理与抗旱、粮食生产灌溉、发电、饮用水和卫生、工业用水、航运、环境等方面。
四、水电开发就是生态文明
我们为什么要强调生态文明呢?大家知道进入近代工业文明时期以来,随着技术的进步和生产力的提高,人类对自然的利用和改造达到了前所未有的高度,创造了灿烂的物质文化。但同时,人类对自然的干扰也超过了自然的承受能力,引起了一系列严峻的生态和环境问题。
这是我们对生态文明的主要认识,但是,这样理解生态文明还不够全面。必须看到,文明的反义词不是唯一的。“野蛮”和“愚昧”都是与文明相矛盾的状态。特别是对于一些发展中国家而言,生态不文明的威胁,则往往主要来自于“生态愚昧”,而不是“生态野蛮”。
4.1 生态文明诠释了科学发展与生态保护的关系
经济发展与生态环境保护之间存在着矛盾是不可否认的。任何人类活动都会影响和改变原始的自然生态。所谓生态环境的好坏,都应该是相对一定的主体而言的。例如腐烂的食物对人类来说是一种可怕的污染,但是对于苍蝇却是其繁衍生息最好的生态环境;堆积如山的生活垃圾是人类社会的环境难题,但是对于老鼠则可能是最好的栖息地。在我们人类的生活区域内,我们就是应该努力维护、创造一个适应人生存的社会生态环境。有利于人类生态发展的生态,就是生态文明。
人类从制造和使用石器工具开始,到现在发明、制造和使用的各种高科技手段,都是为了同自然进行抗争,并在这场斗争中取得更大的主动权,有利于自身的生存发展。因此,我们今天的地球,早已经不是原来的纯粹自然的地球,而是由人类活动改变了的“人类学的地球”,或者说是“社会的地球”。
我国地质学家刘东生院士也曾指出“自18世纪晚期开始,地球已进入最新地质时代―‘人类世’时期。在这样的时代,我们既不能脱离自然来看待历史事件,也不能脱离社会来看待自然事件,人、社会与自然是相互作用不可分割的类生命共同体,要以人类生命共同体的整体性观点看待人、社会与自然的关系”。
生态文明理念的提出,科学地解决了社会发展与某种生态的保护之间的无法回避的矛盾。水电开发与任何人类文明活动一样,对原始的自然生态一定是某种改变,对某类特定的物种的生态来说,难免会产生不利的影响,但是,对于人类社会这个生态系统来说,水电开发绝对是一种巨大的文明进步。
提倡“生态文明”建设一方面是要防止生态不文明野蛮发展。同时也要用科学发展来改造由于不发达,欠发展所带来的生态愚昧(另一种生态不文明)。这也是国际社会的一贯要求。1972年发布的《联合国人类环境宣言》曾指出:“(4)在发展中的国家中,环境问题大半是由于发展不足造成的。千百万人的生活仍然远远低于象样的生活所需要的最低水平。他们无法取得充足的食物和衣服、住房和教育、保健和卫生设备。因此,发展中的国家必须致力于发展工作,牢记他们优先任务和保护及改善环境的必要。”
4.2 水电开发的生态文明作用无法替代
近年来,由于一些极端环保组织有组织、有计划的误导宣传,很多人至今还认为我国目前的河流生态环境问题,不是水利水电工程建设严重不足,而是开发过度引发的。但事实则完全相反。目前,我国天然水资源极为丰富的云南省的水库蓄水能力,还不到水资源总量的百分之七(此前,曾被参见伪环保记者宣传为100%)。一旦遭遇长期不下雨的气候,就难以满足正常的水资源需求。由于没有足够的水库蓄水调节,2009年秋天以来干旱少雨的气候造成西南地区众多河流和小水库的干涸。不仅农业生产遭受损失,人畜饮水困难,而且也对当地的生态环境造成了巨大的破坏。
2010年4月底,根据《云南信息报》的报道,省林业厅对于干旱损失进行了评估。此次干旱使云南省约750万亩自然保护区受到影响,重旱面积约10万亩,导致部分面积较小、生态脆弱的自然保护区及其周边水源枯竭、湿地面积缩小,野生动植物生存和栖息环境受严重影响,野生动物生存所需的水源和食物匮乏。
例如,昭通市巧家县药山国家级自然保护区内已发现攀枝花苏铁大面积死亡;南华县有156株野生苏铁(国家Ⅰ级)死亡;白马雪山国家级保护区237株红豆杉、约3000株珙桐等重点保护植物零星死亡。此外,还发现大量两栖类动物死亡,候鸟提前北迁,野生或云南独有野牛、滇金丝猴、斑羚、黑熊和猕猴等饮水困难,体质有所下降、甚至出现城群患病和死亡等问题。
图中是一条河流枯水后干死在龟裂的河道中的鱼。严重的干旱对鱼类的伤害与任何水库建设相比,绝对是有过之而无不及。所有这些惨烈的事实,都生动的向我们证明了,现代社会里调蓄水库所具有的不可替代的生态保护作用。虽然建设水库所形成的人工湿地,确实可能会对周围的生态环境(包括鱼类回游)产生某种不利的影响,但是,相对洪涝灾害和特大干旱来说,水库的生态环境保障作用,绝对是更大、更重要。这也就是为什么,我们走遍全世界始终都能看到“水资源开发程度越高的国家和地区的生态环境越好”的根本原因。总之,生态文明的核心是以人为本的科学发展与生态环境保护的有机结合,而科学的水电开发是一种重要的、无可替代的生态文明的建设。
4.3 我国水电开发的生态环境保护作用
我国的水电开发在水资源综合利用,推进节能减排、改善大气环境,推进“西部大开发”战略实施,发展区域经济、建设社会主义新农村,实现“西电东送”、改善电源结构、保障电网安全经济运行,减少河道泥沙淤积、改善水质,保护河流生态、再造秀美山川,以及在防洪、航运、灌溉、供水、养殖、旅游等方面都发挥了重要作用。
例如,2012年我国水电年发电量已达8641亿度,可以替代原煤约4亿多吨,相当于减少二氧化碳排放约8亿吨,节能减排和生态环保效益十分显著。
此外,大型水库电站具有水资源调节、防洪、发电、灌溉供水、航运、水土保持、生态环境保护等功能,在满足人类经济社会发展的用水需求、防洪安全、能源安全和粮食安全等方面发挥着重要作用。我国排前十位的特大型水库工程:
4.4 水电的生态环保作用不是必然的
首先,必须注重科学开发。例如,在开发过程中必须特别注意保护鱼类。我国在很工程中都设置鱼道、增值站和采用分层取水装置以尽量保障珍稀鱼类的生境。
其次,开发了水电、建成了水库也并非就能自然的有利于社会的文明进步和生态环境的保护。联合国的水资源公报中说得很清楚,目前的水资源问题,不仅有设施不足的原因,还有管理不善的因素。因此,水库建成以后的科学管理,也非常重要。设施建设是管理的前提,我国黄河上最重要的小浪底水库建成以前,由于管理手段跟不上,黄河曾连续多年出现严重的断流。小浪底建成后,让黄河有了足够的调蓄库容的同时,水利部加强了全流域的统一管理。通过统一调度合理分配,完全杜绝了黄河断流的现象。总之,水库大坝的建设,只是为我们提供了管理水资源的硬件条件,具体能不能管好还需要软件的配合。
再有,必须认清某些水资源绝对短缺的问题。通过建水库大坝、调蓄水资源的水资源开发,只能解决水多与水少同时存在的矛盾。而对于绝对的水资源短缺,水库的作用等于零。我国北方很多地区,随着经济的发展和人口的增加,水资源已经绝对短缺,不能满足当地民众的生存需求,一些地区出现了水库干涸的景象。所以,通过水库蓄水并不能解决所有水资源问题的问题。我国目前华北地区的情况,与百年以前的美国加州非常相似。由于水资源绝对的短缺,造成了水污染严重,地下水超采,地面沉降、海水入侵等一系列严重的问题。后来美国人是通过加州的北水南调工程,才解决了这些矛盾。
我国北方的水资源问题,也是水资源绝对短缺造成的。对此光有蓄水的水库大坝还远远不够,还必须要有调水的工程措施。
五、我国水电开发的前景
我国水能资源世界第一开发潜力巨大。根据2006年颁布的全国水力资源复查成果,全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,根据进一步的工作数据已修正为: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500kW以下的小水电资源。
我国的水能理论蕴藏量,大约相当于每年30亿吨原煤,技术可开发的约13亿吨,而目前只开发利用了4亿多吨。除此之外,我国的水资源总量2.8万亿/年。而目前我国的有效水库库容仅为1700多亿。我国的水资源开发利用还有较大的潜力。
总之,我国的现状是:水电资源丰富,开发度低,潜力巨大。发达国家水电的平均开发程度已在60%以上,部分国家开发程度在80%以上。2011年底我国水电开发率仅为27%,远低于发达国家的开发水平。(按发电量计算)
5.1 水电开发规划完成后,缓解水资源矛盾
水资源调控的作用巨大。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,不泄洪腾出一定的库容的话,若再出现洪水很可能会形成灾害。
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,水库的蓄水能力对水资源调控有事半功倍的放大作用。
5.2 加速开发水电将提高水电电能的质量
我国南方地区水能丰富,但目前南方电网汛期、枯期的电力差距巨大,高达三分之一。保证供电不得不想其它办法。其原因是:龙头水库蓄水能力的欠缺,美国的情况是水库蓄水能力比我们高一倍,而装机只有我们的1/3,其可调节性,至少是我国5到6倍。因此,我国有很多搞电力的同志认为水电的电能质量较差。
当我国的水电按规划开发之后,也将会大大提高水电的电能质量。例如,雅砻江的情况:锦屏一级和两河口龙头水库开发之后,雅砻江流域梯级电站的枯期发电量将超过汛期。很多流域都有类似的情况。我国的水电开发规划完成之后,将会解决水电季节性出力不同的矛盾。
结语
1、近期以来,为了应对人类面临的温室气体减排的压力,水电开发的清洁能源作用已经被高度重视。国际社会的主流舆论也大力支持水电开发。因此,目前我国的水电开发的最主要动力,是来自国家的减排承诺。所以,当前我们整个社会对水电的能源作用,认识相对比较深刻。但是,相比之下我们的社会对于水电开发的水资源作用的认识,还有很大的欠缺。
2、水电的能源作用能够解决的是社会发展的问题,而水电的水资源作用解决的是社会的生存问题。水电的清洁能源作用,是有其他方式可以选择、可以替代的,但水电的水资源作用,则是唯一的,无可替代的。(水电开发的水资源作用更重要)
3、当前无论是我国还是全世界,都存在着由水资源和能源资源引发的生态难题。而解决这些难题的根本出路就是充分开发利用好水电这种可再生的资源,维系人类文明的可持续发展。
4、生态文明与以往单纯的生态环境保护的最大区别,就是科学地诠释了发展与保护之间的矛盾。目前人们所理解的“生态系统”还没有明确的定义,可大可小。水利水电开发与某种局部的小生态之间的矛盾有时不可避免,但是对于以人为本的整个社会的大生态系统而言,水电开发一定是重要的生态文明。
5、我国生态环境保护工作与生态文明存在着以人为本的巨大的差距。以人为本的生态是大生态,(某种局部的生态系统,往往都不会包括人)。以人为本的环境一定是小环境。任何环境的污染都会对周围的群众构成威胁,可是,我们经常会认为这只是局部问题加以忽视。由于生态保护是权力,而环境保护是责任。所以政府管理部门不免喜欢倾向于行使权力,规避责任。因此,我国保护生态环境的水利水电工程进展困难,同时广大群众所感受到的生态环境问题已经十分严重。
6、目前,我国“十二五”规划中已经分别制定了加快水利建设和积极发展水电的重要政策,这就是构建生态文明,建设美丽中国的一项最重要的措施。
谢谢大家!