“根据最新规划,为实现2020节能减排目标,水电装机容量须达到3.8亿千瓦,其中常规水电3.3亿千瓦,抽水蓄能5000万千瓦。”
——国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝在中国水电100年纪念大会上表示
水调歌头·游泳
才饮长沙水, 又食武昌鱼。
万里长江横渡,极目楚天舒。
不管风吹浪打, 胜似闲庭信步,
今日得宽余。
子在川上曰: 逝者如斯夫!
风樯动, 龟蛇静, 起宏图。
一桥飞架南北,天堑变通途。
更立西江石壁,截断巫山云雨,
高峡出平湖。
神女应无恙, 当惊世界殊。
毛泽东
2010年8月26日,注定是一个载入史册的日子。这一天,“中国第一座水电站”的铭牌在华电云南石龙坝水电厂徐徐揭幕,中国水电事业浩荡百年。一百年寒暑易节、风云变幻,历史不会忘记:勤劳勇敢和智慧的中国人民励精图治、追寻“变水害为水利”梦想的脚步,始终没有停歇。
今天的人们已经很难想象,百年中国水电走过了怎样一条道路。国运兴,则水电兴。我国从一个开发利用程度低、装机容量小、技术和设备制造水平落后的水电小国,逐步发展成为世界水电大国,这一百年漫长而又短暂。
指点江山,绘水电蓝图
1910年(清宣统二年)8月21日这一天,云南昆明附近的九子母山的青鱼村来了一群戴眼镜的斯文人。他们怀揣着“实业救国”的理想,要在这里修建中国第一座水力发电站——石龙坝水电站。石龙坝水力发电站利用高原湖泊滇池水位与出口螳螂川的天然落差发电,并同步建设当时我国电压等级最高(23 千伏)、 线路最长(34 公里)的输变电线路。21个月之后,这座由民间人士集资50余万银元修建,装机480千瓦的水电站竣工,开始为昆明造币、自来水、灌溉、五金加工等产业的发展提供强劲动力。
2010年8月26日,中国水电百年纪念大会在云南昆明拉开帷幕。随着华能小湾最后一台机组投产发电,中国水电装机立下了2亿千瓦里程碑。从石龙坝到小湾,见证着中国水电人矢志奋斗、上下求索的豪迈与艰辛。中国这个曾经贫困而多难的国家,正在昂首阔步向水电强国迈进。
1949年,天下初定,百废待兴。我国水电总装机容量36万千瓦,年发电量不过12亿千瓦时,分别居世界第20位和第21位。水利兴而天下定,天下定而民心稳。新中国刚刚成立,中央人民政府就开始了水电规划建设工作。1950年召开的全国水力发电工程会议这样评价旧中国的水电状况:“中国的水力发电工业建设比较迟、规模小、数量少、技术水平低,但经过长期的努力,也获得了一定的成绩。”这次会议决定恢复与建设水电工程,成立燃料工业部水力发电工程局统一领导全国水电建设。
新中国的成立为水电事业开辟了道路。但由于经济技术基础薄弱、体制与管理落后,水电发展也经历了重重挫折。从新安江水电站这座由我国自行设计施工和制造机电设备的第一座大型水电站开始,到刘家峡我国第一座自行设计、制造、施工的百万千瓦级大型水电站,老一辈的水电人在没有大型机械设备的艰苦条件下,艰苦奋斗、矢志不渝,在一穷二白的基础上研发技术和装备,壮大了队伍,奠定了继往开来的基础。
1978年,改革开放的号角响彻中华大地,蓄势待发的中国需要源源不竭的动力支撑,电力供应不足成为经济腾飞的瓶颈之一。1978年我国水电总装机容量只有1728万千瓦。“一江春水向东流,流掉的都是煤和油”,丰水、富煤、缺油、少气的中国,开发水力资源是最经济、最便捷的能源利用渠道。
1979年,水利部和电力部在全国水力资源普查的基础上,提出了《十大水电基地的设想》。这十大水电基地是:黄河中上游、大渡河、雅砻江、澜沧江、乌江、红水河、长江上游、闽浙赣、湘西和金沙江。1989年,水利水电规划设计总院根据各勘测设计单位的基础工作,又增加了东北水电基地和黄河北干流水电基地,编印了《十二大水电基地》的规划性文件。2009年,十二大水电基地又加入了怒江,形成十三大水电基地。据资料统计,这十三大水电基地规划装机容量为2.7亿千瓦,年预计发电量12030亿千瓦时,占全国水电技术可开发量的51.3%和48.6%。
自1878年法国建成世界上第一座水电站,发达国家在其工业化进程中都无一例外地率先利用水能资源。作为水电前期工程,水力资源规划是第一步。2002年至2003年期间,国家发改委组织全国1000余名工程技术人员,历时3年对我国水力资源总量进行了复查。复查结果为,中国大陆水力资源理论蕴藏量6.9亿千瓦,技术可开发量5.4亿千瓦,经济可开发量4亿千瓦,年发电量17亿千瓦时。普查成果可信度高,为我国能源长期发展规划提供了可靠参照。
治水安邦,兴强国之梦
1998年的夏天,一场特大洪水袭击了中国。原本沃野千里的江汉平原成为一片泽国,受灾群众数以百万。16名共产党员,为表达誓与大堤共存亡的决心,制作了一块“生死牌”,将自己的名字写到了上面。如今,这块“生死牌”依然矗立在武汉市长江与汉江交汇处的龙王庙闸口,时刻警示着人们当年这里所经历的惊心动魄。
千百年来,华夏先民治理水患、降伏洪魔的梦想从未停歇。水电站除了发电外,兼具防洪、灌溉、供水、航运、旅游等综合功能。水电对于我国经济社会的可持续发展贡献巨大,除源源不断地为我国经济发展提供清洁廉价可持续电能外,它的另一个最大功能就是防洪。
我国第一座自行设计、自主施工和制造设备的水电站——新安江水电站1959年蓄水发电后,新安江水库拦洪削峰,保护了杭州、上海和华东地区这片鱼米之乡,同时它也成为了当地供水和灌溉的主要水源,并形成闻名遐迩的千岛湖旅游风景区。广西龙滩水电站375米蓄水位工程投产后,使下游梧州一带的洪水由50年一遇降至100年一遇,有效保证了珠海、澳门地区的供水安全。三峡工程举世瞩目,今年入汛以来,先后4次拦洪削峰,累计拦蓄洪水153亿立方米,相当于三个荆江分洪区的分洪量,确保了长江中下游防洪安全。这次“大考”,三峡工程不仅经受住了考验,向全国人民交出了一张完美答卷,而且第一次向世界证实了其确保长江安澜的实力。
除了防洪,但凡建水库的地方都无一例外地成为名副其实的“黄金水道”。龙滩400米蓄水方案上马后,红水河将实现全线通航。这条航道一头通云贵,一头连珠江,成为连接改革开放前沿和西部贫困地区的运输枢纽,相当于再造一条南昆铁路。三峡水库蓄水后,万吨级轮船可以从上海溯江而上直达重庆,重庆这座西南之都被打造成为长江上游航运中心,成为承接中西部经济发展的水上枢纽。
据中国水力发电工程学会资料统计,截至2010年8月,全国水力发电累计发电量73500亿千瓦时,占总发电量的16%。
截至目前,我国有百万千瓦级以上大型水电站31座,在世界前十大水电站中,中国占四席。随着我国逐步成为世界水电大国,我国也正在通过自主创新,借助改革开放平台打造“水电强国”的梦想。以水电工程项目为依托,加速了大型水利发电设备国产化的进程,从而带动民族工业的发展壮大。二滩、三峡、小湾、龙滩、锦屏一级、锦屏二级、溪洛渡、向家坝等一批大中型水电站的建设,标志着我国水电建设已经逐步迈向世界先进水平。通过大型水电站的建设,引进消化国外先进技术,我国水电机组制造技术不断突破。继刘家峡、龙羊峡、岩滩等一批单机容量30万千瓦以上的大型水轮机组投产发电后,我国又经历了李家峡40万千瓦、二滩55万千瓦、到龙滩和三峡70万千瓦的一座座里程碑。正在建设和规划的拉西瓦、溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩等电站正逐步向着80万千瓦至100万千瓦级的方向迈进。
今年5月7日, 国家能源局局长张国宝在出席绿色经济与应对气候变化国际合作会议时这样说道:“以三峡工程建设为标志,中国水电技术达到了世界领先水平。”举世瞩目的三峡工程成为百年中国水电事业发展的巅峰之作,70年设想,30年争论,突破五大工程领域关键技术,攻克了十大工程难题,创造了百余项工程技术世界之最,代表了中国乃至世界水电史上的最高成就,“水电强国”因此名副其实。
搏击湍浪,树历史丰碑
1956年夏天,毛泽东主席视察长沙后来到武汉。奔腾桀骜的江水激起一代领袖的创作灵感,毛主席在畅游长江后挥毫写下这样的诗句:“更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖。神女应无恙,当惊世界殊。”
半个世纪过去了,中国大地发生了翻天覆地的变化。一座座水电大坝矗立在江河之上,犹如长缨在手,缚住桀骜不驯的江流,兴利除害,为中国腾飞贡献力量;犹如一粒粒定心丸,让流域人民得以安居乐业、安享太平。这些变化背后,每一次的进步和革新都凝聚着中国水电人非凡的智慧和勇气。
百年来,我国水电科学技术的发展,主要依托于国家重大水电工程的建设,本着“有所为有所不为”的原则,全面服务于工程建设和运行。在坝工建设及机电设备研制上,全面突破200米级特高碾压混凝土筑坝技术、200米级特高混凝土面板堆石坝、300米级特高拱坝技术难关;掌握了在复杂特殊地质条件下,深度达150米的基础处理、浇筑超深的混凝土防渗墙技术和700米级高边坡开挖、加固技术;高速水流的效能工技术实现了创新;在大型机组冷却方式上,首创了具有自主知识产权的蒸发冷却技术。纵观国内一个世纪以来的水电站工程,都无一例外地结合实际进行了创新。
在超高混凝土筑坝技术方面,自1986年我国在福建坑口建成当时世界上第一座高碾压混凝土重力坝开始,到结合岩滩百米级碾压混凝土筑坝技术的开发和技术推广,先后把坑口、普定及龙滩工程建设中的关键技术列入国家重点攻关项目,科技创新硕果累累。其中,坑口碾压混凝土重力坝和普定碾压混凝土重力拱坝荣获了国家科技进步一等奖。2007年,国际大坝委员会主席路易斯·伯格先生在考察龙滩后这样评价:“要把龙滩工程作为一个样板工程向全世界展示。” 国际大坝委员会随后把国际碾压混凝土筑坝里程碑奖颁给了龙滩大坝工程,这也意味着我国碾压混凝土筑坝技术已经处于国际领先水平。
举世瞩目的三峡工程,不仅是世界级工程,更是一项智慧工程。工程规模之大、设计学科之多、技术复杂程度之高都是独一无二的。工程建设中所采用的新理论、新技术和新工艺不胜枚举,先后刷新了5大工程领域关键技术、攻破10大世界级难题,创造了150项水电工程世界之最。例如在坝工基础工程方面,三峡截流过程中为解决水深问题而使用的驳船属三峡首创,这一创新同9万平方米的上游围堰防渗墙施工技术分别获得国家科技进步一等奖、二等奖,另外混凝土二次风冷技术获国家技术发明二等奖。
另外,围绕消除水工建筑物的防冲蚀、防空化、防自激振动和防雾化问题,研究创新许多新型的消能工形式,减少了对建筑物的破坏,保障了工程的运行安全。如贵州东风电站窄缝式挑坎消能工;吉林白山大坝高低坎碰撞消能工;四川二滩电站表孔、中孔对撞加水垫塘联合消能工和云南大朝山大坝宽尾墩联合消能工等。
中国水电百年历程中,水电科技伴随着电力建设的发展和所取得的累累硕果,吸引着全世界的目光。百年风雨中,闪耀着大批献身中国水电事业的精英和一支特别能战斗、能创新的水电队伍的身影,他们是中国水电享誉世界的幕后英雄。
扬帆出海,奏世纪华章
推窗放入大江来。借改革开放的历史机遇,水电人又开启了水电事业“引进来”和“走出去”的世纪新篇章。“引进来”,再消化吸收,最终为中国水电“走出去”奠定了基础。
改革开放前很长一段时间里,受计划经济体制制约,建设资金不足成了制约水电发展的瓶颈之一。随着水电建设的逐步深入,原有靠财政支持的自营体制已无法支持大规模的水电建设。寻找资金出路、探索体制改革成为水电建设决策者们必须思考的问题。党的十一届三中全会后,水利电力部决定拿出一两个项目作为对外开放、引进外资的试点。经过与世界银行接触和协商,报国家计委和国家外资管理委员会批准,决定将鲁布革和水口两个项目作为引进外资试点。由此而引发的“鲁布革冲击波”,开水电工程管理体制和建设模式的先河。
紧随其后,1986年起,全国水电建设系统开始推广鲁布革经验,广州 、岩滩、水口、漫湾、隔河沿“五朵金花”水电站竞相开展了以业主管理、招标投标和建设监理为主要内容的建设管理体制改革。
2002年12月,根据国务院颁布的《电力体制改革方案》,国家电力公司进行了拆分重组,成立了两大电网公司和5大发电集团,长期以来垂直一体化垄断经营的局面被打破,发电侧竞争态势基本形成。竞争局面的形成,使5大电力集团对水电投资的积极性空前高涨,加上各级地方政府的支持以及国家适度宽松的财政金融政策,水电建设受资金制约的景象一去不返。
与此同时,通过进一步改革开放,国外的先进理念和管理经验也引入我国。1992年,华电乌江水电开发有限责任公司经国务院批准成为我国第一家流域水电开发公司,按照“流域、梯级、滚动、综合”的开发方针,以当时建成的乌江渡和东风两座水电站为母体,开发建设乌江干流贵州境内河段9个梯级电站,这就是享誉业界的“乌江模式”。从乌江开始,水电建设从此告别了多家业主难以协调的混乱局面。在实行流域梯级开发的基础上,为便于统一调度,乌江公司又敢为人先,成立了乌江流域梯级水电站群集中控制管理中心,实现了开发与调度的协调统一,更进一步优化利用了水力资源。
继乌江之后,二滩水电开发有限责任公司进行股份制改革,为中国水电企业建立现代企业制度提供了重要范本。随后广西桂冠电力整体上市,为水电建设企业资本金比例偏低的问题提供了解决方法。经过这三个里程碑式的改革之后,水电建设开始打破长期束缚的体制桎梏,实现向市场经济转轨和与国际接轨。
进入21世纪,中国水电开始进一步解放思想、大胆改革,并走出国门、扬帆出海。如今全世界许多水电工地上都有中国建设者的身影,中国“水电强国”的声誉早已远播海外。2005年国际可再生能源大会在北京召开,中国水电发展的斐然成就获得了国际同行的赞许。中国水电顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国葛洲坝集团公司、中国长江三峡集团公司以及两大电网公司、5大发电集团积极推进国际化战略,在50多个国家和地区进行规划设计和工程建设,有近60部国内现行使用的水电标准已经或正在翻译成英文向海外推广。中国水利水电建设集团公司拥有全球约50%的水电建筑市场份额,该公司还入选美国《工程新闻记录》2008年度全球最大225家国际承包商排行榜第50位。2009年5月举行的第77届国家大坝委员会年会上,中国水利水电科学研究院院长贾金生当选为第22任主席,这是中国代表首次担任国际大坝委员会主席。
前不久,随着金安桥和藏木水电站的正式获批,由于审批原因停滞三年之久的大型水电项目的再启动再次引发了热议。这是中国水电未来大发展的信号。据测算,为实现我国向世界庄严承诺到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%的目标,届时我国水电装机容量必须达到3.8亿千瓦,也就意味着非化石能源中,水电出力要占9%—10%,水电的战略地位再一次被明确。
曾记否?到中流击水,浪遏飞舟。望未来,当百尺竿头,更进一步。水电百年辉煌,我们有理由相信水电建设一定能够处理好移民与环保问题,书写更加灿烂的篇章。