作者：张博庭
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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，一些同志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。
一、减排温室气体是世界发展的必然
能源是文明基础。人类发展进入现代之后，化石能源的使用成为不可或缺的。然而，地球上的化石能源都是几亿年来动植物的躯体积累构成的，它们在漫长的生长过程中吸收了大量的太阳能，逐步形成了化石能源。
但是，当人们学会使用化石能源之后，这种能源的消耗速度，就远远大于它的积累速度了。把地球几亿年内积攒出来的化石能源，从地下挖出来、燃烧掉，将造成地球二氧化碳浓度的大幅度升高，从而引起来严重的温室气体效应。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。
二、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，我们被伪环保谎言所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。
三、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500kW以下的小水电资源。
3.1、误解水电的开发程度，低估了水电的潜力
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kW；年发电量6626亿kWh。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。
3.2、区分装机容量与发电量的差别
虽然用水电的装机和发电量来表示我国的水电开发程度都是可以的，但是，在与国外的水电开发程度进行比较的时候，和在判别我国的水电资源的潜力的时候，绝对不能再用水电的装机来表示。否则，就会出现概念上的错误，不能对我国的水能资源有准确的认识。因为世界上几乎很少有国家，采用我们的用装机容量表示水电资源的方式。因此，我们看到的国际上其它国家的所谓水电开发程度，一定是指水电发电量的开发程度。因此，如果我们拿我们的装机容量计算出来的开发程度与之进行比较的话，难免就是错误的。
在判别我国的水电资源的潜力的时候，为什么也不能用水电装机表示开发程度呢？因为从水能资源的性质来看，装机容量表述的只是功率，必须有了实际利用小时才能确定出实际的水能（所做的功）。一条河流的水能资源量（多年平均）是确定的，但如何开发建设水电站，怎么样合理的确定装机容量则是人为的。也就是说用发电量表示的水能资源量是客观确定的，而用装机容量表示的水电资源，其实是由我们主观设定的。
现实当中，实际装机大于规划装机的情况非常普遍，甚至当这个水电站已经建设完成之后，我们也还不敢说已经完全确定。因为，很多水电工程即使在运行了多年之后，还免不了要进行扩机增容的改造。例如我国的三峡水电站，水能资源的年发电量约为847亿度，按照原规划每年运行5000小时计算，原来计划可装机应该是1600多万千瓦。而在建设中考虑到更好的发挥防洪、调节作用，1994年开工时把实际装机增加到1820万千瓦。2004年根据我国电力市场的发展需要，又增加了420万千瓦装机，以便提高三峡电站的调节能力。这样三峡的装机容量已经达到2240万千瓦比最早的规划提高了近40%，大大提高了它的调节能力。
不仅是三峡，我国早期最大的丰满装机容量原来为55万千瓦，后来改造增容到100万。
我国的新安江水电站，早期装机66万千瓦，后来也加到81万。总之，随着社会发展的需要，水电站增加装机容量的现象在我国已经非常普遍。加上我国现在已经有两千万的纯抽水蓄能水电站，所以，再用目前我国的水电可装机容量来判别我国的水电开发程度，已经变得非常不准确了。
可见，只有按照年发电量计算水电开发程度，才能够比较科学地反映出水能的实际利用率。所以，国外基本上都仅采用发电量表示其水能资源量，以避免人们由于主观认识水平的提高，所带来的资源量的不断变化。
当然，我国和个别发展中国家习惯采用水电的装机容量来计算水电的开发程度，也不是完全没有道理的。只不过，当我们拿我国的开发程度与国外比较，和估算我国的开发潜力的时候，注意不要采用装机容量。尤其是对于我们的专业人员来说，更要注意这一点，否则，很容易给社会造成我国的水能资源已经开发的差不多了的误解。
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。
四、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发电约500亿度/年，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。
五、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。
六、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，我门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。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。
六、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。
