水力發(fā)電現(xiàn)狀和制約因素的思考

劉云輝

摘要：21 世紀(jì)以來，國家間的競爭體現(xiàn)為科技實力和綜合國力的競爭?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，只有把科技擺在國家發(fā)展的戰(zhàn)略地位上，才能把握國家發(fā)展的命運，只有掌握了先進(jìn)的科技并及時轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，才能在競爭中贏得主動。鑒于此，本文主要分析水力發(fā)電現(xiàn)狀和制約因素。

關(guān)鍵詞：水力發(fā)電;現(xiàn)狀;制約

中圖分類號：TU75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1、引言

我國具有大規(guī)模開發(fā)利用水能資源的先天條件和必要性。我國河流眾多，流域面積寬廣，是世界上水能資源最豐富的國家。不論是從水能資源的理論蘊(yùn)藏量，還是技術(shù)可開發(fā)的水能資源來說，我國的水能資源在世界各國中都是均居前位。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，發(fā)達(dá)國家水資源開發(fā)利用率均已超過 60%，而我國目前水資源開發(fā)利用率僅約為 31.5%，所以水力發(fā)電前景巨大。中國水力發(fā)電經(jīng)過一百多年的奮斗，成功實現(xiàn)從學(xué)習(xí)到領(lǐng)跑再到全面超越的跨越式發(fā)展。水電作為一種清潔可再生能源，將為社會的可持續(xù)發(fā)展提供新的動力，改革開放與“一帶一路”建設(shè)為中國水電發(fā)展提供更廣闊的天地。

2、水力發(fā)電的特點

水力發(fā)電能源具有潔凈性、可再生性、可調(diào)節(jié)性、綜合利用性及經(jīng)濟(jì)帶動性的特點。以河水能源為例，隨著河水的流動而產(chǎn)生，不論開發(fā)與否，河水能都存在。河水能能直接被開發(fā)利用，發(fā)電過程并不會向火力發(fā)電會生產(chǎn)的污染，潔凈性良好。投資水力發(fā)電的主要成本在前期水電站與樞紐工程的建設(shè)，以及后期水電站的運維管理。對大型水電站的綜合開發(fā)，還可以作為調(diào)節(jié)航道水位的基礎(chǔ)工程，帶動水運運輸、地區(qū)旅游等，符合綜合開發(fā)和帶動經(jīng)濟(jì)性的特征。

此外，水力發(fā)電還具工程投資大、建設(shè)周期長、對建設(shè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境有一定破壞性的特點。特別是大型水電站，前期水利樞紐及其配套設(shè)施建設(shè)投資巨大，成本回收周期漫長，存在較大的投資風(fēng)險。對生態(tài)破壞主要體現(xiàn)在造成河流、海洋或湖泊水電站周邊生物多樣性的減少，對原生態(tài)景觀系統(tǒng)的破壞，以及對水生態(tài)系統(tǒng)的污染。可從調(diào)節(jié)旱澇災(zāi)害的功能處罰，水力發(fā)電還對生態(tài)環(huán)境發(fā)揮著一定的保護(hù)作用。因此，在生態(tài)方面我們暫且可以認(rèn)為水力發(fā)電具有保護(hù)與破壞的雙重作用。

3、水力發(fā)電現(xiàn)狀分析

3.1、工程建設(shè)水平

我國水力發(fā)電雖然起步較晚，但發(fā)展迅猛。目前，國內(nèi)水力發(fā)電工程建設(shè)已初具規(guī)模。初步統(tǒng)計已建成各類水電站及水庫 85108 座，水庫容量 5624 立方米。其中大型水庫水利水電工程及工程有 470 座，水庫通量，41977 億立方米。中小型的水利水電工程數(shù)量占比較大。國內(nèi)水利系統(tǒng)中水電累計裝機(jī)總?cè)萘扛哌_(dá) 4841 萬千瓦，站全國水利系統(tǒng)裝機(jī)總?cè)萘康?41%。農(nóng)村水電裝機(jī)容量累計 4309 萬千瓦，占全國水利系統(tǒng)裝機(jī)容量的 38%，發(fā)電量為 1357 萬千瓦。國內(nèi)已經(jīng)探明的水能源、坦然器、原煤、原油的能源儲量中，水能源占比高達(dá) 45%，為水力發(fā)電工程建設(shè)奠定了良好的水平。

3.2、設(shè)備制造水平

近些年，隨著國內(nèi)大型水電站樞紐工程的建設(shè)，大型化的、高效化的、自動化的水電機(jī)組需求上升。在大型水電樞紐工程建設(shè)的帶動下，國內(nèi)水力發(fā)電設(shè)備的制造水平也在不斷提升。一些大型、中心水電站紛紛采用了串聯(lián)梯級高效水輪機(jī)組。為加強(qiáng)水利發(fā)單設(shè)備的研究，國內(nèi)還組建了樹立發(fā)電設(shè)備國家重點實驗室，用以專門研究水力發(fā)電設(shè)備及其制造。

3.3、電力資源配置不合理

就技術(shù)而言，水電的調(diào)峰或甩負(fù)荷相當(dāng)容易，完成大型水電機(jī)組的起動、并網(wǎng)發(fā)電或停車所需時間短，容易實現(xiàn)完成。但同級容量的火力發(fā)電機(jī)組則可能需要很長的時間來完成起動或停車。因此，往往把水電機(jī)組做為調(diào)峰或備用機(jī)組，不重視水力在常規(guī)時期的發(fā)電應(yīng)用，造成水電的巨大浪費。

4、我國水力發(fā)電的未來發(fā)展趨勢

4.1、抽水蓄能電站的重點開發(fā)建設(shè)

抽水蓄能電站具有“啟動迅速、運行靈活”的特點，適合承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、負(fù)荷調(diào)整、負(fù)荷備用等任務(wù)。由于具有調(diào)相功能，可以減少系統(tǒng)配置的無功補(bǔ)償設(shè)備，從而減少相應(yīng)設(shè)備的建設(shè)費用。同時，加快變速抽蓄機(jī)組的發(fā)展，從而提高抽水蓄能電站的綜合效益。

4.2、水電開發(fā)走可持續(xù)發(fā)展道路

水力發(fā)電是技術(shù)成熟且可大規(guī)模開發(fā)的清潔可再生能源。我國水電資源蘊(yùn)藏量居世界首位，積極開發(fā)水電不僅是有效降低溫室氣體排放的重要途徑，還是應(yīng)對氣候變化、推進(jìn)節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。可持續(xù)發(fā)展理念逐步深入人心，在水電開發(fā)過程中，同步規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)施，把生態(tài)環(huán)境保護(hù)落實于規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工和后期施工撤場、發(fā)電運營等過程中去。

4.3、階梯開發(fā)建設(shè)水電基地

近年來，國家投資建設(shè)了一大批基礎(chǔ)設(shè)施，我們要牢牢抓住這不可多得的歷史機(jī)遇，加速完成項目的前期準(zhǔn)備工作，爭取新開工一批水電建設(shè)項目，讓其成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長點。我國的水能資源主要分布在西南地區(qū)，但目前這些地區(qū)的開發(fā)率僅為8%左右。隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，西電東輸工程必將激活西部豐富的水力資源，發(fā)揮西部各省的地區(qū)優(yōu)勢，促進(jìn)我國水電事業(yè)的發(fā)展。從而改善我國的電力結(jié)構(gòu)，滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展對電力的需求，促進(jìn)能源的平衡與優(yōu)化配置。

4.4、水電開發(fā)技術(shù)將走出國門

中國水電通過改革開放，已取得“世界水電看中國”的偉大成就。在“一帶一路”建設(shè)的帶動下，中國水電建設(shè)者在沿線國家建立起多個重要水利工程，如馬來西亞巴貢水電站、蘇丹麥洛維水電站、埃塞俄比亞泰克澤水電站等。未來，中國水電人的足跡將遍布世界各地。

5、結(jié)束語：

近些年，不少專家就水力發(fā)電過程中能源與環(huán)境問題存在較多的爭議。有專家提議擴(kuò)大水電發(fā)展規(guī)劃，有人提議適度開發(fā)水利水電工程。在全球能源與環(huán)境保護(hù)的大背景下，國內(nèi)水力發(fā)電面臨著怎樣的發(fā)展困境？ 未來水力發(fā)電又會呈現(xiàn)什么樣的趨勢？ 我們首先應(yīng)當(dāng)搞清楚水力發(fā)電所受的制約因素。研究該課題對維持國內(nèi)水力發(fā)電能源與環(huán)境保護(hù)平衡及促進(jìn)水力發(fā)電健康可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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