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小水電:有歷史貢獻更有現實擔當
文章來源:中國能源報   添加時間:2015-10-23 10:57:35

小水電:有歷史貢獻更有現實擔當

作者:田中興

   我國農村水能資源技術可開發量達1.28億千瓦,廣泛分布在1700多個縣。截至2014年底,全國已建成裝機在5萬千瓦及以下的小水電站47000多座,裝機容量7300萬千瓦,年發電量2200多億千瓦時,裝機容量和年發電量均占全國水電的1/4。小水電對我國電力工業發展,尤其是對廣大山區農村經濟社會發展和農民脫貧致富作出了歷史性貢獻,仍大有可為。

  一、小水電的歷史作用

  1.助力貧困山區實現了農村電氣化。1983年國家啟動農村水電初級電氣化試點建設,在中央政策支持、資金扶持下,地方以自力更生為主開發小水電,建設配套電網,在全國范圍內形成了40多個區域電網,600多個縣以小水電供電為主。電氣化縣戶通電率從1980年的不足40%提高到2010年的998%,戶均年生活用電量從不足200千瓦時提高到800千瓦時,使全國1/2的地域、1/3的縣市、3億多農村人口用上了電,小水電點亮了中國農村。

  2.拉動當地內需。農村水電建設可帶動機械和建筑業發展,增加就業機會和農民收入,促進家電下鄉,繁榮農村市場。“十二五”前四年中央投資124億元,拉動農村水電項目完成總投資1400多億元,相當中央投資1元錢,拉動社會投資10元錢。農村水電發售電總收入4800多億元,上繳稅金400多億,累計提供就業崗位150多萬個。

  3.發展小水電增強山區農村造血功能,帶動了農村工業化、城鎮化,促進縣域經濟發展。1999年,廣東33個電氣化縣的小水電企業總計上繳稅費30億元,占33個縣財政收入的22%;甘肅甘南州的小水電企業總計上繳的稅金占全州財政收入的30%。小水電發展還帶動農村中小型基礎公共設施建設,改善農村生產生活條件。

  4.促進了山區農民脫貧致富。農村集體經濟組織和農民通過資源資金入股、征地補償、參與工程建設和運行管理等途徑,每年穩定增加收入10億元以上。小水電代燃料戶年均可減少電費支出300元。項目區農民通過外出務工、發展特色農業或開展特色旅游等,每戶年均增加收入5000多元。

  5.改善了生態環境。小水電代燃料項目實施以來,解決了400萬農民的生活燃料,每年可減少薪柴消耗670萬立方米,保護森林面積1400萬畝。通過開展綠色小水電建設,強化電站減水河段生態修復治理和下泄流量監管,中小河流生態得到明顯改善。許多地方利用小水電開發形成的水面,營造人工濕地和親水走廊,成為城鎮景觀和良好的旅游、休閑活動場所。

  6.小水電就地開發、就近供電形成的小水電網,在電力主網因災解列、停運等情況下,能夠發揮其分布供電的優勢,通過“黑啟動”迅速恢復供電能力,有效降低災害損失。

  7.推動了世界小水電發展。我國開發小水電、建設農村電氣化的經驗得到國際社會的普遍贊譽。總部在杭州的聯合國國際小水電中心先后為30多個國家提供了小水電技術咨詢和服務,為發展中國家培訓了大批小水電技術骨干,帶動了國內設備出口和勞務輸出。“點亮非洲”項目得到聯合國的肯定和非洲的歡迎。今年4月,習近平主席同巴基斯坦總理謝里夫共同為“中巴小型水電技術國家聯合研究中心”揭牌,開啟了小水電國際合作交流的新篇章。

  二、新時期有新使命

  1.增加清潔能源供應。目前我國年人均用電量不到4000千瓦時,距發達國家年人均1萬千瓦時以上的水平有較大差距。我國小水電資源儲量豐富,合理開發后,可提供1億多噸標煤的能源供給量。

  2.推進生態文明建設。今年《中共中央國務院關于加快推進生態文明建設的意見》提出,2020年非化石能源占一次能源消費15%左右。2014年中國非化石能源消費占一次能源消費為11.1%。目前水電裝機僅占22%2014年小水電發電量2281億千瓦時,替代7400萬噸標準煤,減少二氧化碳排放1.9億噸,減少二氧化硫排放178萬噸。

  3.助力山區農村脫貧致富。目前,我國農村水能資源開發率按裝機統計為57%,按發電量統計僅為41%,未開發資源大部分集中在832個貧困縣。按中央精準扶貧脫貧的要求,在農村水能資源豐富的貧困地區實施農村水電扶貧工程,大力扶持小水電發展。

  三、優勢明顯具潛力

 

  小水電在我國經濟社會發展中發揮著不可替代的獨特作用,與其他能源資源相比,小水電具有一定的比較優勢。

  1.資源豐富,技術成熟。小水電在我國已有100多年歷史,是大規模開發利用最早、技術最成熟的可再生能源。我國在小水電設計、施工、設備制造、運行管理等方面處于世界領先。小水電站運行可靠,出力相對穩定,年平均利用小時數約3200小時,高于風電的1900小時和太陽能發電的1100小時,2014年小水電裝機是風電裝機的3/4,發電量是風電的1.5倍。有調節能力的小水電站一般都承當調峰調頻任務,保證供電品質和電網安全。同時小水電無需配套建設常規能源來保證電網穩定。

  2.成本經濟,能源回報率高。據國網能源研究院、北京大學環境科學與工程學院等機構研究,包括固定資產投資、運行和維護成本、退役成本等在內的電站全生命周期的發電成本,每千瓦時水電為0.15元、光伏發電為0.34元、風電為0.55元,水電成本最低。能源回報率是能源設施建設和運行全過程中能源產出投入的比值。根據加拿大魁北克水電局研究,水庫式水電的能源回報率約為208-280,徑流式水電的能源回報率約為170-267,風電約為18-34,生物能約為3.5,太陽能為3-6,傳統火力發電2.5-5.1,水電能源回報率最高。

  3.具有綜合效益,減排優勢明顯。小水電工程除了提供清潔的電能,還具有城鎮防洪、農業灌溉、城鄉供水、水產養殖和親水旅游等多重功能。據中國環境科學研究院研究,小水電(徑流式為主)全生命周期替代燃煤火電減排溫室氣體和PM2.5的因子為每千瓦時937-10190.202,風電為921-10130.134,太陽能發電為820-9840.131。小水電的減排優勢明顯,減排PM2.5的效益是風力、太陽能發電的1.5倍以上。

  四、客觀看待小水電對生態環境的影響

  近年來社會公眾關注的小水電對生態環境的影響,主要有以下幾個方面:

  1.關于開發程度。截至2014年底,按電能統計,全國小水電開發率約41%,遠低于歐美發達國家的水電開發程度。目前瑞士、法國開發程度達到97%,西班牙、意大利達到96%,日本達到84%、美國達到73%。一條河流、一個區域建水電數量沒有統一的量化標準,這取決于河流資源稟賦和功能,需專業論證和規范審查審批,在規劃中明確。某條河流、某一區域水電站建設多少、疏密,應具體問題具體分析,在規劃中體現。

  2.關于河段減脫水。我國有些山區河流本身就是季節性河流,枯水期存在河水斷流、河床裸露。一些早期建設的引水式電站受當時經濟技術條件限制,沒有設計、建造最小流量泄放設施,同時,水資源開發利用程度越來越高,諸多因素都使得引水河段的減水脫流現象有所加劇。“十二五”期間,全國4400多座老舊電站進行了增效擴容改造,改善了近2000條中小河流的生態環境。福建、陜西、甘肅等地也出臺了水電站最小下泄流量的計算、設計和監管辦法,要求老舊電站通過設置生態泄水管、增設生態機組、新建雍水壩和開展梯級聯合調度等措施,確保廠壩間河段生態需水。

  3.關于魚類保護。過度捕撈、水體污染、閘壩建設阻截河道引起水環境變遷和外來物種入侵等,都會造成魚類種類和數量減少。小水電開發對魚類的影響主要是筑壩截斷河流,阻隔了洄游性魚類的洄游路線,同時使流水變為靜水,影響了喜流水性種類的生存,但也使喜靜水生活的種類在庫區成為優勢種群。2012年,水利部組織對3500多條中小河流水能資源開發規劃進行修編,凡涉及國家和地方重點保護、珍稀瀕危或特有水生生物的河段不再規劃新建小水電。

  4.關于水土保持。小水電的水土流失問題主要在建設施工階段,需要各級水行政主管部門履行法定職責,加強項目水土保持方案實施的監督和檢查,督促業主和施工單位嚴格貫徹落實“三同時”制度,加強水土保持工程監理和水土流失監測,落實水土流失防治責任。

  5.關于地質災害防治。公眾曾質疑舟曲泥石流災害與白龍江建設水電站有關。根據2010年國土資源部的通報,“5·12”汶川特大地震致使山體松垮,半年多長期干旱,加之瞬間性強降暴雨,是造成舟曲特大泥石流災害的主要原因。小水電開發造成局部山體擾動和水土流失問題是存在的,但不是造成舟曲“8.8”特大山洪泥石流災害發生的成因。清華大學多年的研究試驗表明,水電開發不僅不會引發泥石流災害,還能減少減輕泥石流等地質災害。水電站能把90%以上的河水能量轉化為電能,減小水流的破壞力,梯級電站可以形成“人工階梯-深潭系統”,控制河床的侵蝕下切、維持河床穩定,從而消減泥石流等地質災害的危害。

  五、國際社會一致認可小水電

  各國對小水電定義不同,歐盟將小水電定義為單站裝機1萬千瓦以下,俄羅斯定義為單站裝機3萬千瓦以下,美國各州的定義不同,范圍從0.5萬千瓦到10萬千瓦不等。但各國對小水電正面作用的認識是一致的。

  1.歐美發達國家很重視小水電開發。美國國會決定修訂現有的法律法規,快速有效地促進小水電的發展。20138月,美國施行《水電監管效率法案》和《墾務局小水電發展和農村就業法案》,簡化和加快小水電開發監管審批的程序。美國目前不僅對小河流發電問題特別重視,對回收和開發灌溉渠道上的跌水、分水節制閘和退水閘上的微小水能也很感興趣,還準備利用現有壩和水庫以及其它水利設施的水能資源發展小水電和微型水電站。歐洲水電建設歷史悠久,開發程度高,開發率多在70%以上。歐盟為實現到2020年可再生能源占總能源比例達到20%的強制目標,在水電開發程度較高的情況下,仍計劃通過改擴建或新建小水電工程,使2020年水電裝機在2010年基礎上增加6.2%。奧地利為促進小水電建設,自2010年開始,對裝機在1萬千瓦以下的小水電新建或改造項目進行投資補貼,每千瓦投資補助400-1500歐元,補貼額度不超過項目總投資的30%

  2.世行等國際組織持續加大對小水電項目建設的支持力度。2009年世界銀行發布《水電發展方向》,認為水電對能源安全有非常重要的作用,有助于區域發展和消除貧困,有助于應對氣候變化,同時作為水利基礎設施能幫助調節洪旱災害,提高水資源配置效率。近年來,世行加大水電行業貸款,2002-2014年間超過88億美元用于新建改建水電站,其中裝機小于3萬千瓦的水電站占一半左右。2015年世界水電大會上,亞行東亞部總裁兼能源委員會主席布噶瓦強調,亞太水電開發重要性毋庸置疑,水電是清潔能源,亞洲開發銀行堅定支持清潔能源發展,在過去二十幾年里,已為亞太地區的水電累計投資了數十億美元。

  3.國際社會積極探索推進水電可持續發展。近年來,國際先后開展了綠色水電認證、低影響水電認證和水電可持續性評估。以瑞士綠色水電認證為代表,認證標準從水文特征、河流系統連通性、泥沙與河流形態、景觀與生境、生物群落等5個方面反映健康河流生態系統的特征,并通過最小流量管理、調峰、水庫管理、泥沙管理、電站設計等5個方面的管理措施來實現。利用市場激勵機制,引導消費者購買環境友好的產品,鼓勵業主自愿保護環境和修復生態,為實現水電可持續發展探尋了新的路徑。

  六、科學發展小水電

  2011年《中共中央國務院關于加快水利發展的決定》明確要在保護生態和農民利益前提下,加快水能資源開發利用,大力發展農村水電。根據我國能源發展規劃,到2020年全國水電總裝機容量達到4.2億千瓦,小水電裝機容量達到7500萬千瓦。我們應把認識回歸到小水電是清潔可再生能源的常識上來,把思想統一到中央精神上來,因地制宜,統籌規劃,科學發展小水電。

  (作者為水利部農村水電及電氣化發展局局長,本文根據作者在近日由中國水力發電工程學會和中國科普作家協會舉辦的“小水電的生態作用科普論壇”上的發言整理。)

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