□陆佑楣

    能源是人类文明的动力，能源的开发和利用水平标志着一个国家和民族的进步和文明。我们即将迎来新中国成立60周年，人民的生活质量比半个世纪前有了根本的改变。然而要全面走上现代化富裕型小康社会，我们前面的路还很长。而众所周知，社会的稳定、和谐与发展离不开可持续的能源供应，离不开能源技术进步和科学管理。
 
    开发水能是我国能源政策的必经之路
 
    我国能源消费还处于很低的水平。根据2007年的统计，我国一次能源的人均消耗量仅为世界人均消费量的60%（未包含非商品能源），是美国人均耗能的17%，是OECD（经合组织）国家人均耗能的28.4%。
 
    虽然我国无须追赶世界上高消费国家的耗能水平，但为建设节能型的小康社会，也还须提高能源的产量和能源利用效率。
 
    我国能源资源的品种和储量决定了能源的多元化结构。在常规化石能源中，煤炭资源占第一位，是我国当前能源的主力。我国的石油资源相对贫乏，储采比只有13左右。天然气虽然有进一步探明的增长潜力，但需求和开采的增长速度更大。
 
    不容忽视的是，所有化石能源都是不可再生的，消耗有尽头；同时，化石能源在燃烧做功过程中不可避免地要排放温室气体和多种有害气体，受到巨大的环境压力。为了保护环境，也为了可持续发展，必须尽可能降低化石能源的消耗比重，努力开发利用可再生能源和新能源，这是我国能源政策的必经之路。
 
    水能资源是技术上最成熟、经济上合理的清洁能源，也是我国能源结构中重要的组成部分。水能资源是利用水的势能发电而获得的可直接使用的能源。首先，它完全是一个物理过程，不消耗一立方水，不污染一立方水，不释放一公斤废气，也不排放一立方固体废物。另外，地球的大气环流、水循环不会停止，水资源的总量恒定，那么水能资源也是恒定的。因此，水力发电是无可非议的清洁的可再生能源。水力发电工程本质上是保护环境的优质能源工程，是我国减排的最有效措施。
 
    地理特征和气象特点恰恰决定了我国拥有较为丰富的水能资源。2008年水电发电量是全国总电量的16.4%，每年可替代3亿吨煤炭的燃烧。而2003年的调查表明，我国水能资源在技术和经济上都可开发的最低总量是4.08亿千瓦，如果未来能全部得到开发利用，则相当于每年8.77亿吨原煤的能量，所替代的化石能源的燃烧相当于每年减排CO2气体21.83亿吨。
 
    充分利用水能资源，是中国能源策略的必然选择。
 
    我国的水能资源没有开发过度
 
    进入新世纪以来，我国的水电建设同我国的经济发展一样，出现了一个高速发展时期。1999年，全国水电装机为7297万千瓦；到2008年底，我国水电装机已达到17162万千瓦，9年新增发电装机容量约1亿千瓦。这是一个前所未有的发展速度。今天我们可以期望在2050年即完成技术和经济可开发的4.08亿千瓦。
 
    此外，随着我国技术和经济实力的提升以及市场的需求，可开发的水能资源还有进一步增加的空间。如西藏及雅鲁藏布江流域的水能资源，其理论蕴藏量为1.6亿千瓦，而目前列为经济可开发的仅为0.26亿千瓦，主要是受输出工程地形的限制，如果在输电工程技术上有所突破，其水能资源同样可以得到充分利用。
 
    那么，我国的水能资源是不是开发过度了？这个问题经常在一些媒体或论文中出现，事实如何呢？
 
    我国的水能利用程度还远低于世界工业化国家。截至2008年年底，我国技术可开发水能资源利用率为26%，而美国为67.4%，法国为96.9%，加拿大为38.6%，日本为66.6%。有人认为我国水电已出现过度开发，这是不确切的。一个国家的水能利用水平是由该国能源资源的总体结构决定的，中国在常规的化石能源相对贫乏的情况下，充分利用水能资源是毋庸置疑的。
 
    不存在水能资源开发过度的问题，而是开发不足，任重道远。在电力系统中，水力发电出力仅占全国总出力的21.6%，优化电网结构也还须提高水电的比重，这对电网的节能和安全运行有重要意义。
 
    有序开发，建设好水能工程
 
    我国水能资源集中在西部，约占全国水能资源的70%～75%。水资源与复杂的地质构造结缘，所以在客观上水电开发是一项艰难复杂的工程。而水电站为取得集中的落差又与水坝工程结缘，大于200米的超高坝的施工技术、复杂的基础处理都将超越现有的纪录。
 
    此外，我国水电开发也面临一些新的形势：山区土地资源贫瘠，水库淹没损失、移民安置难度越来越大；山区生态环境脆弱，在保护中开发、在开发中保护的难度在增加；水电工程的公认度不足，社会积极性不高；电力体制改革不到位，水电电价没有纳入市场机制；西部电源点远离负荷中心，远距离输电成本提高；经过新世纪头10年的高速发展，水电项目的前期工作储备不足，影响有序平稳的开发建设。
 
    我们应该适应这一新的环境和条件，开创新思路，采取新对策。要科学、有序、健康地发展水电事业，必须做好以下工作。
 
    一、加强前期工作，保持足量的前期工作储备。
 
    任何一个工程项目建设的全过程必然划分三个阶段：第一阶段是项目决策过程。对于水电工程来讲，百万千瓦级以上的大电站一般需要10年左右的时间完成以下工作内容：流域规划的复核，全面的地质调查、社会调查、生态环境调查，市场分析预测，规划设计，地质勘探，设计方案，科学试验，可行性和必要性论证，最终的决策审批程序。第二阶段是工程和实施阶段，第三阶段是工程和运行经营阶段。
 
    没有第一阶段就不能进入第二阶段。要坚决防止先开工再审批，出现边设计、边施工、边勘探的“三边”现象，坚决阻止“跑马圈水”现象。建立清晰的项目决策程序，是保证水电资源有序开发的前提。
 
    进入新世纪以来，全国的水电工程每年投产1000万千瓦以上，把上世纪积存的前期工作储备逐渐用完，已经出现前期工作周期过短、投入力量不足、设计质量下降、研究论证不到位、决策程序模糊等问题，造成工程建设走弯路，不能健康有序地建设，快速发展难以为继，应引起高度的重视。
 
    而且，前期工作阶段是决策过程，有必要理顺水电前期工作的管理体制，项目的决策是政府行为。
 
    二、高度重视水库移民工作。
 
    我们要改变旧的思维模式，把水电开发与水库移民区的经济发展、提高库区居民的生活质量结合起来，走“先移民后工程”的道路，认真作好移民规划。根据库区耕地资源的不同情况，把建设新的居民集镇和外迁移民结合起来，把建设社会主义现代新农业和因地制宜发展产业结合起来，作出示范，普及推广，得到移民和当地政府的认可。只有调动当地政府、移民公众和开发企业三者的积极性，才能改善水电工程建设的社会环境。要改变给库区移民“后扶持”的补偿概念，转变成自然资源经开发后形成的社会财富合理分配、有关群体共享的机制。
 
    三、高度重视水能开发与生态环境的关系。
 
    开发利用水能资源，从获取能源的方式看是保护了环境、改善了生态。因为人类在自然界获取能源，都要改变环境和生态，问题是向好的方向改变还是朝坏的方向改变，其衡量标准应是有利于人类的可持续发展。生态与环境处于运动着的状态，没有静止不变的环境和永不变化的生态，人类本身就是在不停演变的自然规律中进化而来的。我们在开发利用水能资源的过程中也必须遵循自然规律，建设可持续发展的环境，保护和改善生态，保护生物多样性，保护水质和大气，保护植被，真正做到在保护中开发、在开发中保护。
 
    四、高度重视地质构造、地震灾害以及工程地质问题对水能资源开发的影响。
 
    我国西南地区是地质构造复杂、板块切割密集、地震活动频繁的地区，也是我国水能资源最丰富的地区。2008年汶川地震中，紫坪铺水坝离震中仅17公里，得益于合理的设计和优质的施工，经受住了远高于设计抗震烈度的考验（设计8度，实际达到10度），大坝安然无恙，其他中小型水电站虽然遭到很严重的损坏，但未出现次生灾害。因此，水坝工程只要进行准确设计、优质施工，是可以在复杂地质构造的地区进行水能资源开发的。从流域规划时就要避开和尽可能远离板块断裂带，绝对不能将坝址选在断裂带上。要做充分的地质勘测工作；选择坝型时尽可能选择抗震性能好的坝型，如堆石坝和各种类型的混凝土坝；设计中考虑足够的抗震能力，数学和物理模型并举，并作破坏性的试验和复核；要把“不溃坝”作为绝对目标。
 
    五、加强科学技术工作，增加技术储备。
 
    我国尚未开发的水能资源都集中在西南地区流域的上中游，坝高都达到世界顶级水平的200米～300米，不论国外和国内在技术上的储备都是不够的，缺乏从理论到实践的经验。只有加强科学研究，提高研究水平，培养更多的高坝技术人才，才能迎接挑战性工程的建设。
 
    六、提高水资源综合调度的能力，才能充分利用水能资源。
 
    形成了河流梯级水库群，水资源的有效利用就有了调度和控制的手段。提高气象水情预测技术，延长预见期和数值准确度，充分利用来水的自然规律，进行合理的调度，以满足全流域的居民生活用水、城镇供水、农业用水、防洪减灾、能源利用发电用水、通航用水以及鱼类生态环境用水等要求，实现最有效的利用。对每一条河流要建立信息数据网络系统，从体制和机制上协调综合调度能力，以达到充分利用水资源和水能资源的目标。
 
    七、不断提高工程管理效率。
 
    坚持项目法人负责制的管理体制。进入工程实施阶段，应通过竞争选择优秀的项目法人，运用市场经济的机制，在有限资源的条件下进行有效的工程管理。制定科学的工程计划，建立科学的管理体系，把复杂而艰巨的水力发电工程建设组合成一个有机的整体；对重大的困难的工程技术问题敢于创新，准确决策，建立严密的质量保证体系，安全施工；在施工中保护环境，尽可能少破坏原有植被，即使破坏了也要及时修复；有效控制工程质量、工程进度、工程预算；每一个工程都做到安全稳定，保证高效运行，做到百年大计乃至千年大计，充分高效利用水能资源。
 
    八、完善市场经济的机制。
 
    电力体制改革要到位，实行同网同价、同质同价，用市场确定上网电价，不要用虚假成本掩盖真实成本，合理的电价有利于水能资源的有序开发。
 
    （本文作者系中国工程院院士，我国著名的水利水电专家）

转自《科学时报》 (2009-8-10 A1 要闻)
http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2009/8/222597.html?id=222597