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小水电:有历史贡献更有现实担当
文章来源:中国能源报   添加时间:2015-10-23 10:57:35

小水电:有历史贡献更有现实担当

作者:田中兴

   我国农村水能资源技术可开发量达1.28亿千瓦,广泛分布在1700多个县。截至2014年底,全国已建成装机在5万千瓦及以下的小水电站47000多座,装机容量7300万千瓦,年发电量2200多亿千瓦时,装机容量和年发电量均占全国水电的1/4。小水电对我国电力工业发展,尤其是对广大山区农村经济社会发展和农民脱贫致富作出了历史性贡献,仍大有可为。

  一、小水电的历史作用

  1.助力贫困山区实现了农村电气化。1983年国家启动农村水电初级电气化试点建设,在中央政策支持、资金扶持下,地方以自力更生为主开发小水电,建设配套电网,在全国范围内形成了40多个区域电网,600多个县以小水电供电为主。电气化县户通电率从1980年的不足40%提高到2010年的998%,户均年生活用电量从不足200千瓦时提高到800千瓦时,使全国1/2的地域、1/3的县市、3亿多农村人口用上了电,小水电点亮了中国农村。

  2.拉动当地内需。农村水电建设可带动机械和建筑业发展,增加就业机会和农民收入,促进家电下乡,繁荣农村市场。“十二五”前四年中央投资124亿元,拉动农村水电项目完成总投资1400多亿元,相当中央投资1元钱,拉动社会投资10元钱。农村水电发售电总收入4800多亿元,上缴税金400多亿,累计提供就业岗位150多万个。

  3.发展小水电增强山区农村造血功能,带动了农村工业化、城镇化,促进县域经济发展。1999年,广东33个电气化县的小水电企业总计上缴税费30亿元,占33个县财政收入的22%;甘肃甘南州的小水电企业总计上缴的税金占全州财政收入的30%。小水电发展还带动农村中小型基础公共设施建设,改善农村生产生活条件。

  4.促进了山区农民脱贫致富。农村集体经济组织和农民通过资源资金入股、征地补偿、参与工程建设和运行管理等途径,每年稳定增加收入10亿元以上。小水电代燃料户年均可减少电费支出300元。项目区农民通过外出务工、发展特色农业或开展特色旅游等,每户年均增加收入5000多元。

  5.改善了生态环境。小水电代燃料项目实施以来,解决了400万农民的生活燃料,每年可减少薪柴消耗670万立方米,保护森林面积1400万亩。通过开展绿色小水电建设,强化电站减水河段生态修复治理和下泄流量监管,中小河流生态得到明显改善。许多地方利用小水电开发形成的水面,营造人工湿地和亲水走廊,成为城镇景观和良好的旅游、休闲活动场所。

  6.小水电就地开发、就近供电形成的小水电网,在电力主网因灾解列、停运等情况下,能够发挥其分布供电的优势,通过“黑启动”迅速恢复供电能力,有效降低灾害损失。

  7.推动了世界小水电发展。我国开发小水电、建设农村电气化的经验得到国际社会的普遍赞誉。总部在杭州的联合国国际小水电中心先后为30多个国家提供了小水电技术咨询和服务,为发展中国家培训了大批小水电技术骨干,带动了国内设备出口和劳务输出。“点亮非洲”项目得到联合国的肯定和非洲的欢迎。今年4月,习近平主席同巴基斯坦总理谢里夫共同为“中巴小型水电技术国家联合研究中心”揭牌,开启了小水电国际合作交流的新篇章。

  二、新时期有新使命

  1.增加清洁能源供应。目前我国年人均用电量不到4000千瓦时,距发达国家年人均1万千瓦时以上的水平有较大差距。我国小水电资源储量丰富,合理开发后,可提供1亿多吨标煤的能源供给量。

  2.推进生态文明建设。今年《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》提出,2020年非化石能源占一次能源消费15%左右。2014年中国非化石能源消费占一次能源消费为11.1%。目前水电装机仅占22%2014年小水电发电量2281亿千瓦时,替代7400万吨标准煤,减少二氧化碳排放1.9亿吨,减少二氧化硫排放178万吨。

  3.助力山区农村脱贫致富。目前,我国农村水能资源开发率按装机统计为57%,按发电量统计仅为41%,未开发资源大部分集中在832个贫困县。按中央精准扶贫脱贫的要求,在农村水能资源丰富的贫困地区实施农村水电扶贫工程,大力扶持小水电发展。

  三、优势明显具潜力

 

  小水电在我国经济社会发展中发挥着不可替代的独特作用,与其他能源资源相比,小水电具有一定的比较优势。

  1.资源丰富,技术成熟。小水电在我国已有100多年历史,是大规模开发利用最早、技术最成熟的可再生能源。我国在小水电设计、施工、设备制造、运行管理等方面处于世界领先。小水电站运行可靠,出力相对稳定,年平均利用小时数约3200小时,高于风电的1900小时和太阳能发电的1100小时,2014年小水电装机是风电装机的3/4,发电量是风电的1.5倍。有调节能力的小水电站一般都承当调峰调频任务,保证供电品质和电网安全。同时小水电无需配套建设常规能源来保证电网稳定。

  2.成本经济,能源回报率高。据国网能源研究院、北京大学环境科学与工程学院等机构研究,包括固定资产投资、运行和维护成本、退役成本等在内的电站全生命周期的发电成本,每千瓦时水电为0.15元、光伏发电为0.34元、风电为0.55元,水电成本最低。能源回报率是能源设施建设和运行全过程中能源产出投入的比值。根据加拿大魁北克水电局研究,水库式水电的能源回报率约为208-280,径流式水电的能源回报率约为170-267,风电约为18-34,生物能约为3.5,太阳能为3-6,传统火力发电2.5-5.1,水电能源回报率最高。

  3.具有综合效益,减排优势明显。小水电工程除了提供清洁的电能,还具有城镇防洪、农业灌溉、城乡供水、水产养殖和亲水旅游等多重功能。据中国环境科学研究院研究,小水电(径流式为主)全生命周期替代燃煤火电减排温室气体和PM2.5的因子为每千瓦时937-10190.202,风电为921-10130.134,太阳能发电为820-9840.131。小水电的减排优势明显,减排PM2.5的效益是风力、太阳能发电的1.5倍以上。

  四、客观看待小水电对生态环境的影响

  近年来社会公众关注的小水电对生态环境的影响,主要有以下几个方面:

  1.关于开发程度。截至2014年底,按电能统计,全国小水电开发率约41%,远低于欧美发达国家的水电开发程度。目前瑞士、法国开发程度达到97%,西班牙、意大利达到96%,日本达到84%、美国达到73%。一条河流、一个区域建水电数量没有统一的量化标准,这取决于河流资源禀赋和功能,需专业论证和规范审查审批,在规划中明确。某条河流、某一区域水电站建设多少、疏密,应具体问题具体分析,在规划中体现。

  2.关于河段减脱水。我国有些山区河流本身就是季节性河流,枯水期存在河水断流、河床裸露。一些早期建设的引水式电站受当时经济技术条件限制,没有设计、建造最小流量泄放设施,同时,水资源开发利用程度越来越高,诸多因素都使得引水河段的减水脱流现象有所加剧。“十二五”期间,全国4400多座老旧电站进行了增效扩容改造,改善了近2000条中小河流的生态环境。福建、陕西、甘肃等地也出台了水电站最小下泄流量的计算、设计和监管办法,要求老旧电站通过设置生态泄水管、增设生态机组、新建雍水坝和开展梯级联合调度等措施,确保厂坝间河段生态需水。

  3.关于鱼类保护。过度捕捞、水体污染、闸坝建设阻截河道引起水环境变迁和外来物种入侵等,都会造成鱼类种类和数量减少。小水电开发对鱼类的影响主要是筑坝截断河流,阻隔了洄游性鱼类的洄游路线,同时使流水变为静水,影响了喜流水性种类的生存,但也使喜静水生活的种类在库区成为优势种群。2012年,澳门巴黎人娱乐场组织对3500多条中小河流水能资源开发规划进行修编,凡涉及国家和地方重点保护、珍稀濒危或特有水生生物的河段不再规划新建小水电。

  4.关于水土保持。小水电的水土流失问题主要在建设施工阶段,需要各级水行政主管部门履行法定职责,加强项目水土保持方案实施的监督和检查,督促业主和施工单位严格贯彻落实“三同时”制度,加强水土保持工程监理和水土流失监测,落实水土流失防治责任。

  5.关于地质灾害防治。公众曾质疑舟曲泥石流灾害与白龙江建设水电站有关。根据2010年国土资源部的通报,“5·12”汶川特大地震致使山体松垮,半年多长期干旱,加之瞬间性强降暴雨,是造成舟曲特大泥石流灾害的主要原因。小水电开发造成局部山体扰动和水土流失问题是存在的,但不是造成舟曲“8.8”特大山洪泥石流灾害发生的成因。清华大学多年的研究试验表明,水电开发不仅不会引发泥石流灾害,还能减少减轻泥石流等地质灾害。水电站能把90%以上的河水能量转化为电能,减小水流的破坏力,梯级电站可以形成“人工阶梯-深潭系统”,控制河床的侵蚀下切、维持河床稳定,从而消减泥石流等地质灾害的危害。

  五、国际社会一致认可小水电

  各国对小水电定义不同,欧盟将小水电定义为单站装机1万千瓦以下,俄罗斯定义为单站装机3万千瓦以下,美国各州的定义不同,范围从0.5万千瓦到10万千瓦不等。但各国对小水电正面作用的认识是一致的。

  1.欧美发达国家很重视小水电开发。美国国会决定修订现有的法律法规,快速有效地促进小水电的发展。20138月,美国施行《水电监管效率法案》和《垦务局小水电发展和农村就业法案》,简化和加快小水电开发监管审批的程序。美国目前不仅对小河流发电问题特别重视,对回收和开发灌溉渠道上的跌水、分水节制闸和退水闸上的微小水能也很感兴趣,还准备利用现有坝和水库以及其它水利设施的水能资源发展小水电和微型水电站。欧洲水电建设历史悠久,开发程度高,开发率多在70%以上。欧盟为实现到2020年可再生能源占总能源比例达到20%的强制目标,在水电开发程度较高的情况下,仍计划通过改扩建或新建小水电工程,使2020年水电装机在2010年基础上增加6.2%。奥地利为促进小水电建设,自2010年开始,对装机在1万千瓦以下的小水电新建或改造项目进行投资补贴,每千瓦投资补助400-1500欧元,补贴额度不超过项目总投资的30%

  2.世行等国际组织持续加大对小水电项目建设的支持力度。2009年世界银行发布《水电发展方向》,认为水电对能源安全有非常重要的作用,有助于区域发展和消除贫困,有助于应对气候变化,同时作为水利基础设施能帮助调节洪旱灾害,提高水资源配置效率。近年来,世行加大水电行业贷款,2002-2014年间超过88亿美元用于新建改建水电站,其中装机小于3万千瓦的水电站占一半左右。2015年世界水电大会上,亚行东亚部总裁兼能源委员会主席布噶瓦强调,亚太水电开发重要性毋庸置疑,水电是清洁能源,亚洲开发银行坚定支持清洁能源发展,在过去二十几年里,已为亚太地区的水电累计投资了数十亿美元。

  3.国际社会积极探索推进水电可持续发展。近年来,国际先后开展了绿色水电认证、低影响水电认证和水电可持续性评估。以瑞士绿色水电认证为代表,认证标准从水文特征、河流系统连通性、泥沙与河流形态、景观与生境、生物群落等5个方面反映健康河流生态系统的特征,并通过最小流量管理、调峰、水库管理、泥沙管理、电站设计等5个方面的管理措施来实现。利用市场激励机制,引导消费者购买环境友好的产品,鼓励业主自愿保护环境和修复生态,为实现水电可持续发展探寻了新的路径。

  六、科学发展小水电

  2011年《中共中央国务院关于加快水利发展的决定》明确要在保护生态和农民利益前提下,加快水能资源开发利用,大力发展农村水电。根据我国能源发展规划,到2020年全国水电总装机容量达到4.2亿千瓦,小水电装机容量达到7500万千瓦。我们应把认识回归到小水电是清洁可再生能源的常识上来,把思想统一到中央精神上来,因地制宜,统筹规划,科学发展小水电。

  (作者为澳门巴黎人娱乐场农村水电及电气化发展局局长,本文根据作者在近日由中国水力发电工程学会和中国科普作家协会举办的“小水电的生态作用科普论坛”上的发言整理。)

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