论新时期中国水力发电的桎梏及策略

论新时期中国水力发电的桎梏及策略

冯航田林

西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

摘要：本文介绍了中国水能资源的分布特点及水力发电的开发现状，提出了水力发电的局限性及新时期水力发电存在的桎梏，对其解决策略进行了分析，并对电力工程的整体的可持续发展进行了展望。

关键词：新时期；水力发电；水能分布；生态环境

前言

近年来，随着中国经济的不断发展，水利事业也保持着平稳较快的发展势头。水力发电作为一种被国际公认的清洁可再生能源为中国电力资源的替代和优化做出了巨大的贡献。但是，水力发电仍存在一些桎梏和局限。水能资源分布不均，水力发电对生态环境造成的影响以及现有能源的垄断及排斥都大大限制了水力发电事业的发展速度，阻碍了水利科技创新的进程。唯有正确认识水力发电在实现我国可持续发展国策中所占的重要地位，认识水力发电的必然性，充分发挥水力发电的现有优势，积极吸取先进发达国家的经验，明确政府职能，才能实现水力发电的更好更快发展。

1现阶段我国水力发电主要问题

1.1水能资源的分布不均

我国水能资源十分丰富，位居世界首位，但幅员辽阔，地域差异大，在水能资源分布上有着鲜明的体现。以地区来划分，我国西南地区（四川、重庆、贵州、云南、西藏）水能资源理论蕴藏量排名第一，占全国比重70.6%，其中西藏地区理论蕴藏量占全国比重29.0%。随后是西北、华中、华东地区，分别占据了12.9%、5.1%、4.0%，远低于西南地区。东北地区水能资源较为匮乏，理论蕴藏量占全国比重1.9%。

由于水能资源受着技术水平、人口数量、经济水平的影响，所以理论蕴藏量并不代表经济可开发量。以西北地区与华中地区为例，西北地区理论蕴藏量12.9%，约是华中地区2.5倍。但以经济可开发量来看，西北地区占全国比重的12.0%略小于华中地区的12.3%。

从省份层面来看也凸显了水能资源分布不均及理论蕴藏量和经济可开发量不协调这两点。我国水能资源集中在西南地区，西南地区的水能资源集中在西藏，西藏理论蕴藏量可抵除去西南地区外其他地区的总和，但西藏并不以水电输送、水利设施而著名。以西藏、四川两省为例，四川水能资源理论蕴藏量占全国比重20.7%，为西藏理论蕴藏量的三分之二。而经济可开发量上西藏仅占2.1%，远低于四川的25.7%。

从上述分析可知，我国水能资源的分布不均，不同地区、省份存在着明显的差异。

1.2水利工程对固有环境的影响

a.对生态环境的影响

现有对水能资源高效利用的水利工程为蓄水型水电站，通过拦河建坝，集中河流的落差形成水头，再运行调节将水能转化为电能。

蓄水型水电站需要挡水建筑物即大坝，达到一个蓄水的效果，从而形成水库，水库相比原来河流的面积、水深、流速等水文指标有较大的变化，将进一步影响河流“原住民”水生动物的生存、栖息、繁殖。且拦河大坝影响河流流速，致使河流自我清洁能力降低，在微生物大量聚集有适宜生长环境时易发生水体富营养化，产生水华现象等。

b.对原住地居民的影响

大型水电站占地较广，不仅对周围环境有着较大的影响，也会影响到选址地周围的居民。以我国三峡工程为例，历时15年，总共四期移民，迁移原住民84.75万人。三峡工程的成果是显著，标志着水电成为我国不可或缺的能源，累计的建设技术也为后来的水电站建设打下了基础。但85万人的迁移着实为一项庞大的迁移安置工作，经历了考察论证的10年，正式搬迁的15年，确实是一场漫长的战役。

1.3现有能源体系的垄断及排斥

相较于传统的燃煤发电，水力发电有着环境友好型、清洁能源、响应速度快、自然资源丰富等优点，水电站机组技术日益成熟的现状下，水电依然处在一个尴尬的地位。传统的燃煤发电占据着电力生产总量的一半以上，水电却只占据着20%左右，造成了这一现象的主要原因有以下几点：

（1）现有能源体系的垄断，长期的燃煤发电已经形成了火电厂-煤矿的固有体系，相比体系小型水电站无法与之竞争，且水电并未有单独的配电网络，与原有火电网络共用一体，如果全面开展水电，固有体系火电厂-煤矿将会收到较大的冲击，久而久之形成了现有的轻水重火的电力格局。

（2）在同级发电量下火电调用启动、停车周期长，往往需要几十个小时才能工作，而水电的响应时间极短，调峰比较容易。因此，常常被充当做备用机组，用来甩荷，而被刻意忽略了常规时期的优势，造成了巨大的浪费。

2解决策略

2.1重视抽水蓄能

抽水蓄能是一种对环境和自然景观影响较小的特殊形式水电站。主要由上水库、下水库、输水系统、厂房等几个部分组成。通过水这一载体将电能转化为水体本身的势能并存储起来，吸收低谷电能、承担尖峰供电，做到了水资源的时间调节。与此同时，抽水蓄能电站还有极高的生态效益。抽水蓄能电站的大部分建筑物都可以修建在地底，极大的减少了对河流的负面影响，推动了可持续发展，与传统水电站相比具有巨大的优势。

2.2正确认识水电发展的紧迫性和必然性

目前我国以火电为主要发电方式，但由于其自身效率限制和严重的环境污染问题，能源结构整改势在必行。水力发电作为一种清洁、可再生的能源与火力发电相比具有显著的优势。首先，水力发电利用天然水能，依靠人工建筑集中水流落差，发电过程中不会产生温室气体，大大降低了对生态的破坏。其次，水力发电相比于火力发电具有突出的经济优势，成本低廉、效率更低。最后，相比于其他新能源，水力发电技术成熟，稳定性强，能够实现大规模的开发和利用。

但是现阶段水力发电依然受到火力发电的制约，水力发电与火力发电的矛盾致使大量水电资源被浪费，电力体制改革迫在眉睫。完善水电建设，整改水电市场，实现水电行业技术创新和市场规范，并进一步推动电力工业可持续发展，对中国可持续发展具有重大意义。

3总结与结语

综上所述，尽管水电也有着破影响生态环境等缺点，但相比火电而言，却是微不足道。同时水电站有着防止水土流失，防洪泄洪的作用，可保一方水土平安。我国水能资源理论蕴藏量丰富，水电安全、环保、响应快有着诸多其他能源所没有着的优势，在国家的重视及扶持下，水电必将为电力能源生产总量中占比最大的一类。相信在水利水电人的努力下，可以攻克各种问题难关，使水电工程更加友好化。

参考文献

[1]黄书林,陈超,白钦文,郑超义.浅谈我国水力发电现状及发展前景[J].科技创新与应用,2016,(27):204.

[2]张群.我国水力发电的现状和前景[J].科技风,2016,(08):104.

[3]康信茂.我国水力发电的现状及发展趋势[J].轻工科技,2016,32(03):64-65.

[4]中国水力发电的新进展[J].中国三峡,2013,(05):49-51.