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从水电大国到水电强国 —— 中国进一步开发水电的机遇、挑战和对策. 中国水利水电科学研究院 高季章. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 中国水能资源状况. 中国能开发多少水电资源. 从水电大国到水电强国. 水电发展的机遇. 水电发展面临的挑战. 走可持续的水电开发之路. 概要. 一、中国水能资源状况. 中国有多少水能资源 ? 技术可开发的容量为 3.78 亿 kw 年发电量 1.92 万亿 kwh 理论蕴藏容量为 6.94 亿 kw 年电量 6.08 万亿 kwh
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从水电大国到水电强国——中国进一步开发水电的机遇、挑战和对策从水电大国到水电强国——中国进一步开发水电的机遇、挑战和对策 中国水利水电科学研究院 高季章
1 2 3 4 5 6 中国水能资源状况 中国能开发多少水电资源 从水电大国到水电强国 水电发展的机遇 水电发展面临的挑战 走可持续的水电开发之路 概要
一、中国水能资源状况 • 中国有多少水能资源? • 技术可开发的容量为3.78亿kw • 年发电量1.92万亿kwh • 理论蕴藏容量为6.94亿kw • 年电量6.08万亿kwh • 技术可开发容量5.4亿kw • 年发电量2.47万亿kwh 80年代 21世纪初 单位：亿度/年
季风区充沛的雨量Q和高山峻岭的大落差H形成巨大的水能9.81QH季风区充沛的雨量Q和高山峻岭的大落差H形成巨大的水能9.81QH
水力资源分布集中、大型为主 集中在十三大水电基地+雅鲁藏布江 总规模3.5亿kW
一、中国水能资源状况 • 中国水能资源在中国能源中的地位 • 水能资源是我国最丰富的能源资源 • 总量世界第一 • 人均接近世界平均水平（按经济可开发水能资源为91%） • 煤炭资源人均约为世界平均水平的55% • 石油资源人均达不到世界平均水平的10% • 水电能源是中国现有能源中唯一可以大规模开发的可再生能源，煤炭、石油都是不可再生的 • 水电能源考虑的时间段越长，其总量越大 • 中国的能源资源中，水电能源和煤炭能源处在大体相同的水平 • 核能、风能、太阳能、生物质能加起来2020年在发电能源中不可能超过15%，2050年不可能超过25% • 水电2020年在发电能源中可能达到30%，2050年可能达到25%
2004.9 2010 2020 2050 二、中国能开发多少水电资源 突破一亿kw 全国水电总容量状况 1.8—2.0亿kw ？ • 3 亿kw • 4 亿kw • 5.4 亿kw 2.8—3.0 亿kw
2007.12 2010 2020 2050 二、中国能开发多少水电资源 71329万kw 全国发电总容量状况 ？ • 其中常规水电占20—25% • 这样的电网需要6—8%的抽水蓄能电站，约1亿KW 15—16 亿kw
三、2001到2020——从水电大国到水电强国 • 1、水电装机跃居世界首位 我国常规水电装机容量 2007 2001 达到14526万千瓦 2006 本世纪前20年是我国水电开发的"黄金时期" 达到7700万千瓦 排名世界第一 达到1．286亿千瓦 2004.9 目前，我国规划的十三大水电基地中的十二个的开发正全面推进 突破1亿千瓦 公伯峡水电站1号机组投产发电
世界最大的水电工程——三峡工程，装机26+6台，容量1820+420万千瓦；世界上规模最大的五级船闸；创造混凝土年浇筑量的世界最高纪录世界最大的水电工程——三峡工程，装机26+6台，容量1820+420万千瓦；世界上规模最大的五级船闸；创造混凝土年浇筑量的世界最高纪录 世界最高的混凝土拱坝——锦坪一级双曲拱坝，最大坝高305米 世界最高的碾压混凝土坝——龙滩碾压混凝土坝，最大坝高216.5米 世界最高的混凝土面板堆石坝——水布垭混凝土面板堆石坝，最大坝高233米 三、2001到2020——从水电大国到水电强国 • 2、水电建设涌现一大批世界之最
三、2001到2020——从水电大国到水电强国 • 3、特大型水电机组设备国产化进程加快，接近世界先进水平 • 三峡和龙滩700MW国产机组先后投产，两个电站分别采用中水科技和南瑞的计算机监控系统 • 4、开发理念实现重大转变，移民和生态环境保护越来越受到重视 • “建好一座电站，带动一方经济，改善一片环境，造福一批移民” • 5、走向世界步伐加快 -咨询、设计、施工、设备成套、投资 -亚洲、非洲 -企业单个走出去到集团化走出去
四、水电发展的机遇 • 1、国际石油、煤炭价格快速上涨，水电的竞争力提高 • 2008年国际原油价格已突破每桶120美元，煤炭价格已突破每吨130美元 • 目前煤价上涨致电企深度亏损成为一个严重的问题 • 由于水电不受煤价的影响，水电的竞争力提高，部分原来经济上不可行的站点将变成可行
煤炭利用环 保措施不足 城市区域性 污染 生态与环境恶化 严重空气污染 2、温室气体减排的压力 水力发电主要的环境效益是减少污染物的排放改善空气质量 以煤为主的能源结构 造成大气质量严重污染 呼吸道疾病的发病率、死亡率上升 人类活动、CO2排放 烟尘、SO2 、氮氧化物、尾矿废弃物 酸雨、光化学烟雾、细颗粒物
2、温室气体减排的压力 应优先发展没有污染气体排放的水力发电 水电装机的产出与减排数量对比 水电装机产出 按平均年利用4000小时计， 3亿KW水电装机，年发电量为12000亿KWh 相应减排数量 年减燃烧原煤4亿吨， 减排8亿吨CO2、 960—1600万吨SO2、 8万吨CO、296万吨NOx、 悬浮颗粒物、废水和固体废物
10 8 Hadley GFDL DKRZ CSIRO CCSR CCCma NCAR OBS 温度距平（℃） 6 4 2 0 -2 -4 2100年 1900 1950 2000 2050 预测我国未来100年温度将继续上升。
3、水电工程的综合效益促进其发展 • 水电工程具有发电、防洪、供水等综合效益 • 严重洪灾和持续干旱是最大的生态环境灾难，大坝对减轻严重洪灾和持续干旱有重要作用 • 大坝在防洪、灌溉、供水方面的作用，本质上就是减轻和防止生态环境灾难的发生 • 三峡工程运行以来，除了发电、防洪效益外，在增加枯期流量，保障航运和生态需求方面也显现了重要的作用
1998年长江大洪水 直接经济损失1000亿元
4、可再生性决定了水电是不会枯竭的资源型产业4、可再生性决定了水电是不会枯竭的资源型产业 • 水电也是资源型产业，最终的开发量是有限的。 • 但水能资源的可再生性决定了水电是不会枯竭的资源型产业。这是与火电不同的。 • 火电依赖的煤、油、天然气均是不可再生的，一旦燃料枯竭，火电便无法生产。 • 而水电会以开发的最大容量继续运转，机电设备和土建工程的老化是可以更新的。 • 这一优势使得多数发达国家都是优先开发水电。
五、水电发展面临的挑战 • 1. 移民与淹没耕地 目标：“移得出、稳得住、能致富” • 补偿标准 • 补偿资金使用管理 • 移民规划前期工作 • 移民新区基础设施的规模设置 • 发展生产和直接补助移民的费用分配 • 移民安置区建设的生态环境影响 • 水库淹没占用耕地资源 历史上 存 在 问 题 目前
1、移民与淹没耕地 淹没耕地多的站址要慎重考虑 如虎跳峡金沙江中游龙头水库电站，多年调节，总库容183.4亿立方米、调节库容138.6亿立方米，装机280万千瓦；增加金沙江中、下游梯级电站，三峡、葛洲坝等电站枯期保证出力装机850万千瓦；工程地质情况极好。 但是，移民多（约10万）；淹没耕地多（约15万亩、其中水田约11万亩）；淹没历史古镇石鼓；对虎跳峡峡谷景观和长江第一湾景观有较大影响； 与其长期争论，不如寻求替代方案：其宗—上移153km，调节性能与虎跳峡基本相当，减少移民约8万；减少淹没耕地约10万亩（其中水田约9万亩）；不淹没历史古镇石鼓；对虎跳峡峡谷景观和长江第一湾景观无影响；正常蓄水位比虎跳峡高200m，对云南规划的“滇中调水”的自流有利。但前期工作不足，特别是地质情况待详查。
2、对生物资源、生物多样性、景观多样性等的影响2、对生物资源、生物多样性、景观多样性等的影响 • 大坝的堵隔作用对珍稀洄游性鱼类产生的影响，需要采用人工繁殖、设过鱼通道（鱼道、鱼梯、能过鱼的水轮机）等措施。例如长江上游段 • 石硼：规划总库容30.8亿m3、装机容量213万kw • 朱杨溪：设计装机容量300万kw（原规划库容28亿m3、 190万kw） • 小南海：设计装机容量175万kw（原规划库容22.2亿m3、建设装机容量100万kw） 必须妥善解决珍稀、特有鱼类的保护问题
小南海 重庆市 江津市
小南海 重庆市 小南海坝址 江津市
3、不同省区利益的协调 • 黑山峡（大柳树与小观音）开发方案50年之争 • 大藤峡 开发方案的区域协调
黄河黑山峡河段开发方案 • 大柳树高坝一级开发（坝高163.5米库容114.7亿装机200万千瓦）宁夏方案 • 小观音高坝（坝高140米库容74.1亿装机140万千瓦）+大柳树低坝（库容1.5亿装机44万千瓦）两级开发甘肃原方案 • 红山峡+五拂+小观音+大柳树四级开发甘肃修改方案
大藤峡—广东、广西利益协调 大藤峡
4、区域发展、流域综合规划与水电开发规划的协调4、区域发展、流域综合规划与水电开发规划的协调 • 在区域发展规划、流域综合规划的指导下制订水电开发规划 • 现实中争论比较大的水电开发： • 怒江中、下游水电开发 • 三江（金沙江、澜沧江、怒江）上游水电开发 • 雅鲁藏布江水电开发 要在规划阶段就把开发与保护的关系研究清楚
5、其他方面的环境影响 通过各种技术和管理措施加以避免或减轻 • 库区淤积对土壤盐碱化的影响 • 滑坡与水库诱发地震 • 边坡开挖对植被和景观的影响 • 泄洪冲刷及雾化对岸坡的影响 • 开挖弃渣和混凝土废料对环境的影响 • 蓄水后，随着排入水库的工业废水的增多，库区水流缓慢，水体稀释扩散能力降低，水体中污染物浓度将逐渐增加，造成水库水质下降 • 高坝水库蓄水后，水温结构发生变化，对下游农作物产生冷侵害 • 水库蓄水后，河流情势变化对坝下与河口水体生态环境产生潜在影响
六、以科学发展观为指导，走可持续的水电开发之路六、以科学发展观为指导，走可持续的水电开发之路 • 全面建设小康社会过程中遵循的基本原则 • 坚持以经济建设为中心，处理好经济建设与人口、资源、环境之间的关系 • 在推进经济发展的过程中重视人口问题，合理开发利用资源和切实保护环境 • 通过改善生态、保护环境，为中华民族的生存与发展创造良好的环境条件，促进经济社会的可持续发展
六、以科学发展观为指导，走可持续的水电开发之路六、以科学发展观为指导，走可持续的水电开发之路 • 建设方针 • 把生态环境问题放在重要的位置，建立新的生态环境友好的水电工程建设体系，从规划、勘测、设计、施工、运行管理各个阶段的环节，优先考虑生态环境问题，走与生态环境友好的水电开发之路，实现资源开发利用与生态环境保护双赢
1、加强国家对水资源（包括水力资源）的统一管理1、加强国家对水资源（包括水力资源）的统一管理 • 水资源的综合规划（包括水力资源规划）为政府行为 • 政府超前组织对尚未进行规划的河流开展综合规划，对尚未批准的河流规划尽快进行审查 • 对于目前关于怒江开发的争论，应该采取积极的方针组织多学科的研究
2、因地制宜、选择适当的开发目标 • 可以接近全部开发：移民和淹没耕地少，生态环境问题少的河流与河段 • 放弃部分河段的开发：移民和淹没耕地多，生态环境问题大的河段 • 兼顾能源需求并充分考虑人口和土地压力、生态环境的制约因素 ，以开发约4.0亿kw的水电比较适宜；另加1.0亿kw的抽水蓄能电站 • 原则为：让应该开发的尽快开发，让应该保护的永不开发
2、因地制宜、选择适当的开发目标 • 针对争论较大的流域和电站的个人观点： • 大柳树不开发，大藤峡快开发 • 怒江部分开发 • 虎跳峡不开发，在其上游寻找替代方案 • 长江上游小南海等在落实特定珍稀鱼类保护措施后开发 • 三江并流自然保护区2000米以上慎重开发 • 三江源自然保护区慎重开发 • 雅鲁藏布江大拐湾开发 • 西南各河流涉及永久冻土区的基本不开发
3、开发与运行方式要兼顾生态环境的要求 • “龙头水库”加多级引水式开发的模式可以减少淹地移民、但引水式开发对生态环境的影响很大，应混合式开发 • 上游修建高坝大库，淹没损失所造成的经济影响一般较中下游为小 • 引水式开发中的低坝或闸，其过鱼设施国外已有比较成熟的经验可供借鉴 • 水电的运行方式，以调峰运行经济价值最高，但为了兼顾生态环境影响，应该安排一定的机组按基荷运行 • 在低部位设置放水设施，以保证在机组全停时也能下泄最低生态流量，同时保证下游河段的供水需要
4、使移民能长期共享水电开发的效益 • “投资型”移民政策 ： • 主要思路是将淹没的土地、房屋及其他有价设施进行评估，加上对生态环境的补偿作为股份，参与水电开发建设，使移民和开发方形成利益共同体，使移民能长期共享水电开发的效益 • 建设期安置移民的费用以预支若干年应得收益进行解决 • 移民区地方政府和移民代表做为股东参与工程建设的决策管理
5、建立生态环境友好的大型水电工程建设体系5、建立生态环境友好的大型水电工程建设体系 • 水利水电规划环境影响评价理论和方法 • 大型水利水电工程的生态环境效应及对策 • 对环境影响最小的新型枢纽布置和工程精细设计、施工及加固新技术 • 基于3S技术和物探技术的工程勘测新技术 • 鱼道或鱼梯技术
