淺談我國水利水電可持續(xù)發(fā)展前景

沈 勇

青陽水務(wù)站，江蘇 泗洪 223900

0 引言

我國是世界上水能資源最豐富的國家，其總蘊藏量高達6.76億kW，可開發(fā)容量是3.78億kW[1，2]。其中，淡水資源總量為28000億m3，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均水能資源只有2300m3，僅為世界平均水平的1/4、美國的1/5，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。

縱觀歷史長河，我國的水利工程相對于發(fā)達國家，起步較早，但是隨著工業(yè)革命的爆發(fā)，發(fā)達國家的水利工程也得到了很大的發(fā)展。而我國由于長期的封建統(tǒng)治導(dǎo)致了閉關(guān)鎖國的局面，水利工程處于了滯后的狀態(tài)，但是在新中國成立60多年來各項建設(shè)都突飛猛進，尤其是水利水電，在傳統(tǒng)的筑壩引水灌溉的基本理念上，現(xiàn)代水利水電工程已經(jīng)取得了令人驚嘆的顯著成績[3]。

當(dāng)今我國科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶動著各行各業(yè)都進入了一個空前絕后的繁榮時期，但是，隨著國民經(jīng)濟的急劇增長和工農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，居民用水以及水電的供應(yīng)方面都相繼出現(xiàn)了供不應(yīng)求的現(xiàn)象，并且這個局勢日趨惡化[3，5]。人們開始關(guān)注水資源的循環(huán)可再生利用，合理的興建水利水電工程便可揚長避短且年復(fù)一年地持續(xù)運行下去，這個設(shè)想既是水利水電可持續(xù)發(fā)展的基本條件，也符合我國的基本國情和走可持續(xù)發(fā)展的道路。

1 我國水利水電的發(fā)展特點

我國素有“三江三河”的古稱，其中三江三河分別指的是長江、珠江、黑龍江和黃河、淮河、海河。而今瀾滄江、怒江、雅魯藏布江的水資源也相當(dāng)豐富，因此，根據(jù)我國各流域的不同情況和其各自特點，可以分為4種類型[4，5]：其一，大江大河包括長江、黃河、珠江、怒江、雅魯藏布江等。因為青藏和云貴高原是這些大江大河的發(fā)源地，故它們的共同特點是：流域面積相當(dāng)大，源遠流長、水系集中、集雨面積大、河床坡陡、水資源豐富；其二，分別位于黃河南北的代表淮河和海灤河。相對于上述大江大河，它們的特點是流域面積僅次于之，水系分散、壩址以上的集雨面積小、河床坡緩、水資源極為貧乏；其三，西北黃河支流和內(nèi)陸河流域。前者地處北方，因干旱等原因水資源和水能資源較少。后者如新疆、甘肅、青海等內(nèi)陸河流域總的流域面積很大，是我國土地面積的1/3，常年氣候干燥，蒸發(fā)量很大?？傊@個區(qū)域水資源開發(fā)條件是最不理想也是最差的；其四，主要為東北沿海、東南沿海及西南國際河流等。東北地區(qū)松花江、遼河流域等水資源條件優(yōu)于淮河、海河流域，年水資源總量約為1900億m3。東南沿海地區(qū)和西南國際河流年降雨量較多。此外，其他河流如富春江、甌江、閩江、紅水河等等，控制流域面積不是很大，但其水量豐富、水流坡陡，水資源開發(fā)條件較好，僅次于第一種類型。

2 水利水電的可持續(xù)發(fā)展

我國幅員遼闊，水資源分布極不均勻，各地水資源開發(fā)條件又不相同。“水利”一般涵蓋防洪、供水、灌溉、航運以及發(fā)電等等，水利水電與水利行業(yè)、電力行業(yè)以及能源、水文地質(zhì)等部門有關(guān)。水利水電的發(fā)展離不開當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)中能源的各種組成部分，一般的電網(wǎng)由水電和火電組成，水電具有較好的調(diào)峰性能，可改善電網(wǎng)的輸電質(zhì)量，然而當(dāng)該地區(qū)水能資源開發(fā)殆盡，水電與火電就不能同步增長，水電所占比重低下時就會造成電網(wǎng)中可調(diào)峰電能減少，而低估時又會造成電流周波和電壓的加大，大大影響了輸電質(zhì)量。

由于國民經(jīng)濟的增長和生活質(zhì)量的提高，一個電網(wǎng)往往會隨著時間的推移，其容量會逐漸減小。當(dāng)水電發(fā)展受到水資源和水能資源限制時，大量新型能源如風(fēng)能、太陽能、核能等就會興起，必然造成電網(wǎng)中水電可調(diào)峰電能比較減小。水利水電發(fā)展受水資源和水能資源的限制，火電的發(fā)展受限于礦石資源和有害氣體的排放，而可再生新能源大多不穩(wěn)定且有間歇性，由此可知單獨發(fā)展其中之一都不能滿足人們生活的水平的要求，可再生新能源和水電火電的發(fā)展都離不開其他資源和各個行業(yè)的互相支持，若可以相互協(xié)調(diào)發(fā)展，便能達到共同進步的目標(biāo)。

從國際視角出發(fā)，近20年來歐美日等國家的電能結(jié)構(gòu)比重不斷進行調(diào)整，煤電、核電相對減少，大量增加了調(diào)峰性能較好的液化天然氣、石油氣電站等。而我國的能源情況恰恰相反，煤電比重持續(xù)居高不下，比重相當(dāng)大。調(diào)峰填谷的需求與日俱增，蓄能運行能夠使電網(wǎng)中低估時剩余電能轉(zhuǎn)換成尖峰時的寶貴電能，所以，抽水蓄能的發(fā)展仍然是我國當(dāng)今水利水電工程的主流。進行水利水電的可持續(xù)發(fā)展還有一些措施，如對于開發(fā)條件和控制性能良好的水利水電工程應(yīng)當(dāng)優(yōu)先修建，還可以跨區(qū)域引水或者跨區(qū)域送電等。當(dāng)然，在選擇合理方法時，應(yīng)全盤考慮除害興利。

3 結(jié)論

對于正處于新舊能源交替的中國，水電、火電的迅猛發(fā)展已達到高潮。如今，國內(nèi)的能源現(xiàn)狀是水能、煤炭資源短缺并將逐年趨緩，不久的將來，新興能源如風(fēng)能、太陽能以其循環(huán)可再生性必將逐漸取代前者。此外，我國的蓄能運行可以作為現(xiàn)階段水電工程的補充，充分發(fā)揮了其能源的儲存轉(zhuǎn)換功能，可以使各種資源相互支持與轉(zhuǎn)換，以豐補歉，循環(huán)再生利用，促進了各個能源之間的和諧共處，并按照各自有利方式平穩(wěn)運行，滿足了環(huán)境、經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。

[1]錢正英.中國水利[M].北京：水利水電出版社，1989.

[2]曹楚生.我國水利水電可持續(xù)發(fā)展的新設(shè)想和開發(fā)途徑.新世紀水利前沿.天津：天津大學(xué)出版社，2006.

[3]王信茂.水電的優(yōu)先開發(fā)與生態(tài)保護[J].中國水利，2006(2).

[4]杜祥碗，黃其勵.我國再生能源戰(zhàn)略研究[R].北京：中國工程院，2008.

[5]Rachel Wright.Making the most of pumped storage[J].Inter.Water Power & Dam Construction，2009(5).