淺談中國(guó)未來水電發(fā)展

路德任

【摘要】隨著南水北調(diào)工程通水，以及三峽工程的運(yùn)行，我國(guó)目前的水利水電發(fā)展達(dá)到了新的階段。首先根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局及的數(shù)據(jù)，以及2005年發(fā)布的中國(guó)水力資源復(fù)查成果和相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)目前的水電發(fā)展情況進(jìn)行了概述，提出傳統(tǒng)水電設(shè)施存在生態(tài)破壞等負(fù)面影響。其次結(jié)合傳統(tǒng)水電設(shè)施的不足引入發(fā)展水下渦輪機(jī)和微水電的新點(diǎn)子，并通過雅魯藏布江分析水下渦輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。最后，針對(duì)國(guó)內(nèi)水電發(fā)展情況提出兩點(diǎn)建議。

【關(guān)鍵詞】水電發(fā)展；水下渦輪機(jī)；雅魯藏布江

0、引言：

目前國(guó)內(nèi)的電力主要依靠水電和火電，風(fēng)電和核電占有率很低。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2017年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒，我國(guó)2015年水電生產(chǎn)量為11302.7億千瓦小時(shí)，相比于2014年增加了6.2%，占總發(fā)電量的19.4%，其中火電占總量的72.7%。在十九大報(bào)告中，習(xí)近平總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”，火電和水電的污染問題越來越被重視。通過對(duì)目前國(guó)內(nèi)的水電發(fā)展的現(xiàn)狀的了解，結(jié)合目前比較先進(jìn)和流行的水下渦輪機(jī)技術(shù)，對(duì)中國(guó)水電未來的發(fā)展道路提出來一些建議。

1、目前國(guó)內(nèi)的水電發(fā)展概況

根據(jù)2005年發(fā)布的中華人民共和國(guó)水力資源復(fù)查成果，我國(guó)大陸水力資源理論蘊(yùn)藏量在1萬KW及以上的河流共3866條，水力資源理論蘊(yùn)藏量年電量為60829億k W·h；年發(fā)電量2470億 k W·h。根據(jù)對(duì)我國(guó)西南地區(qū)的水資源復(fù)查結(jié)果，以及2009年水利部發(fā)布的中國(guó)農(nóng)村水利資源調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果，我國(guó)的技術(shù)年發(fā)電點(diǎn)總量達(dá)到了29882億k W·h。對(duì)于如此巨大的水能資源，目前我國(guó)的利用率大概為37.8%。

在“十二五”期間我國(guó)水電生產(chǎn)量穩(wěn)步攀升（見圖 1），水電占比維持在22%左右。2015年至2016年水電占比略有下滑。

隨著水電發(fā)展的突飛猛進(jìn)，與其相應(yīng)的生態(tài)問題也日益顯現(xiàn)。以三峽為例，自 2011年三峽水庫(kù)進(jìn)行175 m蓄水試驗(yàn)以來，下游河段的淤泥不斷增加，對(duì)重慶等城市發(fā)展和航運(yùn)產(chǎn)生影響；河水流速減弱，這會(huì)不利于污染物的消散，使水體增加富營(yíng)養(yǎng)化的危險(xiǎn)。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2012 年三峽庫(kù)首至庫(kù)中地區(qū)共記錄到M≥0.0級(jí)地震573次，比上年增加 160 次。

2、未來水電發(fā)展新點(diǎn)子

許多地方，由于地形不適宜修大壩發(fā)展傳統(tǒng)水電，在這里提出一個(gè)較為新穎的想法，可在河流底部安置水下渦輪機(jī)，通過移動(dòng)水流產(chǎn)生電力。水下渦輪機(jī)與風(fēng)力渦輪機(jī)非常相似，但它不是通過空氣分子，而是水輪機(jī)葉片的旋轉(zhuǎn)。相對(duì)于風(fēng)力條件來說，水流即穩(wěn)定又高效，最重要的是水比空氣更密集，這意味著水下渦輪機(jī)在緩慢的水流中就可以達(dá)到發(fā)電必要的旋轉(zhuǎn)速度。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外已有多次試驗(yàn)。

相比于大型水電站的修建，微水電的優(yōu)點(diǎn)使得其地位越來越高。我國(guó)的西南地區(qū)山區(qū)較多，水資源豐富，但修建傳統(tǒng)水電設(shè)施成本過高，并且用戶分散，電網(wǎng)無法全部普及。微水電是針對(duì)這些地區(qū)的好方法。例如，廣西金秀縣的電源總裝機(jī)容量為8 265kW，其中，微型水電站裝機(jī)容量為3 085kW，占總裝機(jī)容量的37.3%。通過微水電的普及，這有效緩解了當(dāng)?shù)氐乃苜Y源浪費(fèi)和百姓用電難的情況。

3、雅魯藏布江

在西藏等西部地區(qū)，水能資源豐富，目前裝機(jī)總量低，是我國(guó)未來水電發(fā)展的重要方向。雅魯藏布江——布拉馬普特拉河流經(jīng)中國(guó)、印度、孟加拉等國(guó)，是亞洲的一條大河。其多年徑流穩(wěn)定，河水含沙量低，一般在0.2Kg/m3以下，水質(zhì)十分良好。并且它的水能資源也非常豐富，天然水能蘊(yùn)藏量約1.1x108kw僅此于長(zhǎng)江。雅魯藏布江具有很好地開發(fā)潛能但是由于中印之間的國(guó)際關(guān)系以及江域沿岸地基常年受到侵蝕，在此處發(fā)展傳統(tǒng)水電需要付出很高的代價(jià)。結(jié)合上文提到的水下渦輪技術(shù)，在此處建立水下渦輪機(jī)組。機(jī)組建立在水下避免了沿岸選址建壩以及移民的成本；水下機(jī)組不會(huì)阻礙河流的流動(dòng)并且不會(huì)產(chǎn)生水體污染保證了下游各國(guó)人民的水資源問題，緩和國(guó)際爭(zhēng)端；水下渦輪機(jī)不會(huì)大幅改變河流的徑流量，并且其緩慢的轉(zhuǎn)速不會(huì)傷害魚群從而避免了對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的破壞。

4、總結(jié)和期望

目前我國(guó)的水電建設(shè)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的階段，我們更需要的是找到新的方法來減少水電設(shè)施帶來的負(fù)面影響。為實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略以及“綠水青山就是金山銀山”的口號(hào)，對(duì)中國(guó)未來水電的發(fā)展提出了兩點(diǎn)建議：關(guān)注河流乃至海洋的水下渦輪機(jī)組的建設(shè)，以此改進(jìn)完善目前的水電系統(tǒng)，打破傳統(tǒng)水電的局限；在西南偏遠(yuǎn)地區(qū)大力發(fā)展微水電項(xiàng)目，將各個(gè)零散的資源利用起來以提高目前水電系統(tǒng)質(zhì)量。

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