水電在能源革命中的重要地位和作用

張博庭

(中國水力發(fā)電工程學(xué)會，北京 100044)

人類社會的可持續(xù)發(fā)展，必須要有可持續(xù)的能源供應(yīng)。因此，由依靠化石能源向可再生能源的轉(zhuǎn)型一定是不可抗拒的客觀規(guī)律。不僅如此，由于氣候變化帶給人類社會的巨大挑戰(zhàn)，我們能源轉(zhuǎn)型的速度必須要加快，也就算是說，我們已經(jīng)不能再滿足于能源的進化，而必須要進行能源的革命。

1 人類社會可持續(xù)發(fā)展、能源的進化與革命

1.1 人類文明與能源進化

使用能源是人類文明的象征，人類文明是從用火開始的，并且也一直隨著能源的發(fā)展不斷進步。自從進入了工業(yè)化社會，人類社會的生產(chǎn)力大幅度提高，人類開始大規(guī)模的使用化石能源。

化石能源是由地球上幾億年來各種動植物在吸收大量的太陽能之后，形成的軀體，被長期埋藏在地下逐漸形成的。

根據(jù)測算，人類加速工業(yè)化以來消耗化石能源的速度，大約是化石能源形成速度的百萬倍。也就是說，目前人類每年消耗掉的化石能源，大約是地球上一百萬年動植物軀體沉積后形成的。照這樣的速度，再有200年左右人類社會就會把地球上幾億年來所形成的所有化石能源全部消耗殆盡。

然而，人類社會不可能只存活200多年，同時人類文明也離不開能源。所以，如果今后人類的文明要繼續(xù)存在，那么200年之后，由于沒有化石能源可用，必須要發(fā)生從化石能源到其他能源的進化。然而，近些年又發(fā)現(xiàn)，在化石能源被消耗枯竭之前，人類還面臨著一些其他的問題。例如，過量的溫室氣體(碳)排放所造成的氣候變化。

1.2 化石能源的碳排放成生態(tài)難題

地球上的化石能源都是幾億年來動植物的軀體積累構(gòu)成的，它們在漫長的生長過程中吸收了大量的太陽能，逐步形成了含碳的化石能源。所以，在人類社會開始燃燒和使用化石能源之前，地球大氣層中的碳含量一直是不斷下降的。這一點已經(jīng)得到了科學(xué)的證實。

2009年美國加里佛尼亞大學(xué)科研人員在《科學(xué)》雜志發(fā)表論文指出“地球3億年前曾發(fā)生過大規(guī)模溫室效應(yīng)”。研究人員分析了發(fā)生在二疊紀初、4 000萬年時間段內(nèi)的CO2含量與氣候和生物進化的情況。通過分析，他們發(fā)現(xiàn)在古生代晚期時代的千百萬年里，就曾發(fā)生過CO2引起的全球性溫室效應(yīng)，而且這一現(xiàn)象不僅僅在人類出現(xiàn)之前，甚至在哺乳動物出現(xiàn)之前。研究人員還指出，今后，一旦人類將地球上所有的化石能源耗盡，大氣中CO2的含量很可能將恢復(fù)到3億年前古生代晚期時2 000 ppm的水平[1]。

總之，如果地球大氣中的CO2等溫室氣體含量繼續(xù)升高(超過2℃)，將帶來強烈的溫室效應(yīng)。最終可能會產(chǎn)生冰山融化、海水上漲、淹沒大陸、氣候異常變化等一系列可怕的后果。太平洋的一些島國，包括我國的廣州、上海等低海拔的大城市在內(nèi)的很多地區(qū)，將有可能淹沒在海平面之下。

不僅如此，大氣碳濃度恢復(fù)到3億年前的水平，那時候還沒有哺乳動物。目前，人們還不知道，這是因為那時的地球，還沒有足夠的時間進化出哺乳動物來，還是那樣的碳含量濃度，根本就不適應(yīng)哺乳動物的生存。

當前過量的溫室氣體排放，已經(jīng)成為當前人類社會最大的生態(tài)難題。碳濃度升高后對人類社會的傷害，很可能會超出我們的想象。因此，等到能源枯竭后再實現(xiàn)轉(zhuǎn)型的能源自然進化雖然也可以解決能源枯竭問題。但是，解決不了大量的化石能源燃燒后釋放出來的氣候變化難題。所以，為了解決人類社會的氣候變化難題，現(xiàn)在，人類社會已經(jīng)不能滿足于被動的能源進化，而必須要主動的進行能源的革命。也就是要在能源枯竭之前，盡可能早的實現(xiàn)由化石能源向可再生能源的轉(zhuǎn)型。

1.3 氣候變化是最重要的人類命運共同體

黨的十九大報告和我國2017年的政府工作報告都提出了一個嶄新的口號，叫做構(gòu)建人類文明共同體。什么是人類文明共同體？可能有各種各樣的解釋。但是，恐怕誰都不能否認，目前全球最成熟、最公認的人類文明共同體，就是應(yīng)對氣候變化的《巴黎協(xié)定》。然而，巴黎協(xié)定的核心，恰恰也就是能源革命。

2 聯(lián)合國的減排目標以及巴黎協(xié)定

2.1 巴黎協(xié)定的前奏 聯(lián)合國提出減排要求

2014年11月聯(lián)合國發(fā)布報告稱，在遏制氣候變化問題上，要爭取平均溫度升幅不超過2℃，到2100年接近零。否則，到21世紀末，氣候變暖將很可能在全球范圍內(nèi)帶來嚴重的、廣泛的、不可逆轉(zhuǎn)的影響。

報告指出：根據(jù)目前的現(xiàn)狀分析，人類要想“2050年全球溫室氣體排放須較當前減少40%～70%，到2100年接近零”除了大力開發(fā)利用可再生能源，恐怕還沒有別的出路。此后不久，在北京召開的APAC峰會期間，中、美首腦也進行了磋商，并發(fā)表了聯(lián)合公報作出了相應(yīng)的減排的具體承諾。

即：我國到2030年單位GDP碳排放減低60%～65%，非化石能源的比重達到20%，以及在2030年前達到碳排放的峰值。這些承諾的目的就是要滿足聯(lián)合國提出的2100年的碳排放為零的要求。

減排的重要意義是不言而喻的。假設(shè)全球仍然按照目前的速度消耗化石能源，恐怕到2150年最多到2200年地球上的各種化石能源就都要枯竭了。到那個時候，不管我們?nèi)祟愖约涸覆辉敢?，我們只能讓全球的碳排放為零了?/p>

從這個意義上說，能源革命轉(zhuǎn)型是歷史的必然，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀規(guī)律，也是不可抗拒的。因此，聯(lián)合國氣候變化的報告，在某種意義上來說，是一種讓我們在資源沒有枯竭的時候，就發(fā)出解決好我們?nèi)祟惪沙掷m(xù)發(fā)展問題的號召。讓我們不要等到我們?nèi)祟愖咄稛o路的時候，再去想辦法。

2.2 能源革命的緊迫性催生了巴黎協(xié)定

由于全球能源革命的大趨勢，同時也由于(2014年APAC會議期間)中、美兩國在減排問題上積極合作，不僅聯(lián)合國的2℃減排的倡議得到了各國的相應(yīng)。而且在此后2015年底在巴黎的氣候大會上，各國代表還承諾了自主減排基礎(chǔ)上的《巴黎協(xié)定》[2]。

2016年的杭州G20會議前后，中、美兩國政府又分別正式提交了《巴黎協(xié)定》的批準文件。此時，巴黎協(xié)定已經(jīng)滿足獲得批準的(締約方和碳排放量都超過55%)條件，于2016年11月4日正式開始生效[3]。

根據(jù)巴黎協(xié)定，地球的溫升要爭取控制在1.5℃內(nèi)，因此，必須要求在本世紀下半葉(2050年后)，就要達到凈零碳排放。這個承諾，其實要比我們在2014年APAC會議期間所提交的承諾(對應(yīng)聯(lián)合國的溫升不超過2度的減排要求)，又提高了很多。

3 應(yīng)對減排，我國的能源革命電力轉(zhuǎn)型路線圖

人類社會要實現(xiàn)碳排放為零，必須要改變大量使用化石能源的現(xiàn)狀。根據(jù)目前的科技水平，國際社會普遍認為，能夠滿足人類可持續(xù)發(fā)展和能源需求的只有可再生能源。然而，目前我們大量獲取可再生能源的方式主要是發(fā)電(如：水電、風電、太陽能和生物質(zhì)能發(fā)電)，因此，當前所謂的能源革命的主要實現(xiàn)方式，就是通過電力的轉(zhuǎn)型，也可以簡稱為能源革命電力轉(zhuǎn)型，或者能源轉(zhuǎn)型。

3.1 我國能源電力企業(yè)的減排路線圖

對于2030年前我國的能源構(gòu)成，因為中央已有定論2020(非化石15%)、2030(非化石20%)。所以，國內(nèi)各界分歧不大。但對2030以后的能源結(jié)構(gòu)的看法，社會各界的分歧極大：

企業(yè)界(如：工程院、中電聯(lián))的研究認為到2050年我國的非化石能源比重應(yīng)占30%，相應(yīng)的煤電裝機雖然已經(jīng)下降到占總電力裝機的50%以下，但仍要達到17億kW之多。

客觀地說：國內(nèi)能源產(chǎn)業(yè)界的這個目標的確立，實際上并沒有把聯(lián)合國的2℃溫升和2100年要實現(xiàn)凈零排放的要求考慮進去。更不要說滿足“巴黎協(xié)定”的要求了。

例如：文獻[4]中的“中電聯(lián)專職副理事長早前則預(yù)測煤電將持續(xù)增長，到2050年達到17億kW，占比34.7%?！?/p>

文獻[5]中的“第三步，2031～2050年，為能源革命定型期，形成新型能源體系，煤炭、油氣、非化石能源消費比例達到4∶3∶3。2050年火電發(fā)電量占比低于50%?！钡缺硎觥?/p>

3.2 我國智庫機構(gòu)的路線圖與企業(yè)界有所不同

與企業(yè)界不同，我國政府部門(如：國家能源局)和一些能源研究機構(gòu)則認為，要實現(xiàn)2100年凈零排放，2050年我國的非化石能源消費占比達到50%，相應(yīng)的煤電裝機要降到20%以下。

例如：文獻[6]和文獻[7]等認為：到2050年，非化石能源消費占比達到50%。文獻[7]中還明確的指出了智庫研究機構(gòu)與企業(yè)界的巨大分歧。如：“這一目標比業(yè)界的建議要高出很多。6月9日，中國工程院發(fā)布的重大咨詢項目‘推動能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略研究(一期)’成果顯示，到2050年非化石能源消費占比僅為30%?！?/p>

3.3 國際社會對應(yīng)聯(lián)合國2度要求的減排路線圖

對于聯(lián)合國2℃和在本世紀末凈零排放的要求，在國際上文獻[8]說“全球經(jīng)濟與氣候委員會發(fā)布了2016年版的“新氣候經(jīng)濟報告”，側(cè)重于可持續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施，其中涉及煤電廠部分”。

另外也曾有媒體報道一些國外研究機構(gòu)的預(yù)計“2014年至2050年，全球發(fā)電裝機將由61億kW增至300億kW，年均增長4.5%。其中，以風電和太陽能發(fā)電為主的非水可再生能源發(fā)電裝機將由6.7億kW增至228.6億kW，2050年占全部發(fā)電裝機的比重超過3/4”[9]。國際社會的這個預(yù)測，沒有包括水電，如果加上水電的作用基本上與國內(nèi)智庫研究機構(gòu)的結(jié)論相同。

總之，國內(nèi)外的很多研究機構(gòu)都認為，要實現(xiàn)聯(lián)合國的2100年凈零排放的目標，2050年的能源結(jié)構(gòu)中至少要有50%以上的非化石能源，電力結(jié)構(gòu)中非化石能源的比重不能少于80%。

歸納來看，目前國內(nèi)的兩種路線圖的前端(2030年前)，基本上還看不出什么區(qū)別，都符合我們國家已經(jīng)對外承諾的內(nèi)容。但是，對于國家還沒有提出具體路線圖的2030～2050年，兩者則表現(xiàn)出來的極大的不同。一個滿足了聯(lián)合國的2℃減排要求，一個則完全不能滿足。但是，特別需要我們注意的是，兩種方案都不能滿足巴黎協(xié)定的要求。

4 對于巴黎協(xié)定 我國出現(xiàn)了較嚴重的錯位

目前，對于更加嚴格的減排承諾《巴黎協(xié)定》無論是我國的政府部門和研究機構(gòu)，還是能源企業(yè)界，似乎都沒有認真考慮過應(yīng)該如何進行銜接。

特別是當前的能源電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線、政策，包括相應(yīng)的輿論宣傳，基本上還主要是以企業(yè)界的路線為藍圖。所以，盡管當前我國的煤電裝機已經(jīng)嚴重過剩，但是，至今仍然還有不少的煤電正在建設(shè)中。

目前，社會各界似乎還沒有注意到，按照現(xiàn)在的能源發(fā)展路徑，根本就滿足不了巴黎協(xié)定的要求。但筆者認為這種情況，一定是暫時的。因為，目前全球最成熟、最公認的人類文明共同體，就是應(yīng)對氣候變化的《巴黎協(xié)定》。既然黨的十九大已經(jīng)號召我們要“積極參與國際治理，構(gòu)建人類文明共同體”，那么對于最重要的人類命運共同體，我們怎么可能會不重視？特別需要強調(diào)，盡管企業(yè)界對巴黎協(xié)定不積極，但我國的高層在這個問題上的表態(tài)，一直十分堅定、明確。

例如，2018-11-26日在《中國應(yīng)對氣候變化的政策與行動2018年度報告》國務(wù)院新聞發(fā)布會。解振華主任說：

“關(guān)于中國的作用，習近平主席已經(jīng)公開承諾，我們要百分之百地兌現(xiàn)我們的承諾?，F(xiàn)在不光是兌現(xiàn)承諾的問題，習近平主席講，積極應(yīng)對氣候變化不是別人讓我們做，是我們自己要做，這是中國國內(nèi)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是我們保護人類、保護地球，作為一個發(fā)展中大國的責任擔當。從這個意義上說，無論其他國家的立場、態(tài)度有什么變化，中國會始終堅定地、積極地應(yīng)對氣候變化，落實《巴黎協(xié)定》?！?/p>

此前幾天，2018-11-01日，習近平總書記在京主持召開了民營企業(yè)座談會并做出的重要講話，再次強調(diào)和表明了我國要信守承諾，履行巴黎協(xié)定的態(tài)度。會上，總書記在聽取了民營企業(yè)家關(guān)于光伏發(fā)展的發(fā)言之后，曾回答說：在巴黎氣候變化大會召開前夕，他與時任美國總統(tǒng)奧巴馬進行了深入交流，奧巴馬表達了希望中國能夠承擔起更多節(jié)能減排的責任。后來，特朗普政府上臺以后宣布退出《巴黎協(xié)定》，為全球氣候治理蒙上了陰影，但是中國依然會信守諾言，堅定不移的推進節(jié)能減排，推動能源革命，兌現(xiàn)我們在巴黎氣候大會上向全世界做出的莊嚴承諾。

總之，在減排承諾的問題上，我國目前出現(xiàn)了上、中、下三種不同的態(tài)度。

高層：總書記、十九大、政府工作報告：都堅定不移表示要推動能源革命，兌現(xiàn)我們在巴黎氣候大會上向全世界做出的莊嚴承諾。積極參與國際治理，構(gòu)建人類命運共同體。

中層：有關(guān)政府部門和能源研究機構(gòu)：已經(jīng)規(guī)劃出了滿足聯(lián)合國2℃要求的減排路線圖，但尚無法滿足巴黎協(xié)定的減排要求。

基層：企業(yè)界，根據(jù)企業(yè)自身的發(fā)展慣性，所建議的減排路線，既不能滿足聯(lián)合國2度的減排要求，更不能完成巴黎協(xié)定1.5℃的減排指標。

對于這三種不同的減排路線圖，除了利益相關(guān)者之外，我們無疑都會選擇第一種。然而，一般來說，不管是研究機構(gòu)的第二種，還是企業(yè)界所規(guī)劃的第三種，肯定都是可行的。因為這些路線規(guī)劃的制定者不僅都是了解實際情況的專家，而且很多還是具體的執(zhí)行者。但是，對于第一種路線圖，我們高層領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)想和承諾到底能否實現(xiàn)？社會上難免會產(chǎn)生一些疑問?？峙滦枰袑I(yè)人員拿出一些具體的數(shù)據(jù)來證明，大家才會相信。

5 如何滿足《巴黎協(xié)定》的減排要求

5.1 100%用非化石能源發(fā)電是“凈零排放”的前提

國內(nèi)外的很多研究機構(gòu)普遍認為，要想實現(xiàn)巴黎協(xié)定所提出的爭取把溫升控制在1.5℃，在本世紀下半葉就實現(xiàn)凈零排放的要求，那么2050年的能源結(jié)構(gòu)中，非化石的比重至少要占80%以上。相應(yīng)的在電力構(gòu)成中，應(yīng)該達到100%的非化石能源。

2018-10-08日，IPCC又發(fā)布了《IPCC全球升溫1.5℃特別報告》再次強調(diào)要在2050年后實現(xiàn)凈零排放的重要性[10]。

所謂實現(xiàn)“凈零”排放，雖然還不是說，完全不再使用化石能源，但是，起碼在發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)，必須要滿足不再使用化石能源的要求。因為，我們?nèi)祟愑每稍偕茉刺娲茉吹闹饕侄?，就是通過可再生能源發(fā)電。同時再通過提高整個社會電能替代的比例，從而盡可能實現(xiàn)替代化石能源的凈零排放。

然而，由于電能的替代，幾乎很難達到100%，所以，即使我們發(fā)電用的能源，已經(jīng)是100%的非化石了，但還是免不了在一些領(lǐng)域，還須要使用一些化石能源(如建筑、交通、冶金)。也就是說，“凈零”排放的前提，首先就是發(fā)電能源100%來自非化石能源。除此之外，我們還要對一些暫時不能實現(xiàn)電能替代的領(lǐng)域內(nèi)所使用的少量的化石能源，想辦法創(chuàng)造出相等的“碳匯”以平衡碳排放。

可見，百分之百的非化石能源發(fā)電，可以說是兌現(xiàn)巴黎協(xié)定“凈零排放”的基本前提。

5.2 2050年百分之百的非化石能源發(fā)電的可行性

對于《巴黎協(xié)定》的力爭控制在1.5℃內(nèi)，本世紀下半葉就實現(xiàn)凈零排放的要求，某些國際研究機構(gòu)認為：根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平，到2050年全球?qū)崿F(xiàn)百分之百的由可再生能源供電，無論是技術(shù)上還是經(jīng)濟上都是可行的[11-12]。

例如：文獻[13]認為，在2050年在全球?qū)崿F(xiàn)百分之百的由可再生能源供電，是完全可行的。而且該文章還進一步認為，這不僅技術(shù)上可行，而且經(jīng)濟上還能比發(fā)展傳統(tǒng)的化石能源更有優(yōu)勢。

那么，這個結(jié)論在中國是否能成立？客觀地說，根據(jù)目前的有關(guān)新聞報道來看，我國的電力企業(yè)界包括工程院和國家的能源研究智庫，都沒有給出可行的答案。但是，筆者認為，這個問題可以由我國的水電工作者來回答。盡管我們僅僅是專門搞水電的，可能不是特別了解其他種類能源的具體情況，似乎應(yīng)該沒有權(quán)威性。但是，我們完全可以借用一些綜合性的研究專家已經(jīng)給出的研究結(jié)論，并且針對其中我們所了解、所熟悉的水電部分，作一些更深入的研究，把我國水電的潛力進一步挖掘出來。這樣我們就可以通過這種在別人研究成果上進一步挖潛的捷徑，來解決這個問題。

5.3 如何在現(xiàn)有研究成果中挖掘水電資源的潛力

我們看最近的這篇《專家判斷：未來我國中東部能源自給為主“西電東送”將成為輔助》文章[13]曾提到：中國工程院某副院長(下稱：企業(yè)界)披露“2017年，我國非化石電力占比30.2%，到2020年，占比將達到35%，2030年達到48%，到2050年，達到78%?！?/p>

而國家發(fā)改委能源研究所某副所長披露(下稱：智庫)認為，“2050年，全社會用電量中，風電占比50%，太陽能占到23%，水電占到12%，核電和火電各占到6%?！?/p>

計算一下不難發(fā)現(xiàn)，智庫的預(yù)測是：2050的非化石占比要高達94%。

顯然，一個企業(yè)界的減排目標是78%，而另一個智庫的目標卻是94%。可見，這篇文章中，同樣反映出我們前面章節(jié)所提到的問題，即：我國企業(yè)界和智庫研究界的減排路線圖，還是有巨大差距的。

首先，我們應(yīng)該承認企業(yè)界的減排路線圖肯定是可行的，不僅可行，而且還是最大程度的保護了現(xiàn)有一些企業(yè)利益的情況下可達到的最低目標。此外，智庫(如：能源研究所)的研究結(jié)論肯定也是可行的，因為它們是非常了解具體國情的專門能源研究機構(gòu)。然而，在此基礎(chǔ)上，我們卻可以發(fā)現(xiàn)能源研究機構(gòu)對我國水電的減排作用，挖掘、體現(xiàn)的還不夠十分充分。

根據(jù)我們專業(yè)人士對中國水電的了解，我們認為：水電在未來的我國發(fā)電總量中的比重，決不應(yīng)該僅占12%，而是要高于目前的18%，甚至可以達到20%以上。

顯然，如果我們能證明中國水電在未來發(fā)電能源中的比重，可以達到20%，那么我國能源研究機構(gòu)已有的結(jié)論，是不是就可以修正為：到2050年我國的“風電占比50%，太陽能占到23%，水電占到20%，核電4%和火電0%?！绷四兀?/p>

火電發(fā)電0%，也就是說，我國2050年可以實現(xiàn)百分之百的用非化石能源發(fā)電。相應(yīng)的也證明了，我國也已經(jīng)具備了落實巴黎協(xié)定承諾的客觀條件。

5.4 水電在未來電力中的比重可達到20%的依據(jù)

我們熟悉水電的科研人員，為何堅信2050年水電仍能夠提供20%的電力能源？根據(jù)2016年才公布的“水電發(fā)展十三五規(guī)劃”以及最新的一些研究成果，我國目前可開發(fā)的水能資源總量，是每年3萬億度(理論資源量6萬多億)[14]。

需要說明一下，這個可開發(fā)的資源量，還僅僅是截止到目前的勘測所得到的結(jié)果，今后隨著水電資源勘測工作的細化、深入，還會有所上升。例如，2年前才頒布的水電發(fā)展十三五規(guī)劃中，我國水電的資源量還是3萬億度/年。現(xiàn)在僅僅過了2年，新的勘測研究就已經(jīng)又增加了200多億，可見，未來我國水電可開發(fā)資源量的增長，仍有可能使相當可觀的。

這一點非常重要，目前社會上很多人(包括一些研究能源問題的專家)都認為我國水電可開發(fā)潛力已經(jīng)所剩無幾了。這是因為，直到世紀之交，我國所公布的水電可開發(fā)資源量也不過只有1.7萬億度/年。2006年新的水電資源普查之后，更正后公布的數(shù)字為2.47萬億。幾年之后，2016年的十三五規(guī)劃就上升到了3萬億。

很多人不知道，或者說沒注意到，準確的水電資源勘測的這種復(fù)雜性、困難性，使得可開發(fā)的資源量上升的空間往往會很大。目前，我國很多能源研究課題的結(jié)論，之所以預(yù)測得不夠準確，幾乎都是由于使用了以往頒布的水電資源量作為分析問題的基礎(chǔ)。

現(xiàn)在，即便我們以十三五規(guī)劃正式頒布的比較保守的3萬億/年來計算，我國而目前(截至到2017年底)所開發(fā)利用的水電資源還不到40%。我們至少還有一半以上的開發(fā)潛力。如果我們能達到目前發(fā)達國家水電開發(fā)的(大約70%到90%的)平均水平的話，那么未來我國的水電，至少每年應(yīng)該提供2.4萬億度的電能。

這個電量對我國能源的作用有多大？我們不妨給大家簡單的算一算。

假設(shè)我國的用電達到峰值的時候，按照14億人口，每人每年8 000度電的需求，大約也就是每年11.2萬億度。(據(jù)了解目前我國各種用電峰值的研究預(yù)測，最高的也不過就是12萬億度)。

也就是說我國的水電(2.4萬億度的年發(fā)電量)將可以在未來我國用電最高峰的電力構(gòu)成中，至少應(yīng)該能提供20%以上的電能，遠高于目前的18%。也就是說，我國的資源稟賦顯示：未來我國水電所能發(fā)揮的作用，不僅不會比目前減少，而且還要有所增加。

5.5 我國水電開發(fā)程度達到80%的可能性和必要性

發(fā)達國家的水電開發(fā)程度，為何普遍都在70%到90%多，平均也有80%以上？

其實，發(fā)達國家他們當年在開發(fā)水電的時候，國際上還沒有什么碳減排的要求。然而，他們的水電，之所以都要開發(fā)到較高的程度的根本原因，主要在于社會現(xiàn)代化文明的發(fā)展，特別需要通過水電的開發(fā)來解決調(diào)控水資源的問題。

例如，美國著名的胡佛大壩、田納西流域梯級水電開發(fā)的主要原動力，其實都是社會發(fā)展需要有效的調(diào)控水資源。所以，這些國家在滿足了水資源的調(diào)控需求之后，往往就不再去進一步開發(fā)其他水電資源了。

而另外，像一些想靠開發(fā)水電解決能源問題的國家的水電開發(fā)程度，則普遍會更高些。例如：法國、瑞士等國的水電開發(fā)利用程度都超過了95%。總之，無論是哪種情況，國際社會的普遍經(jīng)驗說明，如果一個國家水電開發(fā)程度低于70%的話，那么這個國家的水資源調(diào)控問題，很難解決好。

因為，一個國家的水電開發(fā)程度往往都與水資源的開發(fā)程度成正比。所以，水電開發(fā)如果不能達到一定的程度，這個國家的水資源問題肯定也解決不好。目前，由于我們國家水電開發(fā)程度還不足40%，因此，我們國家的水資源調(diào)控的矛盾也就十分突出。

我國的國土面和和水資源總量都與美國差不多，但是，我國目前的水庫蓄水總量只有9千多億m3，而美國是13.5萬億。我們大約還需要增加50%的水庫總庫容，才能達到美國那樣的水資源調(diào)控水平。然而，美國的人口還只是我國的1/5左右。也就是說，如果我們不能超過美國的水電開發(fā)程度的話，我國的水資源調(diào)控矛盾，絕對是無法解決好的[15]。

總之，我們也可以這樣說，即使我們國家不再需要用水電提供能源，但為了調(diào)控水資源我們也必須要把我國的水電開發(fā)程度提高到80%以上才行。否則，水資源的調(diào)控矛盾解決不好，我們建成小康社會的目標將難以實現(xiàn)。

5.6 2050年我國百分之百由可再生能源供電的分析

以上是我們根據(jù)能源研究所的研究結(jié)論，并依據(jù)我國資源稟賦的實際，把我國水電的作用充分反映出來之后，所作的一些宏觀分析。

如果再細致一些，我們可以具體的看看能源研究所和國家可再生能源中心發(fā)布的《我國2050高比例可再生能源發(fā)展情景暨路經(jīng)研究》報告中，曾明確標明：到2050年我國風電和太陽能發(fā)電的裝機分別可達到24億和27億kW。

即使我們非常保守的按照可能的年運行小時(風電2 000多，太陽能1 000多)估算。屆時我國的風電大約每年可提供5萬億度電能，太陽能也能提供接近4萬億度。有了這些電能，再加上水電的2.4萬億，就已經(jīng)超過了我國用電最高峰時的峰值11.2萬億度。更何況屆時我們還要有2億多千瓦的生物質(zhì)能可以發(fā)揮作用。

總之，我國到2050年實現(xiàn)完全由可再生能源供電，無論從宏觀上(百分比)，還是微觀上(具體數(shù)值上)分析，都應(yīng)該是可行的。

5.7 關(guān)于高比例可再生能源發(fā)電的調(diào)峰問題

除了可再生的電能總量能滿足用電需要之外，風、光等可再生能源發(fā)電的隨機性、間歇性等調(diào)峰的矛盾也必須要考慮解決。

筆者認為，用類比的方式，我們可以發(fā)現(xiàn)這個問題，基本上不必擔心。因為，能源研究所的減排路線圖是“風電占比50%，太陽能占到23%，”。而我們的風電、太陽能的發(fā)電比重，都和研究所的結(jié)論一樣，“只是用更多的水電取代了全部的火電和部分的核電”。

眾所周知，水電的可調(diào)節(jié)性肯定要比火電、核電都要好得多。所以，如果研究所的減排路線圖可行，不存在解決不了的調(diào)峰矛盾，那么我們的方案當然就更不會有問題了。

此外，我們還應(yīng)該注意到：目前，盡管化學(xué)儲能的技術(shù)無論從技術(shù)上還是成本上，確實都還難以滿足商業(yè)化的要求，但是國內(nèi)外的研究機構(gòu)，為什么都還敢斷言說2050年全球就實現(xiàn)100%的由可再生能源供電，無論在技術(shù)上還是經(jīng)濟上都是可行的呢？

筆者認為，其最重要的原因之一，就在于可再生能源家族中含有功能特殊的水電。水電是最優(yōu)質(zhì)的可再生能源，可以為風、光等可再生能源的大量入網(wǎng)，提供重要的保障作用。目前，世界各國所有能夠?qū)崿F(xiàn)百分之百由可再生能源公供電的國家，基本上都離不開水電的有效調(diào)節(jié)。

大家知道，挪威因為水能資源豐富，一直都依靠水電保障全國99%以上的用電需求。今年年初，葡萄牙也完成了一個多月完全由可再生能源供電的成功嘗試。其原因也是由于葡萄牙的水電比重高達52%。就連宣布了退出巴黎協(xié)定的美國的總統(tǒng)特朗普，在考察挪威，發(fā)現(xiàn)了水電的重要作用之后，也曾經(jīng)表示過，他有可能會通過開發(fā)美國水電的潛力，重新考慮加入巴黎協(xié)定。這其實就是水電在未來的高比例可再生能源體系中，具有特殊的重要作用的一種體現(xiàn)。

當然，我們也必須承認，世界上的水能資源本身(總量有限)確實不能滿足人類的能源電力需求，但是，由于科學(xué)開發(fā)的水電有很好的調(diào)節(jié)型，可以為大量的風、光等可再生能源的入網(wǎng)提供保障。這樣一來，水、風、光互補發(fā)電，情況就大不一樣了。

在現(xiàn)實中，風、光發(fā)電的間歇性與水電的季節(jié)性之間，通常有很強的互補關(guān)系。例如，我國四川省的涼山州，通過水、風、光互補，2016年涼山州除了滿足自己的用電需求之外，給我國東部地區(qū)的送電超過1 300億度(這大約相當于當年上海市用電量的70%)。如果，未來的送電通道建設(shè)能有保障，他們預(yù)計2020年外送電量可達2 000億度。也就是說通過水、風、光的互補發(fā)電，涼山州一個州所產(chǎn)生的可再生能源，除了滿足自己的需要之外，還可以滿保證一個像上海這樣大城市的全部用電需求[16]。

事實上，目前歐洲很多的國家，之所以能達到較高比例的使用可再生能源，也就是因為歐洲的水電開發(fā)程度已經(jīng)比較高。而我們國家，目前之所以還不得不以煤炭發(fā)電為主的根本原因之一，也是由于我們國家的水電開發(fā)程度還不夠高。

此外，在化學(xué)儲能技術(shù)沒有出現(xiàn)重大突破之前，我們水電家族中的抽水蓄能水電站的作用也不能忽視。我們知道，為了給電網(wǎng)調(diào)峰，日本的抽水蓄能裝機規(guī)模，早就超過常規(guī)水電。

我們也不妨設(shè)想一下，如果到2050年我們化學(xué)儲能的技術(shù)，仍然不能出現(xiàn)重大的突破，我們大不了需要再多建一些抽水蓄能就是了。

總之，正是由于自然界中有了水電這種資源和它所具有的某些優(yōu)質(zhì)特性，我們國內(nèi)外的專家才敢預(yù)言說，在2050年實現(xiàn)百分之百的由可再生能源供電，無論在技術(shù)上還是經(jīng)濟上都是可行的。

6 結(jié) 語

從人類社會可持續(xù)發(fā)展的角度看，能源革命電力轉(zhuǎn)型是不可抗拒的客觀規(guī)律。在現(xiàn)實中我國也已經(jīng)做出了落實巴黎協(xié)定的堅定承諾。然而，我們國家目前所給出的幾種減排路線圖還存在著巨大的分歧。并且都還沒有達到黨中央要求我們落實巴黎協(xié)定承諾的減排水平。

我國企業(yè)界所提出的路線圖，由于過多地考慮傳統(tǒng)企業(yè)的眼前利益，甚至連聯(lián)合國2度減排的要求都無法滿足。國家能源研究所等智庫機構(gòu)的路線圖，很可能是當年為了滿足聯(lián)合國2度減排的要求而研究制定的，而在巴黎協(xié)定出來之后，他們似乎還沒有進一步投入力量進行更深入的研究。因此，也難以滿足新時代能源轉(zhuǎn)型的需要。

然而，我們國家的各級領(lǐng)導(dǎo)人對推進能源革命和兌現(xiàn)巴黎協(xié)定則表示堅定不移。特別是黨十九大提出的積極參與全球治理，構(gòu)建人類文明共同體的新任務(wù)，更是表明了我國作為一個負責任的大國的政治態(tài)度。

針對我國領(lǐng)導(dǎo)層和專業(yè)人士的這種不同的表態(tài)，難免會讓公眾產(chǎn)生疑問？對于巴黎協(xié)定，是我們政治家的承諾表態(tài)，脫離了我國的實際？還是專業(yè)人士的預(yù)測過于保守？

通過筆者對一些國際研究機構(gòu)的研究結(jié)論和本文的分析，我們可發(fā)現(xiàn)，答案是我國一些專業(yè)人士的預(yù)測過于保守。出現(xiàn)保守或偏差的原因，有的可能是受到行業(yè)利益的影響，也有的是對我國能源資源稟賦的認識還不夠深入、全面，特別是對于在能源革命電力轉(zhuǎn)型中最為關(guān)鍵的水電的認識，存在誤差。

我國能源資源稟賦的最突出特點，就是水能資源極為豐富，而水電又是最優(yōu)質(zhì)的可再生能源。如果我們同時具備了這兩個能源革命優(yōu)勢的中國，都不能完成巴黎協(xié)定的減排目標，那么世界上的其他國家，豈不更困難？

因此，作為中國的水電工作者，我們有責任、有義務(wù)，把我國水電在未來的能源轉(zhuǎn)型中的重要作用，告訴整個社會。讓我們國家的高層領(lǐng)導(dǎo)和社會公眾都明明白白的知道，我國是具備了兌現(xiàn)巴黎協(xié)定的客觀條件的。我們國家領(lǐng)導(dǎo)人的堅定表態(tài)，是有科學(xué)依據(jù)的。

總之，目前幾乎全世界都認為：檢驗?zāi)茉锤锩晒陌屠鑵f(xié)定，能否真正在全球落實，主要看中國。而我們中國的減排承諾能否兌現(xiàn)，關(guān)鍵在于中國的水電。這就是水電在能源革命中的關(guān)鍵地位和作用。