建立生态环境友好的水电建设体系

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概要中国水能资源状况1中国能开发多少水电资源2从水电大国到水电强国3水电发展的机遇4水电发展面临的挑战5走可持续的水电开发之路6一、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理论蕴藏量技术可开发量经济可开发量加拿大1332098105360美国4485052853760单位：亿度/年80年代21世纪初季风区充沛的雨量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%二、中国能开发多少水电资源3亿kw4亿kw5.4亿kw2050202020102004.9突破一亿kw1.8—2.0亿kw全国水电总容量状况2.8—3.0亿kw二、中国能开发多少水电资源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KW2050202020102007.1271329万kw全国发电总容量状况15—16亿kw三、2001到2020——从水电大国到水电强国达到14526万千瓦20012004.920062007我国常规水电装机容量突破1亿千瓦公伯峡水电站1号机组投产发电达到1．286亿千瓦达到7700万千瓦排名世界第一目前，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本世纪前20年是我国水电开发的黄金时期•1、水电装机跃居世界首位三、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–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•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城市区域性污染严重空气污染生态与环境恶化煤炭利用环保措施不足酸雨、光化学烟雾、细颗粒物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、废水和固体废物水电装机的产出与减排数量对比预测我国未来100年温度将继续上升。19001950200020502100年1086420-2-4HadleyGFDLDKRZCSIROCCSRCCCmaNCAROBS温度距平（℃）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武汉1931年大洪水（1931）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•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存在问题新秭归县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。虎跳峡与其宗虎跳峡虎跳石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江津市小南海坝址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大柳树与小观音50年之争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•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三江并流自然保护区三江并流自然保护区的位置和范围澜沧江上游水电规划雅鲁藏布江大拐弯雅鲁藏布江（麦克马洪线问题）雅鲁藏布江大拐弯5、其他方面的环境影响•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通过各种技术和管理措施加以避免或减轻六、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•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•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•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•高边坡爆破照片•土质边坡使用植生带绿化•岩质边坡挂网喷播绿化6、引导水电可持续发展的政策研究建立符合中国国情的可持续发展的与生态环境友好的水电工程的评价标准，在设计审查和竣工验收时采用该标准进行评价，对完全符合标准的工程在税收政策上给以优惠，引导水电走可持续发展之路。