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中國大壩協會博士、高級工程師馬靜演講
2010/2/27 11:01:20 新聞來源:188BETApp

  (本網訊)為了完成中國在聯合國2009年根本哈根氣候大會上承諾的減排目標,為了探討水庫大壩在節能減排及改善氣候變化等方麵的作用和影響,尋求適應新形勢,遵循國家政策導向,與時俱進的發展道路,在以往連續舉辦的5期《綠色能源論壇》的基礎上,188BETApp 、中國大壩協會、中國互聯網協會網絡科普聯盟於今天(2010年2月27日)在北京聯合組織召開“水庫大壩與環境保護論壇——節能減排及氣候變化形勢下的新要求”。

  中國大壩協會博士、高級工程師馬靜參加論壇並代表中國水利水電科學研究院副院長賈金生發表了題為《應對氣候變化必須大力發展水電》的主題演講。

應對氣候變化必須大力發展水電

賈金生馬靜張誌會

  摘要:本文簡要介紹了各大洲及主要國家的水電開發情況,闡述了應對氣候變化及優先發展水電的國際共識,論述了未來一個時期大力發展水電、確保足夠的儲水設施對我國實現可持續發展、積極應對氣候變化的必要性,提出了發展建議。

  1世界及主要國家水電發展情況

  水電作為技術最成熟、供應最穩定的可再生清潔能源,在全球能源供應中占有重要地位。2007年全球水電裝機達到84840萬KW,發電量30448億KWh/年,約占全球電力供應量的20%,水電開發程度按發電量與經濟可開發量的比值計算達到了35%,其中非洲為11%,亞洲為25%,大洋州為45%,歐洲為71%,北美為65%,南美為40%(見表1)

表1世界水電發展概況

水電理論蘊藏量

技術可開發量

經濟可開發量

水電裝機

水電發電量

在建水電裝機

億KWh/年

億KWh/年

億KWh/年

萬KW

億KWh/年

萬KW

非洲

25902

13032

8484

2149

941

749

亞洲

197016

76546

44874

32974

11076

13048

大洋洲

6334

1960

886

1347

403

16

歐洲

29008

11205

7523

17881

5310

241

北美

75745

17635

10149

16704

6642

594

南美

56960

26153

15362

13791

6076

1133

世界

390966

146531

87279

84846

30448

15780

  數據來源World Atlas Industry Guide 2008

  根據2008年的統計數據,世界上有16個國家依靠水電為其提供90%以上的能源,如挪威、阿爾巴尼亞等國;有49個國家依靠水電為其提供50%以上的能源,包括巴西、加拿大、瑞士、瑞典等國;有57個國家依靠水電為其提供40%以上的能源,包括南美的大部分國家。發達國家水電的平均開發度已在60%以上,其中法國達到90%,意大利超過90%以上(表2)。

  表2 2008年部分國家水電情況

國家

經濟可開發年發電量

水電年發電量

水電年發電量占經濟可開發量比例

水電裝機

總裝機

水庫庫容

億KWh/年

億KWh/年

%

萬KW

萬KW

億m3

中國

24740

5655

22.86

17260

79273

6924

美國

3760

2700

71.81

7820

68700

13500

加拿大

5360

3500

65.30

7266

11495

6500

巴西

7635

3316.8

43.44

8375.2

8862

5680

俄羅斯

8520

1700

19.95

4700

7930

印度

4420

1216.5

27.52

3700

11206

2130

日本

1143

924.64

80.90

2200

26828

204

法國

720

646

89.72

2520

11120

75

挪威

2051

1218

59.39

2904

2789

620

意大利

540

513

95.00

1746

130

西班牙

370

232.9

62.95

1845

6230

455

  注:美國1999年和2003年的水電發電量分別為3560億KWh和3953億KWh,含抽水蓄能發電量。

  數據來源:中國大壩協會

  2氣候變化與水電優先發展的國際共識

  我國為應對全球氣候變化已有明確的表述,就是到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃,並製定相應的國內統計、監測、考核辦法。決定,通過大力發展可再生能源、積極推進核電建設等行動,到2020年我國非化石能源占一次能源消費的比重達到15%左右。這必將對2020年以前的水電和其它可再生能源的發展產生深刻的、積極的影響。

  近年來,國際上召開了一係列重要會議,如2002年世界首腦峰會,波恩能源會議,2004年聯合國水電與可持續發展會議等。在聯合國水電與可持續發展會議上,通過了《水電與可持續發展北京宣言》,這是國際上對20多年來水電開發中熱點問題討論的總結,是世界水電發展曆史上的第一次,對世界水電發展具有重要的指導意義。

  基於對水電發展的新認識,為應對經濟危機,尤其是全球氣候變化,各國在加大對病險水庫除險加固、提高大壩安全能力的同時,進一步加大了對水電的投入力度。目前世界上有165個國家已明確將繼續發展水電,其中70個國家在建總裝機為1億千瓦,110個國家規劃建設3.38億千瓦。

  據不完全統計,2008年,世界上在建大壩有1200多座,其中60米以上大壩有370餘座,主要分布在亞洲、南美等55個國家。

  從幾次重要會議及圍繞水電開發與可持續發展的研究進展看,有幾點值得強調:

  (1)優先發展水電是各國政府及國際各界人士當前的共識。能源是實現可持續發展的必要條件,水電是清潔的、可再生能源,以環境友好的、社會和諧的各種方式開發水電,符合新千年的發展目標,有利於持續地減少貧困和有效緩解全球20億人無電供應的問題,可以有效減少溫室氣體排放,因此得到聯合國、世界銀行等國際機構的高度重視,也得到了各國政府及國際各界人士的積極推動。

  (2)世界各國在發展水電中的成功經驗,讓國際各界人士認識到優先發展水電是現實可行的。聯合國呼籲所有有關各方共同努力,以可靠、廉價、經濟可行、社會和諧和環境友好的各種方式為社會提供電力,並認為水電在實現這一目標中具有巨大的潛力。個別水電項目曾對社會、環境及生態等造成較大的負麵影響,從而引起國際各界人士的廣泛關注,但同時世界各國在開發水電中的眾多成功及成熟的經驗表明,水電開發是可以做到可靠、廉價、經濟可行、社會和諧和環境友好的,是技術上成熟的可再生能源,可以大規模商業化開發。目前發達國家大部分技術及經濟可行的水電資源都得到了開發,發展中國家水電開發率還很低,尤其非洲,開發率還不到8%,因此,優先發展水電對全球,尤其對發展中國家是非常重要的,也是現實可行的。

  (3)呼籲大力開發水電,是科學認識水電的必然結果。聯合國支持世界銀行等金融機構重新投身水電開發,呼籲各國政府創造良好的吸引投資的環境,以便為可持續的水電項目開發提供資金保障,世界銀行在對水電開發做過多年的全麵評估分析後正式宣稱重新投資水電,發生這些變化的前提是水電為全球社會進步、經濟發展、改善環境及消除貧困等方麵做出了巨大的貢獻,在未來仍有做出貢獻的巨大潛力。當今世界上尚有20億人生活在沒有電的世界裏,而2/3的經濟可行水電資源仍待開發,因此科學地認識水電、開發水電必然會成為世界的趨勢。

  (4)水電開發中要充分重視對社會、環境的負麵影響,要特別關注受水電影響的弱勢群體。《水電與可持續發展北京宣言》支持各國,特別是發展中國家對水電的可持續性開發;強調要高度重視水電開發對社會、環境及生態等的負麵影響;強調水電開發中沒有全球通用的準則,各國應結合國情積極探討,努力實踐。最近一個時期,國內外有不少報告涉及到水電工程開發的案例研究、移民工作的實踐總結、水電開發的環境影響補償辦法以及環境友好的大壩施工技術。這些報告對指導下一步的工作具有非常重要的現實意義。

  3水電的能源回報率最高 應對氣候變化需要大力開發水電

  能源設施建設和運行也需要消耗能源,如果從全口徑的角度計算能源的投入產出比,就可以比較清楚的審視各種能源開發方式的效益和優劣,能更加清晰地認識到水電在節能減排、應對氣候變化方麵的巨大優勢。在這裏引用一個新概念—能源回報率(energy payback ratio),以一個火電發電廠為例,它的物理意義是指一個火力發電站在運行期內發出的所有電力與它在建設期、運行期為維持其建設、運行所消耗的所有電力的比值,建設期、運行期所消耗的所有電力既包括直接能源消耗,如機械設備運行、照明耗能等,也包括建築材料、煤炭等製造、運輸等過程的耗能。按照這一新定義,在各種能源開發方式中,水庫式水電的能源回報率約為208~280,徑流式水電的能源回報率約為170~267,風電約為18~34,生物能約為3~5,太陽能為3~6,核電14~16,傳統火力發電2.5~5.1,應用碳回收技術的火力發電僅為1.6~3.3(如圖1、圖2)。因此,積極應對氣候變化必須大力發展水電。

  我國2008年全國水電發電量約占全國電力供應量的16%,水電開發程度約為23%,低於世界平均水平約10個百分點。我國水能蘊藏量居世界第一,人均擁有量接近世界平均水平,我國煤炭蘊藏量居世界第三,人均擁有量僅為世界平均水平的一半。但我國水電發電量占總發電量的比例低於世界5個百分點,而火電則高於世界40多個百分點,因此,積極調整我國以煤炭為主的能源生產和消費結構,積極對能源結構進行戰略性調整以減少對化石能源的過度依賴,是我國應對氣候變化國家方案中不可回避的問題。水電未來的發展必將在國家減排溫室氣體和應對氣候變化等國家目標的實現方麵發揮重要的作用。


  圖1 可再生能源回報率

  圖2 部分不可再生能源回報率

  4保障我國水安全需要進一步建設儲水設施

  水是基礎性自然資源、戰略性經濟資源和環境的控製性要素。人類社會進步和發展離不開水工程。水工程建設是各國人民保障水安全、適應自然、謀求與自然和諧相處、推動社會進步的必然手段和要求。麵對新的發展,水安全需要進行重新的審視與定義:水安全可被定義為維護必需的水文條件和儲水設施以在氣候變化和區域經濟社會需求(包括能源需求)不斷增長等的情況下保持一個健康的生態係統。在一個水安全水平較高的國家,水問題對於窮人將不會造成較大的影響。維護健康和充滿活力的生態係統對於保證窮人和弱勢群體的水安全有重要意義。這一定義反映了在全球氣候變化大的背景下對水安全的重新認識,反映了在新的形勢下對與水有關的平等、減貧等社會問題的關注。

  綜合全球50餘個國家的人類發展指數與水庫大壩發展數據的計算結果顯示,一個國家或地區水庫大壩發展水平與國家人類發展水平呈較強的正相關。人類發展指數大於0.9的國家,人均庫容擁有量平均為3184m3,人類發展指數介於0.8~0.9的國家,人均庫容擁有量平均為2948m3,人類發展指數介於0.7~0.8的國家,人均庫容擁有量平均為541m3,需要指出的是中國2007年人類發展指數0.772,在182個國家中列第92位,人均庫容528m3,人類發展指數介於0.6~0.7的國家,人均庫容擁有量平均為208m3,人類發展指數介於0.5~0.6的國家,人均庫容擁有量僅為125m3(如圖3)。這與聯合國人類發展報告中所指出的“全球水基礎設施的分布與全球水風險的分布呈反比關係”是一致的。從這個角度講,儲水設施建設和管理通常是推動發展關鍵要素之一,是實現經濟社會可持續發展的重要基礎。而滿足基本的水與能源需求即是衡量發展水平的重要指標也是推動社會發展的引擎。隨著各界對大壩的功能與作用的認識的進一步深化,加快水與水能資源的開發利用已成為國際社會的廣泛共識。

  圖3人均庫容與人類發展指數關係

  5水電大壩又好又快的發展需要新的理念

  5.1水電發展思路需要轉變

  在謀求發展與應對氣候變化的國際背景下,大壩與水電發展迎來了前所未有的良好發展機遇,188體育官網app 將掀開新的一頁,迎來新的春天。但是現在建設一座大壩和水電站已經不僅僅是一件單純的技術和學術問題,其活動的全過程變得更加公開和透明。中國及世界其它國家的成功及成熟的經驗表明,水與水能以可靠、廉價、經濟可行、社會和諧與環境友好的方式開發是可行的,我們必須以可持續方式加速儲水設施建設、盡可能將各種因開發所造成的不利影響降到最低,在實踐中,需要我們實現四個轉變:

  (1)認識上需要從強調改造、利用自然轉變到既強調改造、利用,又強調保護和適應自然。改進工作,需要基於國內外經驗的總結,在如何保護和適應自然方麵需要取得更多創新性的成果,以適應當前及今後一個時期發展的要求;

  (2)決策上需要從重視技術上可行、經濟上合理轉變到既重視技術上可行、經濟上合理,又重視社會可接受、環境友好的發展要求。通過發展規劃的製定和調整,實現科學決策和科學發展;

  (3)運行管理上需要從重視工程安全、實現傳統功能轉變到既重視工程安全、傳統功能實現,又重視生態調度、生態補償和生態安全;

  (4)效益共享上需要從重視國家利益、集體利益轉變到既重視國家利益、集體利益,又重視受影響人利益和生態補償的發展要求,統籌兼顧,實現和諧發展和可持續發展。

  5.2水電發展的政策需要進一步深化研究

  在行動中,麵對新的形勢,特別是針對氣候變化所帶來的影響與後果,需要采取實質性的舉措製定適應性對策和行動方案,因此建議在以下幾方麵加強工作:

  (1)針對氣候變化對涉水事務可能產生的影響及其後果開展前瞻性研究,為製訂長遠規劃提供科學依據。

  (2)從宏觀戰略高度梳理應對氣候變化的水電開發與水庫大壩管理國際經驗,探討我國水庫大壩應對氣候變化的適應性管理模式,提出應對氣候變化的水電運行與大壩水庫管理指導思想,製定適合我國國情的儲水設施管理的適應性對策。

  (3)基於投入與減災成效的比較,探討未來長期不同投入和應對方案下的差別,論證應對氣候變化的合理的財政投入政策。

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