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小水电的历史与贡献,和绿水青山相存相融
2019/5/5 6:56:35    新闻来源:mindiankeji
欧相忠

前言:小水电希望的待遇并不高,只要求公众、政府给予认可,起码不要一棍子打死。如果说能够得到与其他清洁可再生能源相同的政策待遇,这是小水电人梦寐以求的事。


绿水青山,不仅是国家的需要,更是人们的期望与向往。然而,人类的生存与发展,是在人类不断的向大自然合理索取、综合利用、持续再生中循环进行的。在这个循环过程中,需要对人们的公众需求、提供方式、最低自然资源损耗等进行综合研究,给出公众信服的依据,从最优方向提供管理决策,维护自然资源的平衡,保护绿水青山。


小水电,是在绿水青山之间,利用天然流水形成的水能,将势能转换为电能,服务于人们的生产生活。


一、     小水电开发利用源远流长


我国第一座水电站1912年投入运行,装机480千瓦,用现在的标准就是一座小水电站。由于小水电设备生产、运行维护和使用都较方便,新中国成立以后几千瓦、几十上百千瓦的小水电站,在水量充足地区如雨后春笋,发展迅速。八十年代以前,下述现象不足为奇:一、两座几百千瓦的小水电站,支撑一个县城的供电;一座几十千瓦的小水电站,支撑一个人民公社(现称乡或镇)所在地的供电;一座几千瓦至几十千瓦的小水电站,供一个以上自然村的电力。

七十年代建设的人民公社企业办电站(26千瓦)


小水电的作用明显,为此1983年国务院以国发[1983]190号文件,在全国范围内启动100个农村初级电气化试点县建设,并陆续出台相关配套文件,到2000年底,全国共建成653个农村水电初级电气化县,涉及人口2.5亿,面积274万平方公里,其中252个县是少数民族县、100多个县位于祖国边陲。进入新世纪,党中央、国务院指出:发展农村水电、加快农村电气化建设,是实现农业和农村现代化的重要条件。国务院批准“十五”期间全国建设400个水电农村电气化县,在农村水电初级电气化县建设的基础上,为适应全面建设小康社会的要求,以保护与改善生态环境、推动农村经济社会全面协调可持续发展为主要目标,提高农村电气化水平。400个水电农村电气化县涉及25个省(区、市)和新疆生产建设兵团、近2亿人口、200万平方公里,其中有近200个国家扶贫开发重点县、162个少数民族县、103个县位于祖国边陲。时至2010年,中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定(2011年1号文件)第十四条:“合理开发水能资源。在保护生态和农民利益前提下,加快水能资源开发利用。统筹兼顾防洪、灌溉、供水、发电、航运等功能,科学制定规划,积极发展水电,加强水能资源管理,规范开发许可,强化水电安全监管。大力发展农村水电,积极开展水电新农村电气化县建设和小水电代燃料生态保护工程建设,搞好农村水电配套电网改造工程建设”,依然心仪小水电。小水电从认知、决策到发展,经过了无数科技工作者的辛勤劳动和几届国家决策层的共识,不是简单的水能开发利用。


二、     小水电对社会的贡献


小水电单站装机容量小,以现在的标准最大也就5万千瓦,相对煤电、核电、大水电等,就像成年人与婴儿。小水电清楚的意识到,由于多数小水电站建设在山区,也在水能规划的开发区域,因时间的差异,用现在的观点来看存在少量存在分歧的现象,如建在保护区。但小水电对社会是否有贡献,这里进行一下简单的回顾:


  1. 电力的使用几乎不存在环境保护问题。农村电气化县建设,前期依托的就是小水电,一个个小小的小水电网,不仅解决了当地的工、农业生产用电,还为大电网的形成打下了基础;

  2. 从农村初级电气化开始,小水电就开始了以电代薪的担当,电饭煲、电炒锅进入寻常百姓家,也就是说从八十年代开始小水电就在为保护绿水青山而默默的奉献;

  3. 早期小水电开发以后的河道,依然鱼虾成群,它们会自适应,现在少了,是人们的食欲改变造成的,完全归罪于小水电,似有不妥;

  4. 同样为清洁可再生能源,能效小水电为1:150左右,风电:1:100左右,太阳能:1:70左右,小水电的能效是最高的。而就现实的情况,电网收购风电、太阳能不但执行电网购电平均价,多数还有政府补贴,小水电大部分地区达不到电网收购平均电价,电网收购小水电的成本是最低的。电力输出曲线,小水电比风电、太阳能平稳得多。无论从节能减排、电力成本还是电网调度,小水电较其它两种能源都有优势;

  5. 2008年的南方冰灾,电网瘫痪了,京广交通大动脉中断了。没有了电力,没有了交通,部分城市居民只有到附近的亲朋家安身。普通的百姓,由于习惯了使用电力,长时间的停电,照明只能将就用替代品,大米加工就成问题了。但是在邻近有小水电的地方,群众自发自救,很快就恢复了供电,灾害的影响就小些。在自然灾害或特殊情况下,小水电可以起到其他能源不可替代的作用;

  6. 保护能源安全与保护绿水青山,应该可以相提并论。小水电虽然分散,但在电力能源结构中,还是占有几个百分点。集中电力能源供应,一旦出现意外,影响是很大的。小水电撑不起一片天,撑起小小的一个面也许还可以,对能源安全有一定的帮助。从另一个角度讲,充分利用可再生能源,也是保护能源安全的措施之一。


小水电对绿水青山与工、农业生产的付出已形成了历史,绿水青山与小水电不存在排他性。


三、小水电和其他能源的比较


电力作为一种便捷能源,已广泛用于人们的生产与生活的各个环节,小到衣食住行,大到航空航天都息息相关,一旦电力供应中断,人们的生活将失去光彩,在没有其它能源取代之前,这是人们乃至国家的刚性需求。


在自然界中的电能,比如雷电,以目前的技术水平,还不能直接利用。因此现行的电力生产过程是将可利用的、有能源特性但又使用受限的不同的能源(原始能源)进行转换,变为便利使用的电力。原始能源大体分为一次能源、清洁可再生能源。


一次能源:用于电力生产的一次能源主要有煤、石油、核燃料等。这些能源一经使用,就意味着自然界中存量的减少,而这些资源的取得过程,必定会对其它自然资源产生破坏;由于集中利用,在利用过程或利用过后,它们的排放物或废料处置都面临公众所关注的问题:排放对环境污染(哪怕是进行了环保处理,环保处理过程有没有再次污染?)、废料存放(处置)对环境和其它资源(至少需要利用土地资源)利用的影响、隐性(或长期)可能诱发的环境影响、安全问题(一旦发生将是恶性的)等。利用一次能源生产电力的产业链全程都存在资源消耗与环境保护问题。


清洁可再生能源:用于电力生产的清洁可再生能源主要有水能、风能、太阳能等,这些能源的利用不消耗自然资源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。


清洁可再生能源的电力供应特点:


水能发电:投入发电时间短、最小出力有保障、可持续独立供电,在有条件的地方若建了调节水库,可以根据负荷或电网调度调节发电出力,出力可控;

风能发电:发电随风来而生产、风去而停止,不分昼夜,单机出力在额定出力与零出力之间波动,出力不可控,不可独立供电;

太阳能发电:对于商业太阳能发电,出力受光照影响大:光照强,出力大;光照弱,出力小;夜间几乎无出力。昼夜出力悬殊大,不可控,不能独立供电。


从上可以看出,小水电对电力的供应无论是可靠性还是灵活性都比其它两种好。


四、关于小水电开发引发的环保歧义


不管哪种形式的电力开发生产,都离不开生态环境保护的议题,一次能源发电产业链与清洁可再生能源发电产业链对生态环境的影响,谁大谁小,深入关注生态环境的人群都清楚,这里不作定论。同样是清洁可再生能源,在环境问题上批评小水电对生态环境破坏影响大,而对风力发电、太阳能发电实行包容,厚此薄彼,因此不得不对地理环境相近的清洁能源发电生产链进行横向的比较。


1、生态环境:

生态环境包涵的内容很多,这里只对关注程度高的植物环境和野生动物环境进行简述。


小水电:小水电一般建在水能较集中的小溪、小江、小河段。

①   小水电的建设期间对地表有一定的破坏,但工程保护措施及植物生态的自然修复功能,在短时期内可以基本消除影响,且小水库的形成与输水水位抬升,渗漏水对促进植物生态的改善可能是有益的;

②   小水电对野生动物环境的影响主要是鱼类,客观上,小水电建设区域多数为小江小河,回游鱼类少,保护鱼类更少,区域内的鱼类已适应河道丰枯水量的变化,对生存水深要求不高,只要有流水和栖身场所就行。在小水电生产过程中,存在取、退水区间水量锐减现象(坝后式电站无此情况),多数小水电站,由于生产生活用水需求,会有长期放水设施,同时工程渗漏水,区间内溪水汇入,河道完全断流的情况极少,因此对鱼类影响较小。另外,小水电站拦水形成的小水坝或小水库,为鱼类的生存另开辟了空间,换句话说,对野生鱼类的保护是有益的。 



风力发电:风电建在风道上,多以高山山脊为主。

①   风电建设一台风力发电机不但需要占用林(草)地数千平方米,一处风力发电场,至少20台以上机组,延绵山脊几公里甚至几十公里,为运输设备和运行维护需修建大量公路,对植被和水土保持都影响较大,虽会采取一定的工程保护措施,但身居高位,这种影响持续的时间会长,诱发地质灾害的可能性也存在。

②   风电对野生动物环境的影响主要为飞禽走兽。候鸟须借助一定的风力飞跃万水千山,一旦风道出现异常,它们会是什么情况?对于较大体型走兽(不论保护和非保护),它们的生存活动空间一般是较大的,可能是一座山头,也可能是几道山梁,风电建设在山脊上,道路连惯,人类活动(运行管理、观光与守猎)增加,试想结果会是什么?有什么切实可行的措施保护?

 


太阳能发电:太阳能发电是利用光电转换装置将太阳能转换为电能,为取得好的发电效果,要求转换装置装设在向阳、向阳面无遮挡的环境。这样植物环境将要求改变,一座一万千瓦的太阳能发电站若集中建设,采光和运行维护通道占地面积需四万平方米以上。建设场地一般在非野生动物活动区,对野生动物环境影响较小。


2、水源污染


水轮机是将水能转换为机械能带动发电机发电,这个过程不消耗水量,也不产生水的理化指标的改变。举一个例子,部分人熟知的水轮泵,就是将两套转轮同轴安装在同一机座、两个工作室内,一套为水轮机,一套为水泵,在有一定落差的地方安装该设备,水轮机将水能转换为机械能,带动水泵将来水中的部分提到高处供生产生活用。简单的说,水轮机具有两面性,在水轮机中注入水能,水轮机将水能转换为机械能用于发电或带动其它机械设备;在水轮机轴上输入机械能,水轮机这时就成了水泵,可将机械能转换为水能向高处供水。要是这样的工作条件的设备都存在水污染,那城市居民就没有了生存用水。因此,小水电站生产不存在水污染。


风力发电和太阳能发电无生产用水需求。


3、对旅游保护区的影响


既然是旅游区,就是人类活动较多的地方,配套设施不可避免,在利用与保护之间同样存在矛盾,主要是合理综合利用问题。在有些旅游区,风电场可以是一道观光风景,小水电形成的调节小水库也为旅游项目增加色彩,应客观对待。


是历史,就要尊重,给予理性的待遇。小水电希望的待遇并不高,只要求公众给予认可、政府给予与其他清洁可再生能相同的政策待遇。


小水电接受政府监管,是顺理成章理所当然的事,但希望监管方式上,要做到方案科学、监管措施可行、监管成本最低、不增加企业负担。


如此,小水电幸甚!

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