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小水電的歷史與貢獻,和綠水青山相存相融
2019/5/5 6:56:35    新聞來源:mindiankeji
歐相忠

前言:小水電希望的待遇并不高,只要求公眾、政府給予認可,起碼不要一棍子打死。如果說能夠得到與其他清潔可再生能源相同的政策待遇,這是小水電人夢寐以求的事。


綠水青山,不僅是國家的需要,更是人們的期望與向往。然而,人類的生存與發展,是在人類不斷的向大自然合理索取、綜合利用、持續再生中循環進行的。在這個循環過程中,需要對人們的公眾需求、提供方式、最低自然資源損耗等進行綜合研究,給出公眾信服的依據,從最優方向提供管理決策,維護自然資源的平衡,保護綠水青山。


小水電,是在綠水青山之間,利用天然流水形成的水能,將勢能轉換為電能,服務于人們的生產生活。


一、     小水電開發利用源遠流長


我國第一座水電站1912年投入運行,裝機480千瓦,用現在的標準就是一座小水電站。由于小水電設備生產、運行維護和使用都較方便,新中國成立以后幾千瓦、幾十上百千瓦的小水電站,在水量充足地區如雨后春筍,發展迅速。八十年代以前,下述現象不足為奇:一、兩座幾百千瓦的小水電站,支撐一個縣城的供電;一座幾十千瓦的小水電站,支撐一個人民公社(現稱鄉或鎮)所在地的供電;一座幾千瓦至幾十千瓦的小水電站,供一個以上自然村的電力。

七十年代建設的人民公社企業辦電站(26千瓦)


小水電的作用明顯,為此1983年國務院以國發[1983]190號文件,在全國范圍內啟動100個農村初級電氣化試點縣建設,并陸續出臺相關配套文件,到2000年底,全國共建成653個農村水電初級電氣化縣,涉及人口2.5億,面積274萬平方公里,其中252個縣是少數民族縣、100多個縣位于祖國邊陲。進入新世紀,黨中央、國務院指出:發展農村水電、加快農村電氣化建設,是實現農業和農村現代化的重要條件。國務院批準“十五”期間全國建設400個水電農村電氣化縣,在農村水電初級電氣化縣建設的基礎上,為適應全面建設小康社會的要求,以保護與改善生態環境、推動農村經濟社會全面協調可持續發展為主要目標,提高農村電氣化水平。400個水電農村電氣化縣涉及25個省(區、市)和新疆生產建設兵團、近2億人口、200萬平方公里,其中有近200個國家扶貧開發重點縣、162個少數民族縣、103個縣位于祖國邊陲。時至2010年,中共中央、國務院關于加快水利改革發展的決定(2011年1號文件)第十四條:“合理開發水能資源。在保護生態和農民利益前提下,加快水能資源開發利用。統籌兼顧防洪、灌溉、供水、發電、航運等功能,科學制定規劃,積極發展水電,加強水能資源管理,規范開發許可,強化水電安全監管。大力發展農村水電,積極開展水電新農村電氣化縣建設和小水電代燃料生態保護工程建設,搞好農村水電配套電網改造工程建設”,依然心儀小水電。小水電從認知、決策到發展,經過了無數科技工作者的辛勤勞動和幾屆國家決策層的共識,不是簡單的水能開發利用。


二、     小水電對社會的貢獻


小水電單站裝機容量小,以現在的標準最大也就5萬千瓦,相對煤電、核電、大水電等,就像成年人與嬰兒。小水電清楚的意識到,由于多數小水電站建設在山區,也在水能規劃的開發區域,因時間的差異,用現在的觀點來看存在少量存在分歧的現象,如建在保護區。但小水電對社會是否有貢獻,這里進行一下簡單的回顧:


  1. 電力的使用幾乎不存在環境保護問題。農村電氣化縣建設,前期依托的就是小水電,一個個小小的小水電網,不僅解決了當地的工、農業生產用電,還為大電網的形成打下了基礎;

  2. 從農村初級電氣化開始,小水電就開始了以電代薪的擔當,電飯煲、電炒鍋進入尋常百姓家,也就是說從八十年代開始小水電就在為保護綠水青山而默默的奉獻;

  3. 早期小水電開發以后的河道,依然魚蝦成群,它們會自適應,現在少了,是人們的食欲改變造成的,完全歸罪于小水電,似有不妥;

  4. 同樣為清潔可再生能源,能效小水電為1:150左右,風電:1:100左右,太陽能:1:70左右,小水電的能效是最高的。而就現實的情況,電網收購風電、太陽能不但執行電網購電平均價,多數還有政府補貼,小水電大部分地區達不到電網收購平均電價,電網收購小水電的成本是最低的。電力輸出曲線,小水電比風電、太陽能平穩得多。無論從節能減排、電力成本還是電網調度,小水電較其它兩種能源都有優勢;

  5. 2008年的南方冰災,電網癱瘓了,京廣交通大動脈中斷了。沒有了電力,沒有了交通,部分城市居民只有到附近的親朋家安身。普通的百姓,由于習慣了使用電力,長時間的停電,照明只能將就用替代品,大米加工就成問題了。但是在鄰近有小水電的地方,群眾自發自救,很快就恢復了供電,災害的影響就小些。在自然災害或特殊情況下,小水電可以起到其他能源不可替代的作用;

  6. 保護能源安全與保護綠水青山,應該可以相提并論。小水電雖然分散,但在電力能源結構中,還是占有幾個百分點。集中電力能源供應,一旦出現意外,影響是很大的。小水電撐不起一片天,撐起小小的一個面也許還可以,對能源安全有一定的幫助。從另一個角度講,充分利用可再生能源,也是保護能源安全的措施之一。


小水電對綠水青山與工、農業生產的付出已形成了歷史,綠水青山與小水電不存在排他性。


三、小水電和其他能源的比較


電力作為一種便捷能源,已廣泛用于人們的生產與生活的各個環節,小到衣食住行,大到航空航天都息息相關,一旦電力供應中斷,人們的生活將失去光彩,在沒有其它能源取代之前,這是人們乃至國家的剛性需求。


在自然界中的電能,比如雷電,以目前的技術水平,還不能直接利用。因此現行的電力生產過程是將可利用的、有能源特性但又使用受限的不同的能源(原始能源)進行轉換,變為便利使用的電力。原始能源大體分為一次能源、清潔可再生能源。


一次能源:用于電力生產的一次能源主要有煤、石油、核燃料等。這些能源一經使用,就意味著自然界中存量的減少,而這些資源的取得過程,必定會對其它自然資源產生破壞;由于集中利用,在利用過程或利用過后,它們的排放物或廢料處置都面臨公眾所關注的問題:排放對環境污染(哪怕是進行了環保處理,環保處理過程有沒有再次污染?)、廢料存放(處置)對環境和其它資源(至少需要利用土地資源)利用的影響、隱性(或長期)可能誘發的環境影響、安全問題(一旦發生將是惡性的)等。利用一次能源生產電力的產業鏈全程都存在資源消耗與環境保護問題。


清潔可再生能源:用于電力生產的清潔可再生能源主要有水能、風能、太陽能等,這些能源的利用不消耗自然資源,對環境無害或危害極小,而且資源分布廣泛,適宜就地開發利用。


清潔可再生能源的電力供應特點:


水能發電:投入發電時間短、最小出力有保障、可持續獨立供電,在有條件的地方若建了調節水庫,可以根據負荷或電網調度調節發電出力,出力可控;

風能發電:發電隨風來而生產、風去而停止,不分晝夜,單機出力在額定出力與零出力之間波動,出力不可控,不可獨立供電;

太陽能發電:對于商業太陽能發電,出力受光照影響大:光照強,出力大;光照弱,出力小;夜間幾乎無出力。晝夜出力懸殊大,不可控,不能獨立供電。


從上可以看出,小水電對電力的供應無論是可靠性還是靈活性都比其它兩種好。


四、關于小水電開發引發的環保歧義


不管哪種形式的電力開發生產,都離不開生態環境保護的議題,一次能源發電產業鏈與清潔可再生能源發電產業鏈對生態環境的影響,誰大誰小,深入關注生態環境的人群都清楚,這里不作定論。同樣是清潔可再生能源,在環境問題上批評小水電對生態環境破壞影響大,而對風力發電、太陽能發電實行包容,厚此薄彼,因此不得不對地理環境相近的清潔能源發電生產鏈進行橫向的比較。


1、生態環境:

生態環境包涵的內容很多,這里只對關注程度高的植物環境和野生動物環境進行簡述。


小水電:小水電一般建在水能較集中的小溪、小江、小河段。

①   小水電的建設期間對地表有一定的破壞,但工程保護措施及植物生態的自然修復功能,在短時期內可以基本消除影響,且小水庫的形成與輸水水位抬升,滲漏水對促進植物生態的改善可能是有益的;

②   小水電對野生動物環境的影響主要是魚類,客觀上,小水電建設區域多數為小江小河,回游魚類少,保護魚類更少,區域內的魚類已適應河道豐枯水量的變化,對生存水深要求不高,只要有流水和棲身場所就行。在小水電生產過程中,存在取、退水區間水量銳減現象(壩后式電站無此情況),多數小水電站,由于生產生活用水需求,會有長期放水設施,同時工程滲漏水,區間內溪水匯入,河道完全斷流的情況極少,因此對魚類影響較小。另外,小水電站攔水形成的小水壩或小水庫,為魚類的生存另開辟了空間,換句話說,對野生魚類的保護是有益的。 



風力發電:風電建在風道上,多以高山山脊為主。

①   風電建設一臺風力發電機不但需要占用林(草)地數千平方米,一處風力發電場,至少20臺以上機組,延綿山脊幾公里甚至幾十公里,為運輸設備和運行維護需修建大量公路,對植被和水土保持都影響較大,雖會采取一定的工程保護措施,但身居高位,這種影響持續的時間會長,誘發地質災害的可能性也存在。

②   風電對野生動物環境的影響主要為飛禽走獸。候鳥須借助一定的風力飛躍萬水千山,一旦風道出現異常,它們會是什么情況?對于較大體型走獸(不論保護和非保護),它們的生存活動空間一般是較大的,可能是一座山頭,也可能是幾道山梁,風電建設在山脊上,道路連慣,人類活動(運行管理、觀光與守獵)增加,試想結果會是什么?有什么切實可行的措施保護?

 


太陽能發電:太陽能發電是利用光電轉換裝置將太陽能轉換為電能,為取得好的發電效果,要求轉換裝置裝設在向陽、向陽面無遮擋的環境。這樣植物環境將要求改變,一座一萬千瓦的太陽能發電站若集中建設,采光和運行維護通道占地面積需四萬平方米以上。建設場地一般在非野生動物活動區,對野生動物環境影響較小。


2、水源污染


水輪機是將水能轉換為機械能帶動發電機發電,這個過程不消耗水量,也不產生水的理化指標的改變。舉一個例子,部分人熟知的水輪泵,就是將兩套轉輪同軸安裝在同一機座、兩個工作室內,一套為水輪機,一套為水泵,在有一定落差的地方安裝該設備,水輪機將水能轉換為機械能,帶動水泵將來水中的部分提到高處供生產生活用。簡單的說,水輪機具有兩面性,在水輪機中注入水能,水輪機將水能轉換為機械能用于發電或帶動其它機械設備;在水輪機軸上輸入機械能,水輪機這時就成了水泵,可將機械能轉換為水能向高處供水。要是這樣的工作條件的設備都存在水污染,那城市居民就沒有了生存用水。因此,小水電站生產不存在水污染。


風力發電和太陽能發電無生產用水需求。


3、對旅游保護區的影響


既然是旅游區,就是人類活動較多的地方,配套設施不可避免,在利用與保護之間同樣存在矛盾,主要是合理綜合利用問題。在有些旅游區,風電場可以是一道觀光風景,小水電形成的調節小水庫也為旅游項目增加色彩,應客觀對待。


是歷史,就要尊重,給予理性的待遇。小水電希望的待遇并不高,只要求公眾給予認可、政府給予與其他清潔可再生能相同的政策待遇。


小水電接受政府監管,是順理成章理所當然的事,但希望監管方式上,要做到方案科學、監管措施可行、監管成本最低、不增加企業負擔。


如此,小水電幸甚!

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