浅谈我国水利水电可持续发展前景

2011-08-15 00:52
科技传播 2011年11期
关键词:水能调峰火电

沈 勇

青阳水务站,江苏 泗洪 223900

0 引言

我国是世界上水能资源最丰富的国家,其总蕴藏量高达6.76亿kW,可开发容量是3.78亿kW[1,2]。其中,淡水资源总量为28000亿m3,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均水能资源只有2300m3,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。

纵观历史长河,我国的水利工程相对于发达国家,起步较早,但是随着工业革命的爆发,发达国家的水利工程也得到了很大的发展。而我国由于长期的封建统治导致了闭关锁国的局面,水利工程处于了滞后的状态,但是在新中国成立60多年来各项建设都突飞猛进,尤其是水利水电,在传统的筑坝引水灌溉的基本理念上,现代水利水电工程已经取得了令人惊叹的显著成绩[3]。

当今我国科学技术的迅猛发展,带动着各行各业都进入了一个空前绝后的繁荣时期,但是,随着国民经济的急剧增长和工农业的飞速发展,居民用水以及水电的供应方面都相继出现了供不应求的现象,并且这个局势日趋恶化[3,5]。人们开始关注水资源的循环可再生利用,合理的兴建水利水电工程便可扬长避短且年复一年地持续运行下去,这个设想既是水利水电可持续发展的基本条件,也符合我国的基本国情和走可持续发展的道路。

1 我国水利水电的发展特点

我国素有“三江三河”的古称,其中三江三河分别指的是长江、珠江、黑龙江和黄河、淮河、海河。而今澜沧江、怒江、雅鲁藏布江的水资源也相当丰富,因此,根据我国各流域的不同情况和其各自特点,可以分为4种类型[4,5]:其一,大江大河包括长江、黄河、珠江、怒江、雅鲁藏布江等。因为青藏和云贵高原是这些大江大河的发源地,故它们的共同特点是:流域面积相当大,源远流长、水系集中、集雨面积大、河床坡陡、水资源丰富;其二,分别位于黄河南北的代表淮河和海滦河。相对于上述大江大河,它们的特点是流域面积仅次于之,水系分散、坝址以上的集雨面积小、河床坡缓、水资源极为贫乏;其三,西北黄河支流和内陆河流域。前者地处北方,因干旱等原因水资源和水能资源较少。后者如新疆、甘肃、青海等内陆河流域总的流域面积很大,是我国土地面积的1/3,常年气候干燥,蒸发量很大。总之,这个区域水资源开发条件是最不理想也是最差的;其四,主要为东北沿海、东南沿海及西南国际河流等。东北地区松花江、辽河流域等水资源条件优于淮河、海河流域,年水资源总量约为1900亿m3。东南沿海地区和西南国际河流年降雨量较多。此外,其他河流如富春江、瓯江、闽江、红水河等等,控制流域面积不是很大,但其水量丰富、水流坡陡,水资源开发条件较好,仅次于第一种类型。

2 水利水电的可持续发展

我国幅员辽阔,水资源分布极不均匀,各地水资源开发条件又不相同。“水利”一般涵盖防洪、供水、灌溉、航运以及发电等等,水利水电与水利行业、电力行业以及能源、水文地质等部门有关。水利水电的发展离不开当地电网中能源的各种组成部分,一般的电网由水电和火电组成,水电具有较好的调峰性能,可改善电网的输电质量,然而当该地区水能资源开发殆尽,水电与火电就不能同步增长,水电所占比重低下时就会造成电网中可调峰电能减少,而低估时又会造成电流周波和电压的加大,大大影响了输电质量。

由于国民经济的增长和生活质量的提高,一个电网往往会随着时间的推移,其容量会逐渐减小。当水电发展受到水资源和水能资源限制时,大量新型能源如风能、太阳能、核能等就会兴起,必然造成电网中水电可调峰电能比较减小。水利水电发展受水资源和水能资源的限制,火电的发展受限于矿石资源和有害气体的排放,而可再生新能源大多不稳定且有间歇性,由此可知单独发展其中之一都不能满足人们生活的水平的要求,可再生新能源和水电火电的发展都离不开其他资源和各个行业的互相支持,若可以相互协调发展,便能达到共同进步的目标。

从国际视角出发,近20年来欧美日等国家的电能结构比重不断进行调整,煤电、核电相对减少,大量增加了调峰性能较好的液化天然气、石油气电站等。而我国的能源情况恰恰相反,煤电比重持续居高不下,比重相当大。调峰填谷的需求与日俱增,蓄能运行能够使电网中低估时剩余电能转换成尖峰时的宝贵电能,所以,抽水蓄能的发展仍然是我国当今水利水电工程的主流。进行水利水电的可持续发展还有一些措施,如对于开发条件和控制性能良好的水利水电工程应当优先修建,还可以跨区域引水或者跨区域送电等。当然,在选择合理方法时,应全盘考虑除害兴利。

3 结论

对于正处于新旧能源交替的中国,水电、火电的迅猛发展已达到高潮。如今,国内的能源现状是水能、煤炭资源短缺并将逐年趋缓,不久的将来,新兴能源如风能、太阳能以其循环可再生性必将逐渐取代前者。此外,我国的蓄能运行可以作为现阶段水电工程的补充,充分发挥了其能源的储存转换功能,可以使各种资源相互支持与转换,以丰补歉,循环再生利用,促进了各个能源之间的和谐共处,并按照各自有利方式平稳运行,满足了环境、经济和社会的可持续发展。

[1]钱正英.中国水利[M].北京:水利水电出版社,1989.

[2]曹楚生.我国水利水电可持续发展的新设想和开发途径.新世纪水利前沿.天津:天津大学出版社,2006.

[3]王信茂.水电的优先开发与生态保护[J].中国水利,2006(2).

[4]杜祥碗,黄其励.我国再生能源战略研究[R].北京:中国工程院,2008.

[5]Rachel Wright.Making the most of pumped storage[J].Inter.Water Power & Dam Construction,2009(5).

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