水利工程論文-水電在可持續(xù)發(fā)展中的作用（2）.doc

水利工程論文-水電在可持續(xù)發(fā)展中的作用（2）摘要：水電是利用水的落差所產(chǎn)生的電能，發(fā)電過程簡單。實際上，按照電力服務(wù)要求以及特定的站址情況，水力發(fā)電過程具有許多不同的用途。相應(yīng)的，水電項目種類繁多，每一個水電項目將提供不同種類的服務(wù)，產(chǎn)生不同的環(huán)境和社會影響，以及取得不同性質(zhì)和幅度的效益。因此，必須對每一個水電項目所提供的有關(guān)服務(wù)進行評估。在提供社會相同服務(wù)的基礎(chǔ)上，必須對供電項目進行比較。關(guān)鍵詞：水電可持續(xù)發(fā)展作用7.4水電的多樣性：關(guān)于類型和規(guī)模的問題水電工程呈現(xiàn)多種形式，并且提供廣泛的多種規(guī)模來滿足多種需要及利用內(nèi)容。根據(jù)國際能源協(xié)會（2000），水電項目可以采取多種方法進行分類，這些方法是相互包容的：按照利用目的，可分為單獨利用和綜合利用；按照儲存容量方式，可分為徑流式和水庫類；按照規(guī)?？煞譃槲⑿停ㄈ萘啃∮?00kW）、小小型（100kW1MW）、小型（1MW10MW）、中型和大型水電項目。表10概括了水電項目的類型、每一類型的項目給電力系統(tǒng)產(chǎn)生的作用以及它們所帶來的主要影響。所提供服務(wù)的程度與其容量直接相關(guān)，又大大決定了它們對環(huán)境的影響。表10水電項目類型、作用和主要影響種類作用主要影響水庫類全年能源生產(chǎn)；瞬間發(fā)電容量；提供基荷調(diào)節(jié)和峰荷服務(wù)水庫造成自然棲息地變化及社會影響；改變河流狀態(tài)徑流式提供基荷，調(diào)節(jié)受限限制洪水,河流流向不變抽水蓄能式發(fā)電容量受時段限制；向純用戶供電上水庫造成影響跨流域僅提供能源減少流向下游的水量；增引水式加注入河流的流量電站升級改造類延長項目運行年限，有時能增加產(chǎn)出產(chǎn)生的影響很小綜合利用類水力發(fā)電及其它水資源利用主要是水庫帶來的影響需要評估其它用途帶來的整體影響資料來源：能源政策，2002年，第1226頁大型水壩和小型水壩之間的爭論正在展開。這場爭論對能源政策造成了深刻的影響，也為以后的水電項目帶來了一些啟示。從環(huán)保的角度看，可再生小型壩體和不可再生的大型壩體之間的界線是頗受爭議的。就物理原理而言，所有的水電項目都是可再生的。對一個項目是否可持續(xù)性進行定義不是根據(jù)其規(guī)模的大小，而是根據(jù)其特點、位置，以及規(guī)劃、實施和運行的方式。而且，當(dāng)人們在同等發(fā)電量的基礎(chǔ)上將小水電和大水電進行比較時，小水電在環(huán)保方面的優(yōu)勢就不是那么明顯了。哪一個對環(huán)境的損害更?。渴窃谝粭l河流上建一座裝機容量為2000MW的大水電站，還是在100條河流上建設(shè)400座裝機容量為5MW的小水電站？如果考慮到將受到影響的河流及其支流的數(shù)量，一座2000MW容量的項目對環(huán)境總的影響比400座裝機為5MW的小水電站的影響小嗎？再者，幾何學(xué)顯示：在同等容量的情況下，一個小型物體的表面積比大型物體大得多，這種區(qū)別是相當(dāng)大的。當(dāng)立方體的邊擴大一倍，它的表面積將擴大4倍，體積將擴大8倍。這預(yù)示著在獲取同樣的水庫庫容時，建造400座裝機為5MW小水電項目的淹沒面積將比建造一座2000MW的水電站的淹沒面積大好幾倍。這將比提供同樣庫容的一個大型水庫對生物棲息地造成的影響大許多。表11顯示了不同規(guī)模水電站造成的土地淹沒面積，按單位發(fā)電容量在世界范圍內(nèi)進行抽樣調(diào)查獲得。表11單位容量水庫的平均規(guī)模（Goodland，1995年）電站規(guī)模（MW）電站數(shù)量每單位容量的水庫平均面積（ha/MW）300018200193220002999164010001999363650099925802504993769100249339629933249雖然多個小型項目造成的淹沒面積可能比一個大型項目造成的淹沒面積大，但是對環(huán)境帶來的總的影響可能會小一些（例如：居民可以移往高處并仍舊住在村莊里，野生動物的活動也不會受到影響等）。顯而易見，盡管人類對特定生物棲息地的小型干預(yù)比一個較大規(guī)模干預(yù)所帶來的影響小得多，然而水電項目應(yīng)該從能源和電力生產(chǎn)的角度來比較，即從對社會所提供的服務(wù)來看?；诖朔N觀點，考慮到受影響生態(tài)系統(tǒng)的多樣性以及相同容量的多個小水電項目造成的較大淹沒總面積，小水電項目所造成的多方面的綜合影響也許會比單個的大水電大得多。實際上，任何規(guī)模的水電項目都有其優(yōu)點和缺點。項目的類型應(yīng)該按照能源的需求量來確定，并考慮適合的利用條件，如下例所示。如果您打算進行一次野炊，要用一些牛奶來準(zhǔn)備咖啡，您將愿意擁有多個為咖啡而備的單包牛奶，而不是一整盒一升的牛奶，因為多個小包牛奶更方便、更合適用來準(zhǔn)備野炊咖啡。另一方面，如果您需要買一些牛奶作為日常家庭用，而且您又得考慮到環(huán)境，減少包裝袋。那么，您是愿意買66只單盒裝牛奶還是買一盒一升的牛奶？當(dāng)然您將選擇一盒一升裝牛奶。它所需要的包裝材料要少得多，因為這是由表面積和容積之間的幾何學(xué)關(guān)系決定的：當(dāng)您增加一個容器的尺寸，其表面積按平方率增加，而內(nèi)部容積卻按照立方率增加。同樣的幾何學(xué)定律決定了大型水電站和小水電站之間的區(qū)別，它們所采用的水庫也是如此。在中國，水電規(guī)劃闡述了如何利用小水電和大水電來滿足不同需要。中國已經(jīng)建造了43,000座小型和分散型水電站，容量總計26,260MW，作為農(nóng)村電氣化戰(zhàn)略的一部分，正在建設(shè)大型的三峽大壩工程，裝機容量為18,200MW。即使此項目的初級目標(biāo)是防洪，而不是發(fā)電，但它將產(chǎn)生巨大的電能，從而替代老的火電站進而改善空氣質(zhì)量。表12顯示，過去的大型項目提供了大量的電能。在將來，即使建造更多的小水電項目，大型項目由于大型河流和水庫提供的經(jīng)濟規(guī)模，仍將做出更大的貢獻。表12水電發(fā)展情況位置市場1995年發(fā)展情況（TWh/year）小型項目所占比例%（10MW）世界范圍的發(fā)展比例%預(yù)計2010年的發(fā)展情況（TWh/year）小型項目所占比例%（10MW）世界范圍的發(fā)展比例%世界范圍大水電2,2653,990小水電11552206歐盟和歐洲自由貿(mào)易區(qū)大水電401.51844311小水電40105011中歐、東歐大水電57.53832小水電4.581619前蘇聯(lián)各國大水電160738810小水電43123美國、加拿大、墨西哥大水電6352868517小水電183254澳大利亞、日本、新西蘭大水電13161384小水電0.7132地中海地區(qū)大水電35.52722小水電0.510.71非洲大65.4314