中國(guó)水電開(kāi)發(fā)和可持續(xù)發(fā)展

1、中國(guó)水電開(kāi)發(fā)和可持續(xù)發(fā)展中國(guó)工程院院士、中國(guó)大壩委員會(huì)主席 陸佑楣1 中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求目前中國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的時(shí)期， GDP 的年增長(zhǎng)率持續(xù)保持在 8% 以上， 2003 年 GDP 已達(dá) 14000 億美元， 但人均 GDP 僅為 1000 美元。 中國(guó)仍然是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家， 經(jīng)濟(jì)的持續(xù) 增長(zhǎng)是必然的趨勢(shì)。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)必然伴隨著對(duì)能源電力需求的增長(zhǎng)。 2003 年底全國(guó)電 力總裝機(jī)已達(dá)3.91億kW，年電量為19000億kW，但由于經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，仍然出現(xiàn)了部分地區(qū)電力供應(yīng)不足， 拉閘限電頻繁。 由此可以預(yù)計(jì)的電力增長(zhǎng)前景為： 2004年將突破 4 億 kW， 2010年達(dá)到

2、 6億 kW， 2020年將達(dá)到 9.5億 kW 以上，這是一個(gè)可觀的增速。2 中國(guó)一次能源儲(chǔ)量及評(píng)價(jià) 中國(guó)的電力主要依靠常規(guī)一次能源獲得，據(jù)勘查統(tǒng)計(jì)資料：2.1 煤炭資源相對(duì)較為豐富， 但人均占有量也只是世界人均占有量的45%。煤炭是我國(guó)電力的主要能源，其年產(chǎn)量的50%以上用于發(fā)電，煤電占全國(guó)電力的74%左右，是中國(guó)的主力電源。但大量燃燒煤炭造成的環(huán)境污染問(wèn)題是難以克服的。 每燃燒 1 噸原煤（相當(dāng)于 0.70.8 噸的標(biāo)準(zhǔn)煤）要排放 2.49噸CO2造成全球溫室效應(yīng)的有害氣體，要排放 0.075噸SO2、 0.037噸NO 造成酸雨的有害氣體，同時(shí)還排放粉塵類固體廢物0.68噸。再加上煤炭

3、開(kāi)采過(guò)程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響， 故不可忽視要付出的代價(jià)。 但從中國(guó)能源結(jié)構(gòu)看， 電力工業(yè)以煤電 為主的格局在可見(jiàn)的未來(lái)難以轉(zhuǎn)變。 為此，要推廣潔凈煤的使用， 提高煤電的燃燒技術(shù)，推 廣循環(huán)硫化床、 超臨界及超超臨界的發(fā)電技術(shù)， 以提高煤炭的利用效率。 然而煤炭是不可再 生的，總儲(chǔ)量肯定逐步減少，按當(dāng)前年開(kāi)采量 17億噸計(jì)算， 80余年就將耗竭。2.2 石油是中國(guó)緊缺的能源資源，人均占有量只是世界人均占有量的10.71%。石油是可攜帶能源，主要是用于飛機(jī)、汽車、船舶的動(dòng)力和化工原料。不宜大量地用于發(fā)電。2.3 天然氣也是中國(guó)的緊缺能源，人均占有量只是世界人均占有量的4.99%，主要用于化學(xué)工業(yè)原料及

4、居民生活用能源。也不宜大量地用于發(fā)電。2.4 水能資源在中國(guó)相對(duì)較為豐富，人均占有量為世界人均占有量的55.1%。它既是清潔的能源又是可再生能源， 是用于發(fā)電的優(yōu)質(zhì)能源。 水力發(fā)電是利用江河源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的流量和落差 形成水的勢(shì)能發(fā)電， 是一次性能源直接轉(zhuǎn)換成電力的物理過(guò)程， 它不消耗一立方水， 也不污 染一立方水，不排放一立方有害氣體，也不排放一公斤固體廢物，是清潔的能源。此外，只 要地球上水循環(huán)不中止， 江河不會(huì)干涸， 水資源是永恒的，是可再生的能源。水力發(fā)電獲得 的電量是不耗減總資源量的。因此，世界各國(guó)無(wú)不優(yōu)先開(kāi)發(fā)水能資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上有 24個(gè)國(guó)家依靠水力發(fā)電提供國(guó)內(nèi)90%的電力，如巴西、

5、挪威等；有 55個(gè)國(guó)家水力發(fā)電占全國(guó)電力的 50% 以上，如加拿大、瑞士、瑞典等。中國(guó)當(dāng)前的水電裝機(jī)容量約占全國(guó)電力的 24%，年發(fā)電量占 14.8%。當(dāng)然，水電開(kāi)發(fā)會(huì)改變?cè)瓉?lái)的河流狀態(tài)，而最重要的是水庫(kù)將淹 沒(méi)部分土地， 居民要搬遷， 用部分陸地面積換取了水面面積， 而且由于河流流態(tài)的改變會(huì)影 響部分魚類的生存環(huán)境以及水庫(kù)泥沙淤積可能帶來(lái)的一些不利影響。為此， 水電開(kāi)發(fā)過(guò)程必需建立一套科學(xué)、完整的評(píng)估體系，以作出準(zhǔn)確的決擇和采取相應(yīng)對(duì)策。2.5 核電是優(yōu)質(zhì)高效的能源。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，核電不論從技術(shù)上和安全上都已得到公眾 的認(rèn)可。當(dāng)今世界核電總裝機(jī)已占電力總裝機(jī)的16%。隨著技術(shù)的發(fā)展，由安

6、全的裂變反應(yīng)堆發(fā)展到中子堆和可控核聚變反應(yīng)堆， 將是人類未來(lái)能源的發(fā)展方向。 中國(guó)的核電事業(yè)起 步較晚， 目前僅有 636.4 萬(wàn) kW 的裝機(jī)容量， 占全國(guó)電力總裝機(jī)的 1.6%，應(yīng)在近期大力發(fā)展 核電，預(yù)期到 2020 年達(dá)到 3600 萬(wàn) kW 的裝機(jī)容量。2.6 風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能等是潔凈的可再生能源，但由于能量轉(zhuǎn)換密度和效率很低，目前 利用技術(shù)尚處于初始階段， 應(yīng)該加快科技研發(fā)， 以替代部分能源， 但在可見(jiàn)的未來(lái)還不可能 成為電力的主角。3 中國(guó)的水電開(kāi)發(fā)及現(xiàn)狀3.1 中國(guó)有眾多的河流， 地理特征和氣候特征形成了豐富的水能資源。 經(jīng)過(guò)全面的查勘計(jì)算， 我國(guó)水能資源理論蘊(yùn)藏量為 6.

7、88 億 kW ，年發(fā)電量 5.92 萬(wàn)億 kW 。經(jīng)過(guò)最新的經(jīng)濟(jì)、技 術(shù)、環(huán)境綜合評(píng)估、篩選，我國(guó)可開(kāi)發(fā)利用的水能資源為4.48 億 kW ，年發(fā)電量 2.47 萬(wàn)億kW ，約相當(dāng)于每年燃燒 9 億噸煤炭的能量，是世界上水能資源總量最多的國(guó)家，這是中 國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要而可貴的資源。3.2 中國(guó)雖然在 1912 年就有了第一座水電站 （云南省石龍壩， 裝機(jī) 500kW ），但由于工業(yè)化 進(jìn)程的滯后，水電開(kāi)發(fā)利用真正起步于二十世紀(jì)的后半期。經(jīng)過(guò) 50 多年的建設(shè)，到 2003 年全國(guó)水電總裝機(jī)已達(dá) 9217萬(wàn) kW ，約占全國(guó)電力的 24%，年發(fā)電量 2830億 kW ，約占 全國(guó)發(fā)電量的 14.

8、8% 。從水能資源的儲(chǔ)量看， 中國(guó)水電開(kāi)發(fā)水平遠(yuǎn)低于世界上水能資源相對(duì) 豐富的國(guó)家。如下表 1 和表 2 分別顯示了世界各國(guó)水能開(kāi)發(fā)情況和中國(guó)的水電開(kāi)發(fā)歷程。表 1 說(shuō)明， 發(fā)達(dá)國(guó)家水電的利用率均很高， 尤其是歐洲的國(guó)家充分地利用了水電， 保護(hù)了環(huán) 境。3.3 在中國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)的 1 億 kW 的水電裝機(jī)中，有 2800 多萬(wàn) kW 屬于單站 5 萬(wàn) kW 以下的 小水電站，約有 40000 余座，占水電總?cè)萘康?33%。小水電資源豐富，為解決廣大農(nóng)村和 偏遠(yuǎn)山區(qū)等大電網(wǎng)難以播及的地區(qū)用電起到了積極而有效的作用，代替了一部分燃煤電源， 保護(hù)了環(huán)境。小水電投資分散，私人和集體投資者多，籌資容易，技

9、術(shù)和設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，建 設(shè)周期短，是不可忽視的可再生能源。 國(guó)家已將小水電列入可再生能源的優(yōu)惠政策扶植之列。3.4單站5萬(wàn)kW以上的大中型水電站是中國(guó)水電的主力，經(jīng)過(guò)五十余年的開(kāi)發(fā)建設(shè)，已建 成 230 余座，其中百萬(wàn) kW 級(jí)以上的水電站 25 座，五十萬(wàn) kW 級(jí)以上的 40 余座，奠定了我 國(guó)水電開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的勘探、科研、設(shè)計(jì)、施工的各類人才、專業(yè)隊(duì)伍、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、組織型式、 工程技術(shù)的完整基礎(chǔ)， 中國(guó)已有能力開(kāi)發(fā)各類水電站。 長(zhǎng)江三峽水電站的建設(shè)成功標(biāo)志著特 大型水電站的開(kāi)發(fā)建設(shè)能力上升到新的高度， 中國(guó)的水電開(kāi)發(fā)建設(shè)能力已躍居世界前列， 可 以說(shuō)當(dāng)前是中國(guó)水電開(kāi)發(fā)建設(shè)的最好時(shí)機(jī)。4 中國(guó)水電

10、開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)積累了五十余年的實(shí)踐經(jīng)歷，中國(guó)水電開(kāi)發(fā)有著豐富的成功經(jīng)驗(yàn)，也有可貴的失敗教訓(xùn)。4.1 要有一個(gè)良好的建設(shè)管理體制。八十年代以前，在國(guó)家計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下實(shí)行的是國(guó)家財(cái) 政撥款，政府行業(yè)部門管理，施工企業(yè)自建自管， 竣工后移交給電力部門運(yùn)行管理。雖然也 成功地建設(shè)了一批水電站， 但由于投資者、 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、 工程承包人和經(jīng)營(yíng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的界線 不清，互相錯(cuò)位或脫節(jié)，職責(zé)不明，投資者不管回收，沒(méi)有項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，工程承包由行政決 定，缺乏有效的監(jiān)督，缺乏競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，效率低下。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)體制的改革，由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體 制轉(zhuǎn)換為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制， 水電開(kāi)發(fā)建設(shè)才實(shí)施了一套全新的建設(shè)管理體制， 即實(shí)行項(xiàng)目法人

11、 負(fù)責(zé)制，多渠道融資解決資金籌措；實(shí)行招標(biāo)承包制，引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制；實(shí)行工程監(jiān)理制，健 全了工程監(jiān)督管理機(jī)制。 項(xiàng)目法人以合同的形式組織各方建設(shè)者， 形成了一套完整、 科學(xué)的 管理體制，有力地推動(dòng)了水電開(kāi)發(fā)建設(shè)的速度。4.2 要做好流域和項(xiàng)目規(guī)劃。從本質(zhì)上講，項(xiàng)目的規(guī)劃是對(duì)大自然、對(duì)河流以及對(duì)流域的人 文社會(huì)認(rèn)識(shí)的過(guò)程， 要積累大量的準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù)， 進(jìn)行科學(xué)的選擇論證項(xiàng)目的必要性和可 行性。 在項(xiàng)目的決策過(guò)程，必須堅(jiān)持科學(xué)和民主， 要聽(tīng)取各種不同意見(jiàn)，切忌主觀意見(jiàn)決定 一切，才能做到項(xiàng)目的準(zhǔn)確決策。4.3 要有一個(gè)優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)和技術(shù)管理。要充分掌握河流的水文、地質(zhì)、地震等自然條件，保 證工程順利進(jìn)

12、行， 是項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵之一。 在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程必須嚴(yán)格科學(xué)管理， 水電站的 施工受自然因素及人為因素影響很大， 工程技術(shù)復(fù)雜， 必須有一套嚴(yán)格的技術(shù)管理制度， 盡 可能運(yùn)用先進(jìn)的工程技術(shù)和高效的施工機(jī)具創(chuàng)造良好的施工業(yè)績(jī)， 切忌盲目無(wú)序的管理， 是 保證工程順利建設(shè)的關(guān)鍵。4.4 要有完善的移民政策和行動(dòng)，做好水庫(kù)移民搬遷，是項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵。中國(guó)地少人多， 尤其在中國(guó)東部，人均耕地面積只有 11.5 畝，在東南沿海地區(qū)已建的一些大中型水電站， 為每年得到 1 億 kW 的電量平均約須搬遷 1000人以上，西部地區(qū)則為 200300 人。早期 建設(shè)的一些水電站沒(méi)有足夠的補(bǔ)償， 簡(jiǎn)易的搬遷造成了大

13、量的遺留問(wèn)題。 從十九世紀(jì)八十年 代以后， 中國(guó)政府加強(qiáng)了水庫(kù)移民工作的法規(guī)和政策， 取得了明顯的成效， 把移民工作與經(jīng) 濟(jì)發(fā)展結(jié)合起來(lái)， 把移民與脫貧致富結(jié)合起來(lái)。 最典型的例子是長(zhǎng)江三峽工程， 移民總量達(dá) 113 萬(wàn)人口，除了補(bǔ)償足夠的遷建資金，還組織了全國(guó)范圍的對(duì)口支援和部分外遷移民，從 1993 年開(kāi)始與工程建設(shè)同步進(jìn)行，到 2004 年 6 月已完成約 90 萬(wàn)居民的搬遷工作，其中外 遷到平原地區(qū)或經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)有 16.5 萬(wàn)人。三峽工程的成功移民是一個(gè)很好的范例，也 得到了聯(lián)合國(guó)有關(guān)組織的好評(píng)。4.5 要充分做好生態(tài)和環(huán)境的評(píng)估。水電站要興建水庫(kù)，必然改變河流的原始狀態(tài)，淹沒(méi)區(qū)

14、的生態(tài)將發(fā)生一定的變化， 由于水體流速的減緩河流水質(zhì)是否會(huì)變質(zhì)， 水生動(dòng)物生活習(xí)性的 改變是否會(huì)導(dǎo)致魚類的增多或減少乃至滅絕， 以及河流的泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律等， 這些問(wèn)題都是需 要認(rèn)真研究分析的。 水電站利用水勢(shì)能發(fā)電， 替代了礦物燃料的開(kāi)采燃燒， 減少了環(huán)境污染， 從總體上看是有利于保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的。 總之， 水電開(kāi)發(fā)既有有利的一面， 也會(huì)有不利 的一面， 必須客觀地分析其利弊得失， 關(guān)鍵在于如何興利避害， 如何有利于人類的可持續(xù)發(fā) 展。4.6 做好資金的籌措，多渠道融資，運(yùn)作好資金，保證工程建設(shè)的資金使用。水電工程是一 次性能源和二次性能源同時(shí)轉(zhuǎn)換建成， 因此投資規(guī)模大， 在中國(guó)百萬(wàn)級(jí)水電站

15、單位千瓦的投 資成本約10001200美元，總投資達(dá)1012億美元，如三峽電站達(dá)220億美元。大中型水 電站建設(shè)周期長(zhǎng)，一般要510年，期間的物價(jià)變化、 銀行利率的變化都會(huì)影響整個(gè)工程的 造價(jià)，最終反映到電價(jià)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。為此，必須不斷的預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)分析，盡 量歸避風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)整融資方式，用“靜態(tài)投資控制，動(dòng)態(tài)資金運(yùn)作”的辦法降低成本，保證工 程順利推進(jìn)。4.7 推行流域滾動(dòng)開(kāi)發(fā)機(jī)制。項(xiàng)目法人在開(kāi)發(fā)過(guò)程建立起滾動(dòng)開(kāi)發(fā)意識(shí)，即用已建成的水電 站的發(fā)電收益投入滾動(dòng)開(kāi)發(fā)建設(shè)新的水電站項(xiàng)目， 在同一河流實(shí)行滾動(dòng)開(kāi)發(fā)可以取得最好的 開(kāi)發(fā)效率。5 長(zhǎng)江三峽工程的范例長(zhǎng)江三峽工程是當(dāng)今世界規(guī)模最大的水

16、電站， 裝機(jī)容量 1820萬(wàn) kW ，多年平均年發(fā)電量 847 億 kW ，相當(dāng)于每年燃燒 4000 萬(wàn)噸煤炭的能源，并兼有長(zhǎng)江防洪和通航的效益。三峽工 程經(jīng)歷了七十多年的設(shè)想、規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、論證、決策的全過(guò)程，于1992年由全國(guó)人大表決興建。 三峽工程規(guī)模巨大， 按 1993年的物價(jià)水平計(jì)算， 需投資 900.9億元人民幣 （相 當(dāng)于 157.4億美元， 按 1993年匯率），其中水庫(kù)移民補(bǔ)償 400億元人民幣 （相當(dāng)于 69.9億美 元，按 1993年匯率），占總投資的 44.4%。整個(gè)工程建設(shè)期達(dá) 17 年，考慮到 17 年期間的物 價(jià)因素和銀行利率變化的因素， 1994年預(yù)測(cè)工程所

17、需總投資為 2039 億元人民幣（相當(dāng)于 250 億美元）。水庫(kù)移民總量達(dá) 113萬(wàn)人口，重建城鎮(zhèn) 12座。從 1993年開(kāi)始三峽工程進(jìn)入實(shí)施 階段。中國(guó)政府決定運(yùn)用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的規(guī)律組織三峽工程的建設(shè)，成立了中國(guó)長(zhǎng)江三峽工程開(kāi)發(fā)總公司， 作為三峽工程的項(xiàng)目法人， 實(shí)行項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)制， 國(guó)家設(shè)立了三峽工程建設(shè)基金， 以資本金的形式注入三峽總公司，三峽基金約占總投資的40%，三峽總公司自身發(fā)電收益投入約占 20% ，其余的 40%資金由三峽總公司從融資市場(chǎng)獲得即銀行貸款、向社會(huì)發(fā)行債 券、改制上市等多渠道籌措資金。 三峽工程經(jīng)過(guò) 11 年的建設(shè)， 已于 2003年6月實(shí)現(xiàn)了水庫(kù) 的初期蓄水、船閘通航

18、和首批機(jī)組發(fā)電的階段性目標(biāo)，水庫(kù)移民已完成90 萬(wàn)人口的搬遷。至 2004 年 8 月已有 10 臺(tái) 70 萬(wàn) kW 的機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，三峽電廠的總出力已達(dá) 700 萬(wàn) kW ， 自投產(chǎn)以來(lái)的發(fā)電量已達(dá) 320 億 kW 。經(jīng)國(guó)家發(fā)改委核定三峽電廠的上網(wǎng)電價(jià)在劃出防 洪、通航等非經(jīng)營(yíng)性效益投資分?jǐn)?0%后，是0.25元/kW（人民幣），其中運(yùn)行、折舊、融資及稅賦等成本約占 0.20 元，凈利潤(rùn)約每度電 0.05 元。三峽總公司將建設(shè)期的發(fā)電收益 再投入三峽工程建設(shè)。 截至 2003 年底， 三峽工程投資已實(shí)際完成 1000 億元人民幣， 現(xiàn)在再 預(yù)測(cè)到 2009年全部竣工時(shí)， 工程總投資大約可控

19、制在 1800億元人民幣 （約 220億美元） 以 內(nèi)，沒(méi)有突破預(yù)算，略有結(jié)余。三峽總公司通過(guò)改制成立了控股上市公司-中國(guó)長(zhǎng)江電力股份有限公司，“長(zhǎng)江電力” 股票成功地于 2003 年正式上市， 運(yùn)用資本市場(chǎng)上的資金滾動(dòng)開(kāi)發(fā) 新的電站項(xiàng)目。 現(xiàn)已獲得金沙江上烏東德、 白鶴灘、 溪洛渡、 向家壩四個(gè)梯級(jí)電站的開(kāi)發(fā)權(quán)， 這四個(gè)梯級(jí)電站的總?cè)萘繛?800萬(wàn)kW，其中溪洛渡、向家壩兩電站已開(kāi)始進(jìn)入籌備建設(shè) 期，三峽總公司進(jìn)入到一個(gè)健康的滾動(dòng)發(fā)展時(shí)期。 三峽工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)歷程可以看作是中國(guó) 水電開(kāi)發(fā)的一個(gè)典范，建立了一套有利于水電加快開(kāi)發(fā)的機(jī)制。6 可持續(xù)發(fā)展的電力政策建議6.1 水力發(fā)電是可再生的清潔能源，可以起到改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的有效作用。聯(lián)合國(guó)關(guān)于 全球氣候變化的框架公約要求，在今后半個(gè)世紀(jì)內(nèi)把目前占全球電力生產(chǎn)80%的礦物燃料的比重降低到