美國水電開發(fā)狀況

1、美國水電開發(fā)狀況與許多國家相似，美國的水資源有許多重要用途，在 供應清潔、可再生的水電方面發(fā)揮著重要的作用。美國水資 源蘊量豐富，開發(fā)程度高。美國人民未來的健康和經(jīng)濟福利 依賴于持續(xù)的無污染淡水供應。為滿足河道內(nèi)外增長的水量 和流量需求，水的抽取量日益增加，從而導致很多水資源面 臨短缺壓力。近幾年一些地區(qū)出現(xiàn)的干旱已經(jīng)凸現(xiàn)了保持水 資源需求和有效供應之間平衡的必要性。隨著進入 21 世紀，更有效地管理有限的淡水資源和已 建基礎(chǔ)設(shè)施以滿足不斷增長的需求，顯得至關(guān)重要。未來新 的水資源需求可能將通過水的節(jié)約、回收、重復利用和提高 用水效率予以滿足，而不是通過新建大型開發(fā)項目來滿足。 美國現(xiàn)在正處于

2、向水資源綜合管理時代過渡的階段，水資源 綜合管理在傳統(tǒng)的供應側(cè)管理和進步的需求側(cè)管理方案之 間尋求平衡。西部各州已采取行動提高水資源使用效率。與 此同時，聯(lián)邦政府正在提倡采取措施提高水資源利用效率、 海水淡化，并且已經(jīng)為節(jié)水管道設(shè)備制定了新的標準。水資源利用美國地質(zhì)調(diào)查顯示美國在 1990 年間每天大約抽取 3390 億加侖的淡水（約為本國可再生供應的四分之一） ，供家庭、 農(nóng)場和工業(yè)使用。加利福尼亞州的農(nóng)業(yè)灌溉約占全美農(nóng)業(yè)灌溉的 20%； 1990 年該州抽取的水資源比出現(xiàn)最高值的1980年下降了約 7%，大約與 1985 年持平。下降的原因包括積極 的節(jié)水計劃、運用現(xiàn)代技術(shù)降低需水量、水價

3、上漲，以及公 眾節(jié)水意識的普及。水壩利用美國河流上的水壩為多功能水壩。在美國的七萬五千多 座水壩當中，僅有不到 3%的水壩用于發(fā)電。美國陸軍工程 部隊的全國水壩詳細目錄顯示，美國水壩的主要功能包括： 娛樂（35%），牲畜 /農(nóng)場池塘（18%），防洪（15%），供水（12%）， 灌溉（ 11% ），水電（ 2%）和其它目的（ 7%）。美國的能源趨勢美國是世界上最大的能源生產(chǎn)國、消費國和凈進口國。 美國的石油儲量居世界第 12位，天然氣儲量居第 6 位，煤 炭儲量居第 1 位。煤炭是用于發(fā)電的首要資源， 其次為核能。 根據(jù)美國能源情報署的報告，目前可再生能源的作用相對較 小，但有望增長。根據(jù)美國能

4、源情報署的報告， 2000 年用于發(fā)電的能源如 下：煤炭（52%），核能（20%），天然氣（16%），水力（7%）， 石油（ 3%），非水力可再生能源（ 2% ）。這一結(jié)構(gòu)在不同的 地區(qū)差別極大，如瀕臨太平洋的美國西北部地區(qū)基本上依靠 水力發(fā)電。電力來源和用途（ 2001 年及以后）2001 年美國共生產(chǎn)了 3779 兆瓦的電力，包括電力公用 事業(yè)的 2661 兆瓦，以及非公用事業(yè)發(fā)電單位的 1116 兆瓦。 在公用事業(yè)中，燃煤電廠占總發(fā)電量的 60% ，核電占 20%， 天然氣占 10%，水電占 7%，石油占 3%，地熱和“其它”占 0.1%。在非公用事業(yè)中，天然氣廠約占總發(fā)電量的32%，煤

5、炭占 32%，核能占 21%，“地熱和其它”（包括風力、 太陽能、 木材和廢料）約占 8%，石油占 5%，水電占 2%，“其它氣體 燃料”（包括精煉蒸餾氣和液化石油氣）占 1%。在過去幾年中，天然氣電廠在能源結(jié)構(gòu)中所占的比重增 長迅速。與天然氣電廠相比，燃煤電廠由于基本投資較高、 工期較長以及效率較低，因而吸引力也較低。在全國范圍內(nèi)，公用事業(yè)部門的電價在 2002 年上半年 平均為每千瓦時 7.06美分，這一價格基本上與 2001 年上半 年持平。 1993 年至 1999 年間，平均電價逐年下降。這一趨 勢在 2000 年與 2001 年得到了扭轉(zhuǎn)。從長遠上看，美國的電力需求在持續(xù)增長（盡管

6、遠遠低 于經(jīng)濟增長的平均速度） ，美國能源情報署預測至 2020 年電 力銷售將維持 1.8% 的年均增長速度。 美國能源情報署預測在 未來 20 年間，美國將需要新增 1300 座電廠。這些電廠是使 用天然氣、煤炭、 “可再生物”或核能發(fā)電，將取決于諸多因素，包括經(jīng)濟因素和政府政策；但是，如果現(xiàn)有趨勢持續(xù) 下去的話，新建電廠絕大多數(shù)將采用天然氣發(fā)電；到 2020 年，石油發(fā)電占總發(fā)電量的比重將低于1% 。上表為摘自美國公共電力協(xié)會 2002 年度指南與統(tǒng)計報 告和美國能源情報署的數(shù)據(jù)，可以幫助我們了解美國電力 行業(yè)的一些情況。美國的水電開發(fā)美國的水電總裝機容量為 90GW ，居世界首位。早在

7、 18 世紀，美國人就認識到了機械水力發(fā)電的優(yōu)越性，并將其廣 泛用于磨粉和抽水作業(yè)之中。到 20 世紀初，水電占本國電 力供應的比重已經(jīng)超過 40%。尼亞加拉大瀑布是美國用于大 規(guī)模水電開發(fā)的第一個場所，至今仍是一個電力來源地，所 生產(chǎn)的電力可以供 3 千萬戶家庭使用。聯(lián)邦政府是最大的水電生產(chǎn)者，其次為私有電力事業(yè)公 司、公有設(shè)施和合作社。根據(jù)美國公共電力協(xié)會的 2002 年 度指南與統(tǒng)計報告 ，發(fā)電容量按所有權(quán)分布如下：聯(lián)邦政 府 40787 兆瓦，私有電力事業(yè)公司 27626 兆瓦，公有電力事 業(yè)公司 20202 兆瓦，合作設(shè)施 1184 兆瓦。非聯(lián)邦性水電項目由聯(lián)邦和州政府進行監(jiān)管，必須

8、獲得聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會頒發(fā)的執(zhí)照方能進行運營。全美現(xiàn)有 2162 家獲得聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會執(zhí)照的水力發(fā)電廠?？傮w上說，美國有五種類型的水電項目：蓄水發(fā)電（在 河流上使用大中型水壩蓄水） ，河流水流發(fā)電（在河流的自 然流域內(nèi)利用水流進行發(fā)電，無需蓄水，或是所需的蓄水量 極?。?，微型水電（容量不超過 100 千瓦），引水發(fā)電（利用 運河或水渠將河流的部分引出） ，以及抽水蓄能電廠。水電的歷史回顧通過用水發(fā)電， 人們與自然密切配合， 以改善居住條件。 18 世紀期間， 美國人認識到了機械水電的優(yōu)越性， 將其廣泛 應用于磨粉和抽水作業(yè)之中。到 20 世紀初，水電占美國電 力供應的比重已經(jīng)超過 40%。

9、20 世紀 40 年代，水電大約供 應了美國西部和瀕臨太平洋的西北部地區(qū)所消耗的電力的 75%以及全美總電能的三分之一。隨著其它形式的電力的發(fā) 展，水電的比例緩慢下降， 如今供應著全國電力的 10%左右。尼亞加拉大瀑布是美國第一個大規(guī)模開發(fā)的水電項目， 至今仍是一個電力源點。 1880 年至 1890 年間的早期水電站 主要是建設(shè)用于電弧和白熾照明的直流電站。電動機問世之 后新電能的需求扶搖直上。 1895 年至 1915 年間水電設(shè)計增 長迅猛，各式各樣風格的電廠得以建設(shè)。第一次世界大戰(zhàn)之 后，水電站設(shè)計的規(guī)范化得到了相當程度的提高。美國墾務局參與水力發(fā)電，因為其使命為管理干旱的西 部各州的

10、水資源。墾務局大壩是電力的主要生產(chǎn)者。水力發(fā) 電（盡管是水利開發(fā)的產(chǎn)物）為墾務作業(yè)的一個重要組成部 分。20第一世界大戰(zhàn)期間，水電項目繼續(xù)為西部農(nóng)場和牧場供 水供電，從而在國民的吃穿方面發(fā)揮著一定的作用；與此同 時，電力收益也成為一個頗受聯(lián)邦政府歡迎的收入來源。 世紀 30 年代的大蕭條，以及西部地方大面積的洪澇和干旱 災害，推動了大型多功能圍墾項目的建設(shè)，如位于哥倫比亞 河上的大古力大壩，位于科羅拉多河下游的胡佛大壩，以及 位于加利福尼亞州的中央河谷項目。這些水壩生產(chǎn)的低成本 水電對城市和工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。隨著第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，美國國內(nèi)對水電的需求飛 速增長。二戰(zhàn)爆發(fā)時，軸心國所擁

11、有的電力資源是美國的三 倍多。在戰(zhàn)爭期間，墾務局是西部地區(qū)電力的主要生產(chǎn)者。 墾務項目的電力生產(chǎn)不僅為戰(zhàn)爭工業(yè)提供了能源，而且也用 于加工食品、為軍營提供照明，并滿足許多地區(qū)的平民百姓 的需求。戰(zhàn)爭結(jié)束后，電廠則用于迅速發(fā)展和平工業(yè)。水電的利用1920 年水電約占美國的總發(fā)電容量的 30%，電力供應的40%。到 20 世紀 60 年代時，美國更多地依賴于化石燃料， 水電大約貢獻了發(fā)電容量的 20%，水電在能源結(jié)構(gòu)中所占的 比例現(xiàn)為 10% 左右。水電項目的監(jiān)管聯(lián)邦政府建設(shè)的水電項目由國會授權(quán)，主要由以下部門 進行施工：美國內(nèi)務部、墾務局、美國陸軍工程兵部隊和田 納西流域管理局。對于大多數(shù)的非聯(lián)

12、邦水電項目，聯(lián)邦能源 監(jiān)管委員會必須頒發(fā)執(zhí)照，授權(quán)施工。許多水電項目也發(fā)揮 其它作用，如航行、防洪、娛樂和灌溉。聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會的作用聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會水電許可辦公室位于華盛頓哥倫 比亞特區(qū)，另設(shè)五家區(qū)域性辦事處，負責水電項目的管理。聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會聘請許多專家對非聯(lián)邦水電項目 的施工、運營和維修的所有階段進行評估。這些專家包括機 械、 土木和電氣工程師、 地理學家、 土壤科學家、 歷史學家、 漁業(yè)生物學家、水產(chǎn)生態(tài)學家、野生生物學家、室外娛樂規(guī) 劃師、經(jīng)濟學家、植物學家和用地規(guī)劃師。聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會可以頒發(fā)有效期最長為三年的初 步許可證，授權(quán)潛在的開發(fā)商開展可行性研究，同時保留以 后申

13、請執(zhí)照的優(yōu)先權(quán)，但沒有授權(quán)施工。許可證持有者必須 每隔六個月提供一個現(xiàn)況報告。初步許可證并非申請執(zhí)照的 先決條件。聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會可以為水電項目頒發(fā)有效期最長為 50 年的執(zhí)照。頒發(fā)給私人實體（如私人公用事業(yè)公司、制造性公司或 個人）的執(zhí)照到期時，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會可以向原持照人 或新持照人頒發(fā)新的執(zhí)照（即重新頒發(fā)執(zhí)照） 。聯(lián)邦能源監(jiān) 管委員會可以建議聯(lián)邦接管，如果它認定此類行動更有利于 公共利益的話（但聯(lián)邦接管從未發(fā)生過） 。如果一家聯(lián)邦機 構(gòu)建議接管某一項目，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會可以推遲兩年做 出決定，以便給于國會充足的時間對建議進行考慮。持有執(zhí) 照的項目（為州、城市、灌區(qū)或水土保護區(qū)所擁

14、有）可以不 受聯(lián)邦接管。在所有的新執(zhí)照審批過程中，允許通過競爭獲 得項目執(zhí)照。對于某些類型的水電項目，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會可以做 出豁免，使之無需申請執(zhí)照。水壩安全水壩安全是聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會水電計劃的一種關(guān)鍵 部分，為重中之重。 按照檢查的項目 （水壩） 的數(shù)量（約 3036 座）衡量，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會的水電計劃在美國聯(lián)邦政府 中居于首位。而且，這些水壩的三分之二多都已超過 50 年 之久了。隨著水壩的逐漸老化，安全和完整性方面的擔憂逐 步加劇，定期的檢查計劃就顯得尤為重要。在水壩施工之前，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會的工作人員對水 壩、發(fā)電站和其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計、方案和規(guī)范進行審批。在施 工過程中，聯(lián)邦

15、能源監(jiān)管委員會的工作人員頻繁地對項目進 行檢查；在項目竣工之后，還對其進行定期檢查，通常是每 年一次。美國當前的水電開發(fā)常規(guī)水電項目截至 1997 年 1 月，美國境內(nèi)運營的水電站約有 2358 座， 常規(guī)裝機容量為 74,800 兆瓦，抽水蓄能發(fā)電容量為 18,400 兆瓦。華盛頓州、加利福尼亞州和俄勒岡州是美國的主要水電 產(chǎn)地。在發(fā)電能力方面，薩斯奎漢納電力公司和費城電力公司 在馬里蘭州康諾文果市附近的薩斯奎漢納河上共同經(jīng)營的一座 512 兆瓦水電站是全美最大的私人擁有的常規(guī)水電站 在紐約州尼亞加拉大瀑布下由紐約電力局所運營的 2515 兆 瓦常規(guī)型水電站是全美最大的非聯(lián)邦政府、公共所有的

16、常規(guī) 水電站。聯(lián)邦政府所擁有的最大常規(guī)水電項目是位于華盛頓中 北部哥倫比亞河上的大古力項目， 其裝機容量為 6,180 兆瓦抽水蓄能項目位于加利福尼亞州弗雷斯諾市境內(nèi)由太平洋煤氣與電 力公司運營的 1050 兆瓦赫爾姆斯抽水蓄能項目具有 1630 英 尺（497 米）的水頭，為全美水頭最高的抽水蓄能項目。私 人擁有的最大運營抽水蓄能項目為弗吉尼亞電力公司和阿 利根尼發(fā)電公司共有， 位于加利福尼亞州巴斯縣境內(nèi)。 此外， 最大的非聯(lián)邦政府、公共所有的抽水蓄能項目是加利福尼亞 州水渠項目的一部分，裝機容量為 1275 兆瓦，由洛杉磯縣 運營。最大的聯(lián)邦擁有的抽水蓄能項目是田納西流域管理局 的 153

17、0 兆瓦浣熊山項目，位于田納西州境內(nèi)的田納西河上。抽水蓄能的建設(shè)在 1960 年與 1970 年之間達到頂峰。電 力需求的增長趨勢表明在未來十年間更多的抽水蓄能容量 得到開發(fā)。開發(fā)商目前正在許多地區(qū)開展選址工作，這些地 區(qū)包括新澤西州、華盛頓州、加利福尼亞州、亞利桑那州、科羅拉多州、阿肯色州、田納西州、俄亥俄州、賓夕法尼亞 州和佛蒙特州。美國水電的現(xiàn)狀和未來根據(jù)美國能源情報署新近發(fā)布的 2001 年可再生能源年 度報告，美國的水力發(fā)電量已經(jīng)大幅度下降；水電消耗下 降了 23%，水電不再是美國最主要的可再生能源，這是十年 來首次出現(xiàn)這一情況?？稍偕茉吹目傁M量下降了 12% 這些事實使得聯(lián)邦和

18、州決策者以及美國的能源消費者頗感 憂慮。水力發(fā)電的下降主要是由于西部各州缺乏水資源，這是 個隨多變的氣候條件而起伏不定的問題。不過水電還面臨著 其它一些嚴重問題，加劇了干旱年份的影響，淡化了水源充 足年份的積極效果。這些問題包括水電許可證制度改革、新 水電的激勵措施以及新水電技術(shù)的資金問題。水電是一種清潔的可再生能源，提供著許多電力和非電 力方面的益處。水電是美國能源結(jié)構(gòu)中的一個重要組成部 分，源源不斷地為美國的電力消費者提供清潔、零排放的能 源。完善許可證制度并擴大現(xiàn)有水壩和水庫的水電開發(fā)，將 進一步有效地促進美國可再生能源結(jié)構(gòu)的改善。水電許可證制度改革為了使水電能在美國的能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)更為

19、有利的地 位，水電的許可證制度必須進行改革，以提高其效率，降低 其復雜性和爭議性。聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會目前正在制訂規(guī)則 以解決許可證審批過程中的許多重要問題，但是透過這一規(guī) 則制訂而實現(xiàn)的行政改革必須有立法改革的配合。這一點十 分重要，因為在未來 12 年間現(xiàn)有非聯(lián)邦所有的裝機容量中 有一半多必須重新頒發(fā)執(zhí)照。這包括39 個州境內(nèi)的 300 個項目，總裝機容量為三萬多兆瓦，大部分位于電力供應和水 源問題比較嚴重的西部各州。盡管解決方法多種多樣，所有的利益相關(guān)者都認為許可 證審批過程需要改善。大量的條例、規(guī)定、部門政策和法院 判決已經(jīng)使審批過程變得耗時費力，重復進行，爭議重重。 一個典型的水電項目

20、需要八至十年的時間才能完成執(zhí)照審 批過程，有些項目甚至耗費 20 幾年的時間和數(shù)以百萬美元 的金錢， 而最終結(jié)果卻通常是降低了運營靈活性，喪失了 部分發(fā)電能力，而且頻頻導致環(huán)境改善的延誤?，F(xiàn)有設(shè)施新水力和非水力大壩的激勵措施美國盡管有著大量的未開發(fā)水力發(fā)電能力，水電開發(fā)長 期以來一直停止不前，甚至不復存在。歷史上，由于水電的 監(jiān)管成本高和容量限制等因素，大部分旨在鼓勵新的可再生 能源增長的方案都忽略了水電及其增長的邊際效益。美國能源部在 1998 年進行了一次能源評估，得出如下 結(jié)論：到 2020 年之前，現(xiàn)有水電資源可以再開發(fā)出 21,000 兆瓦的額外電力，所有這些電力均不需要建設(shè)水壩或蓄水。 在這 2