水力发电现状和制约因素的思考

水力发电现状和制约因素的思考

白雪峰

身份证号码： 65232219760306****

摘要：对水利水电工程综合开发还有利于带动地区经济发展的作用。从水力发电长期运营而言，其清洁性的特点符合环境保护的理念。可水利水电工程建设规模相对较大，投资大，建设周期长，建设施工对周边生态环境还是会造成破坏。一直以来，水力发电的能源与环境问题之间的争议成为影响水力发电的重要影响。水利发电是提升我国经济发展能力、实现经济社会环境协调发展的重要途径，也是推进实施能源生产消费革命、保障国家能源安全、促进贫困地区发展和生态文明建设的重要举措。本文就水力发电的现状以及制约因素进行探讨。

关键词：水利发电；现状；制约因素；应对措施

引言：我国水能资源理论蕴藏量近7亿kW，为世界之最，素有“中国水电甲天下”之称。目前统计的国内水能资源自己开发量约为2．25万亿千时，位居世界第一．发电总量占全世界水电总量的15%，可人均占有量较少。按照目前国内水电规划开发的现状，水电比例占电力中桩基的30%～40%。在全球能源与环境保护的大背景下，国内水力发电面临着怎样的发展困境?未来水力发电又会呈现什么样的趋势?我们首先应当搞清楚水力发电所受的制约因素。研究该课题对维持国内水力发电能源与环境保护平衡及促进水力发电健康可持续发展有着重要的意义。

一、国内水力发电发展现状

（一）工程建设水平

我国水力发电虽然起步较晚，但发展迅猛。目前，国内水力发电工程建设已初具规模。初步统计已建成各类水电站及水库85108座，水库容量5624立方米。其中大型水库水利水电工程及工程有470座，水库通量，41977亿立方米。中小型的水利水电工程数量占比较大。国内水利系统中水电累计装机总容量高达4841万千瓦，站全国水利系统装机总容量的41%。农村水电装机容量累计4309万千瓦，占全国水利系统装机容量的38%，发电量为1357万千瓦。国内已经探明的水能源、坦然器、原煤、原油的能源储量中，水能源占比高达45%，为水力发电工程建设奠定了良好的水平。

(二)设备制造水平

近年来，随着我国大型水电站的建设，对大型、高效、自动化的水电机组的需求不断增加。在大型水电接驳工程建设的带动下，国产水电设备生产水平也在不断提高。一些大型、中心水电站相继采用串联梯级高效汽轮机机组。为加强计费水保护设备研究，国家还成立了国家发电设备重点实验室，专门从事水电设备及其制造的研究。在高效水轮发电机组的研发和制造方面，中国水电设备制造商仅用5年时间就完成了发达国家的研究，而在30年的时间里完成并生产了世界上最大的水轮发电机组。用于长江三峡水电站。长江三峡水电站利用32座装机容量70万千瓦的外置水电站，串联、并联组成超大型水电机组，使我国水电生产技术达到国际水平。长江三峡总装机容量高达2250万千瓦。这个装机容量相当于核电站2000万千瓦，伊泰普水电站装机容量超过850万千瓦。除混流式水轮机外，长江三峡使用的压力管道、发电机等辅助设备和电气设备均采用世界一流技术。

(二)水能资源及开发

目前，大部分开发的重大水电和水电项目主要集中在东部地区，水电资源相对集中，占西部地区全国水电资源的71%。经济发展滞后，水电受到较大限制水电水平自然落后于东部地区。在云南、贵州、四川、重庆、陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、我国等省区，水能资源约占全国。水电资源占全国60%，水电开发率不到30%。东部地区水电开发率高达70%。西部地区水电资源开发远远落后于东部发达地区，东部地区水电资源仅占7%。目前，全国水电资源平均开发率仅为9.12%，居世界第83位。水电的发展速度远远落后于越南、巴西和泰国等国家。在水电规划中，西南地区将是未来20年的重点，在西南地区开发建设重大水保护工程，加大西南地区水电资源开发力度，平衡国内水电和电力。

二、我国水电能源发展面临难题和挑战

（一）资源特点与电力需求特性间的矛盾

目前我国已建内需电源中，多以中小型水电站和光伏电站为主，而中小型水电站调节性能差，存在明显的丰水期与枯水期。枯水期其发电能力不到丰水期的20%，而用电负荷又呈现出冬季高、夏季低的特点，进一步加剧了冬春季节的电力供需矛盾；大型光伏电站的发电具有较大随机性，且晚上不能发挥作用，我国电网冬季枯水期结构性缺电和夏季丰水期弃水弃电并存的现象仍未得到有效改善。从我国水电资源禀赋及未来发展看，电源结构性矛盾和枯水期严重缺电问题仍是关系我国能源电力持续健康发展的关键问题。

（二）生态环境保护对水电开发提出了更高的要求

随着经济社会发展和人们环保意识提高，党中央多次提出要加强和坚持生态文明建设，深入践行“绿水青山就是金山银山”的经济发展理念。我国生态系统脆弱，是国家重要的生态安全保护屏障，同时区内各类风景名胜区、自然保护区、地质公园、湿地公园等生态环保敏感因素相对较多。妥善处理好水电开发与环境保护的关系，是发展和利用我国水电资源的先决条件。

（三）水电开发条件与水电科技水平制约

我国水力资源尚未开发地区，大多具有区域地质构造复杂、地震频发且烈度高、环境敏感因素多、生态环境脆弱、工程规模巨大、交通运输条件差、工程技术难度大的特点，其开发仍面临诸多关键工程技术问题。这些问题使得我国水电开发面临巨大的挑战，需进一步加强工程技术的科学研究，依靠科技支撑，确保我国水电事业“又好又快”发展。

三、国内未来水力发电发展趋势

(一)大型化发展趋势

随着国内水电站建设技术水平的提升，大型化、信息化水电站的比例将不断提升。虽然大型水电站建设周期长，但其装机总容量大，生产效能高，且综合利用价值高。国内的三峡水电站、溪洛渡水电站、白鹤滩水电站、乌东德水电站、金沙江流域水电站等，这些大型水电站大开发为未来国内水力发电大型化发展奠定了技术基础。此外，我国西南地区拥有的高梯度河流开发难度较大，规划建设西南水电站都将向大型化、综合化发展。

(二)智能化发展趋势

随着水力发电站动力设备、电气设备及监测系统自动化水平不断提升，水力发电智能化将成为必然的趋势。国内已有部分大型水电站实现了无人化管理，为水力发电智能化发展奠定了基础。未来，在水电调峰方面，智能化的管理将充分发挥信息化统筹资源配置的优势，最大程度地实现电力资源的优化配置。

(三)综合开发趋势

生态可持续发展战略要求水力发电在进行流域规划时要将生态环境问题、经济问题及水资源问题进行协调平衡，加强水资源与社会发展、经济发展的关系。这也表明未来水力发电有综合化开发的趋势。综合开发简言之就是在流域规划中融入多功能结构，将水力发电与水资源生态保护、旱涝治理相结合，使水力发电的综合效益最大化。此外，还要注重水电站建设移民问题，解决移民搬迁及移民地群众经济发展的问题。大型水电站还可以开展特色生态旅游，建设生态移民村，用旅游和发电效益共同促进当地经济发展，使水力发电真正地参与到带动当地经济及社会的建设与发展中。

四、结语

水力发电是目前技术成熟、市场竞争优势大、并且能够大规模开发利用的可再生清洁能源，为人类经济社会发展带来巨大好处。我国具有丰富的水电资源优势，同时国内外对清洁电力能源需求与日俱增，在当今水电开发应用技术日益成熟的条件下，大力发展中大型水电建设已成必然趋势。不断推进我国水电能源开发，加强内需电源建设，同时储备电源外送项目，既起到缓解电力短缺的作用，更能为国家经济发展提供充足的能源储备。

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