首页 > 化工知识 > 70年能源成就 | 张博庭:砥砺70年 奋进新时代的中国水电

70年能源成就 | 张博庭:砥砺70年 奋进新时代的中国水电

时间:2020-10-26 来源:能源研究俱乐部 浏览:

砥砺70年 奋进新时代的中国水电

张博庭

(中国水力发电工程学会副秘书长)


1949年新中国成立时,全国的水电装机和年发电量仅为36万千瓦和18亿千瓦时。然而70年后的今天,我国水电装机和年发电量已分别超过3.52亿千瓦和1.2万亿千瓦时,均占到全球总量的四分之一以上。欲了解如此巨大的飞跃是如何实现的,需回顾一下新中国水电发展的历史。


01

砥砺前行 新中国水电发展的历史脉络



(一)百废待兴 艰难起步


新中国的水电事业应该说从1948年就开始起步了。东北解放之后我国首先对日伪时期建设的丰满水电站进行了维修、加固和改扩建工作。丰满水电的重建不仅为当时的东北发展提供了保障,而且还为新中国培养了一大批水电技术骨干人才。


新中国成立后,我国水电工作者不仅开展了古田溪、永定河、以礼河等中小型河流的开发规划,而且还设计建设了狮子滩、黄坛口、上犹江、佛子岭、响洪甸等一批中小型水电站。这些中小型水电站以工期短、投资少的优势,满足了地方发展的需要。


当时的中国水电和整个国家一样,不仅家底薄,还面临国内生产资料奇缺、国际经济封锁等重重困难。然而,就是在这样的条件下,我国的水电工作者还是以自力更生、艰苦奋斗的革命精神,开启了我国水电的艰难创业历程,尽管这个过程并非一帆风顺。


新中国的首座大型水电站应该算是黄河上的第一座电站——三门峡水电站。经过反复的探索,我国的水电工作者总结出“蓄清排浑”等一系列适合高泥沙河流开发运行的经验,为我国水利水电事业的科学发展奠定了良好的基础。此后,由我国自行设计、建设的大型电站——新安江水电站取得了巨大的成功。


新安江水电站是我国自行设计、自制设备、自主建设的第一座大型水电站,也是我国第一座百米高的混凝土重力坝。新安江水电站的建设不仅在各方面都达到了设计目标,而且还结合我国的国情,实现了不少重大技术创新。如宽缝重力坝、坝后式厂房溢流等,这些新技术为我国的水电建设带来了巨大的经济和社会效益。


直到改革开放之前,长江上葛洲坝水电站的建设,标志着我国水利水电工程建设已达到前所未有的新高度。葛洲坝电站不仅是当时我国最大的水电站,而且还是长江干流上的第一座水电站,仅就其工程截流的难度,几乎就可以说是空前绝后的。该电站270万千瓦的装机和140亿千瓦时的年发电量,约占当时全国水电总装机和总发电量的三分之一,为我国华东地区经济社会发展提供了巨大的动力和保障。


此外,在我国水电开发起步的上世纪50年代,水电开发建设和管理体制也逐渐发展成熟。全国相继在北京、东北、西北、西南、华东和中南等多地建成了几座大型的水电专业设计院,国家在燃料工业部下面还专门成立了水电总局。同一时期,世界各国都在积极开发水电,优先开发利用水电是当时的国际潮流。



(二)改革开放 加速发展


1.文革结束、拨乱反正(1978~1983年)


这一阶段主要是开展恢复工作。一是水电设计和施工管理恢复为上划中央管理。各大水电研究院、设计院纷纷恢复重组。与此同时,各水电施工企业开始修复各种管理规章制度,国家开始探索由施工企业对水电项目实施承包。


2.投资管理体制、机制改革(1984~1993年)


这十年是水电行业开展大规模实质性体制改革的阶段。尤其是我国鲁布革水电站引入世界银行贷款并实施国际招标,直接带动了我国水电建设市场与国际接轨,以及市场竞争机制的发展。在此基础之上,从1985年到90年代初,我国大型水电项目先后都实行了市场化改革。改革的方式主要体现在实行项目法人制、招标投标制、合同管理制和项目监理制这“四制”上,其代表性工程是当时被誉为新、老“五朵金花”的十项大水电工程。由于实施了新的管理体制和运行机制,这十大水电项目纷纷取得了令人瞩目的成绩,一改以往水电建设工期、质量、造价难以控制的弊端。因此,我国水电体制改革的经验不仅在水电领域全面推广,而且还辐射到全国很多领域。同一时期,国家电力投资体制也经历了“拨改贷”“集资办电”等重大改革,水电受益于投资体制的改革,从而得到迅速发展。


3.改革深化、开建三峡(1994~2003年)


这一阶段既是水电改革的深化期,也是水电建设的调整期。当时水电建设体制改革已经在我国全面铺开,各地水电建设热火朝天,利用世界银行外资的小浪底、二滩等工程都在紧锣密鼓的建设中。尤其是争议多年的三峡工程,经由全国人大批准后,也于1994年正式开工。我国三峡工程取得了巨大成就,不仅百万移民搬迁圆满顺利,而且多数移民都通过三峡工程建设摆脱了贫困。加之那个时期我国国内经济调控、降速,钢材、水泥大幅降价,三峡的动态投资也随之大幅度降低,总投资节约了200多亿元人民币。


2002年在南非约翰内斯堡召开的世界可持续发展高峰会议上,由发展中国家提议的承认大型水电可再生能源地位的倡议,获得了到会的192个国家首脑的一致通过。鉴于三峡工程建设在改变世界对大型水电误解过程中的重要作用,大会还建议联合国在三峡工程蓄水发电之后,实地召开一次水电与可持续发展的高峰论坛,全面总结水电对全球可持续发展的重要作用。2004年联合国水电与可持续发展峰会在我国如期召开,会后还发表了呼吁水电开发的《北京宣言》。从此,国际社会才纠正了对大型水电的误解和偏见。


三峡大坝正在以自主创新的雄奇英姿,全面发挥防洪、发电、航运、供水及环境生态等综合效益。2018年4月24日,习近平总书记考察三峡大坝时深情地说:“三峡工程是国之重器,是靠劳动者的辛勤劳动自力更生创造出来的”,进而强调,“核心技术、关键技术,化缘是化不来的,要靠自己拼搏。



(三)登上巅峰 引领世界(2004年至今)


2003年,三峡工程首台机组并网发电。至此我国不仅刷新了水电站装机容量的世界纪录,而且也标志着我国水电建设水平走到了世界最前列。到2004年,随着公伯峡水电站的投产,我国水电总装机突破1亿千瓦,超越美国成为世界第一。这几乎是历史的必然。因为我国水能资源极为丰富,从我国改革开放加速水电开发建设时起,我国水电就已经开始了向世界水电制高点的攀登。


例如,上世纪末,随着科技的进步国际坝工界先后出现了面板堆石坝、碾压混凝土坝等新型的筑坝技术。尽管这些技术发明在国外,但是由于我国在建水电工程项目众多,因此新坝型的大量实践几乎都在中国完成。随后不久,各种新、老坝型的世界纪录都是由我国创造的。


目前世界上最大的水电站是我国2003年建成投产的三峡水电站;最高的碾压混凝土坝(216米)是我国2007年投产的龙滩水电站;最高的混凝土面板堆石坝(233米)是我国2008年投产的水布垭水电站;最高的双曲拱坝(305米)是我国2013年建成投产的锦屏一级水电站。目前我国正在建设的双江口水电站的堆石坝,高度将达到312米,建成后将成为全世界第一高坝,刷新所有世界纪录。建设这些世界之最的水电站大坝,需要一系列尖端的工程技术支撑,如高坝工程技术、高边坡稳定技术、地下工程施工技术、长隧洞施工技术、泄洪消能技术,以及高坝抗震技术等。可以说,在所有这些工程技术方面,我国都已经走在了世界前列。在水电机组制造方面,目前,不仅世界上单机70万千瓦的水轮发电机组绝大部分都安装在中国,而且单机达到80万千瓦和100万千瓦的水轮发电机也只有中国才有。


在技术绝对领先的基础上,近年来我国水电企业还积极响应国家的倡导,把“走出去”深度融合到“一带一路”之中,积极促进国际合作,努力实现政策沟通、设施联通、贸易畅通、资金融通、民心相通,打造国际合作新平台,增添共同发展新动力。经过多年的海外经营和发展,我国企业已经成功占领了水电项目国际工程承包、国际投资和国际贸易三大业务制高点,具备了先进的水电开发和运营管理能力,金融服务及资本运作能力以及包括设计、施工、重大装备制造在内的完整产业链整合能力。与100多个国家和地区建立了水电开发多形式的合作关系,承接了60多个国家的电力和河流规划,业务覆盖全球140多个国家,拥有海外权益装机超过1000万千瓦,在建项目合同总额1500多亿美元,国际项目签约额名列我国“走出去”的行业前茅,累计带动数万亿美元国产装备和材料出口。


总之,今天的中国水电已经是当之无愧的世界第一。无论从规模、效益,还是从规划、设计、施工建设、装备制造上看,都已经是绝对的世界领先水平。


02

生态博弈 中国水电发展中的历史转折


从新中国成立到改革开放后的2003年,制约我国水电发展的因素主要是资金和技术。然而,这种制约对于曾经一穷二白的中国来说,几乎是必经的考验。直到今天,世界上所有的欠发达国家的水电开发,也还都面临着这两大难题。新中国成立以后,我们先是自力更生、艰苦奋斗、顽强拼搏了20年。随后,通过改革开放、创新探索、招商引资、引进提高,才摆脱了资金和技术的发展制约,登上了全球水电的制高点。不过,登上巅峰的同时,也遇到了市场化和生态非议等新的挑战。


市场化的开发水电方式,虽然使得我们成功摆脱了投资不足的困扰,但同时也使得相关主管部门在水电开发问题上对地方的影响力大幅下降,水电开发过程中协调各种利益的难度陡增。2002年电力体制改革之后,由于各个企业之间成为竞争关系,在面对环保质疑时,单个独立企业很难发出有说服力的声音。


期间受一些极端环保宣传的影响,社会对水电形成了一定的偏见。“十一五”中期,我国水电项目的开工和建设,困难重重、举步维艰。“未批先建、跑马圈水、过度开发、环评申报难”等声音在不同程度上误导了社会舆论,使得我国“十一五”中期的水电建设几乎完全停滞。例如,当时世界上最高的小湾拱坝几乎快要封顶,但因为环评问题电站的核准没有通过。2009年“叫停金沙江水电”的环评风暴之下,水电的负面宣传达到了顶峰。


2009年底哥本哈根气候大会召开后,中宣部、国资委和国家能源局加强了对水电的正面宣传。我国也向全世界做出承诺,要在2020年把单位GDP能耗降低40%~45%,使非化石能源的比重达到15%。此后,我国水电发展迎来宝贵的黄金期,包括小湾和被叫停的金沙江水电站在内的一大批被长期搁置的水电项目,在2010年陆续都获得了核准。我国的水电建设者们也不负众望地干出了一系列出色的成绩,完美地实现了我国水电从追赶到超越、最后到引领世界水电的嬗变。


03

资源与市场 新时期水电发展的历史必然


根据以往公布的数据,我国水电资源经济可开发4亿多千瓦,技术可开发5亿多千瓦。截至2018年,我国已建成水电装机超过3.52亿千瓦,在建工程约6000万千瓦。


我国水资源丰富,发展空间仍然巨大。2006年公布的水电资源数据显示,我国经济可开发的水电年发电量大约仅为1.76万亿千瓦时。然而,据《水电发展“十三五”规划》,我国可开发水能资源量已达到3万亿千瓦时/年。根据最新的研究成果,目前我国可开发的水能资源总量已经提高到每年3.02万亿千瓦时。需要说明的是,这个资源量还仅仅是按照截至目前的勘测信息所得到的。今后随着水电资源勘测工作的细化、深入,还会有所上升。对比两年多前才颁布的《水电发展“十三五”规划》,现在仅仅过了2年,新的勘测就已经又增加了200亿千瓦时。可见,未来我国水电可开发资源量的增长仍可能是相当可观的。



(一)新常态下,我国水电遭遇严重弃水


2016年中国水电学会通过实地调研,曾向国家反映过我国水电的弃水问题。2016年仅云南、四川两省的弃水电量已经相当于损失掉一个三峡水电站。随后,国家发展改革委和国家能源局发布了《关于促进西南地区水电消纳的通知》,具体提出了十一条解决措施。此后不到一个月,国家发展改革委、国家能源局又下发了《解决弃水弃风弃光问题实施方案》,再一次布置和强调各地解决弃水、弃风、弃光“三弃”问题的具体工作和实施方案。在解决西南弃水问题的过程中,加速龙头水库建设和对外送电通道建设最关键、最重要,但至今尚未得到具体落实。



(二)《巴黎协定》呼唤能源转型


2014年11月联合国发布报告称,在遏制气候变化问题上,要争取平均温度升幅不超过2摄氏度。否则,到21世纪末,气候变暖很可能在全球范围内带来严重的、广泛的、不可逆转的影响。此后不久,在北京召开APEC峰会期间,中、美首脑进行了磋商,并发表联合公报,做出了具体的减排承诺。


由于当时中、美两国在减排问题上积极合作,不仅联合国2摄氏度减排倡议得到了各国的响应,而且在2015年底于巴黎举行的气候大会上,各国代表还承诺了自主减排基础上的《巴黎协定》。根据《巴黎协定》,地球的温升要争取控制在1.5摄氏度内。这个承诺,其实比我国2014年APEC会议期间所提交的承诺(呼应联合国的减排要求)又提高了很多。



(三)能源转型的电力市场更需要水电


我国要想落实《巴黎协定》,在2050年后不久实现完全的非化石能源供电,显然,最主要的矛盾绝不是我国水电发展需要市场,而是电力市场需要更大量的水电。因为水电本身就是效率最高、性能最好、作用最大的可再生能源,还是风电、太阳能发电等间歇性能源大规模入网的重要保障。


目前,尽管化学储能无论从技术上还是成本上都还难以满足商业化的要求,但是国内外有很多研究机构认为,2050年全球实现100%的可再生能源供电,无论在技术上还是经济上都是可行的。其最重要的原因就在于可再生能源家族中含有功能特殊的水电(包括抽水蓄能)。目前,世界各国所有能够实现百分之百由可再生能源供电的成功案例,几乎都离不开水电的有效调节。以挪威为例。挪威水能资源丰富,长期依靠水电保障着全国99%以上的用电需求。


水电在未来高比例可再生能源体系中具有特殊作用。当然,我们也必须承认,由于总量有限,世界上的水能资源本身确实不能满足人类的电力需求,但是,科学开发的水电具有很好的调节型,可以为大量的风、光等可再生能源入网提供保障。水、风、光若实现互补发电,效果则大不同。


在现实中,风、光发电的间歇性与水电的季节性之间,通常有很强的互补关系。事实上,目前欧洲很多国家电力系统之所以能够较高比例地使用可再生能源,就是因为欧洲水电开发程度比较高。正是由于水电所具有的优质特性,国内外能源专家才会预言称,全球在2050年实现百分之百的由可再生能源供电,无论在技术上还是经济上都是可行的。


04

结语


回顾历史,中国水电70年砥砺前行,历经风雨,硕果累累,成绩斐然。今天虽然我们已经站在了世界水电的巅峰,然而,展望未来,推动能源转型、兑现《巴黎协定》承诺的使命艰巨,中国水电依然任重而道远,全体水电人将奋进新时代,谱写新时代的水电华章。


能源研究俱乐部

原文首发于《能源情报研究》2019年第8、9期

END

审核:齐正平

编辑:邱丽静


本信息由中电能源情报研究中心运营,致力于传播能源资讯、分享能源观点,发布《电力决策与舆情参考》《能源情报研究》精华内容,欢迎关注!


版权:如无特殊注明,文章转载自网络,侵权请联系cnmhg168#163.com删除!文件均为网友上传,仅供研究和学习使用,务必24小时内删除。
相关推荐