第四節(jié)　大有作為的水力資源

我國水能資源特點

我國水能資源豐富，不論是水能資源蘊藏量，還是可能開發(fā)的水能資源，在世界各國中均居第一位，但資源的開發(fā)和利用程度還不高。2001年3月，中國歷史上規(guī)模最大的全國水力資源復(fù)查工作全面啟動。調(diào)查顯示，目前全國水電已開發(fā)總量僅占可開發(fā)量的19%，特別是占全國水電蘊藏總量的70%以上的西部，已開發(fā)量僅占可開發(fā)總量的8%。

我國水能資源有以下特點。

①水能資源豐富，但分布不均，大部分集中于西部和中部。在全國可能開發(fā)的水能資源中，東部的華東、東北、華北三大區(qū)僅占6．8%，中南5地區(qū)占15．5%，西北地區(qū)占9．9%，西南地區(qū)占67．8%。

②河道陡峻，落差巨大。發(fā)源于“世界屋脊”青藏高原的大河流長江、黃河、雅魯藏布江、瀾滄江、怒江等，天然落差都高達5000m左右，形成了一系列世界上落差最大的河流，這是其他國家所沒有的。

③中國氣候受季風影響，降水和徑流在年內(nèi)分配不均，夏秋季4—5個月的徑流量占全年的60%—70%，冬季徑流量很少，因而水電站的季節(jié)性電能較多。為了有效利用水能資源和較好地滿足用電要求，需建水庫調(diào)節(jié)徑流。

④大型電站比例大，且分布集中，70%以上的大型電站集中分布在西南四省。

⑤中國地少人多，建水庫往往受淹沒損失嚴重，需大量移民。而在深山峽谷河流中建水庫，雖可減少淹沒損失，但需建高壩，工程較艱巨。

⑥中國大部分河流，特別是中下游，往往有防洪、灌溉、航運、供水、水產(chǎn)、旅游等綜合利用要求，所以在水能開發(fā)時需要全面規(guī)劃，達到最大的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。

改革開放以來，我國水電事業(yè)取得了蓬勃發(fā)展。1989年建成的葛洲壩水電站和2000年竣工的二灘水電站，使我國的水電事業(yè)取得了長足進步。正在建設(shè)的三峽水電站建成后將是世界上最大的水電站，更是世界水利電力建設(shè)史上的空前壯舉。水力發(fā)電經(jīng)過一個多世紀的發(fā)展，其工程建設(shè)技術(shù)、水輪發(fā)電機組制造技術(shù)和輸電技術(shù)趨于完善，單機容量也不斷增大。并且水力發(fā)電成本低廉，運行的可靠性高，故其發(fā)展極為迅速，水力發(fā)電前景廣闊。

水力發(fā)電站

1．水力發(fā)電的基本原理

陸地上有成千上萬條河流，由于重力的作用，河水總是由高向低流去。流動的河水具有能量，急湍的大河蘊涵巨大的能量，這就是我們通常所說的“水力資源”。河水蘊含的能量大小，一般決定于這條河流的“流量”和“落差”（上游發(fā)源地和入海處的水位差），流量大，落差大，能量就大。有些河流的河床中，堅硬的巖石形成高大陡峭的斷崖，河水垂直下瀉，形成瀑布，十分壯觀。而且由于瀑布的落差很大，因此蘊含的能量也很豐富。

發(fā)電是利用瀑布或快速水流能量來驅(qū)動水輪機發(fā)電的，水力發(fā)電站通常建于水壩處，水壩攔蓄河水形成水厙。如下圖所示，水力發(fā)電站主要有引水管道、水輪機、發(fā)電機、變壓器及控制水流和電功率分配的輔助設(shè)備。引水管道是使下泄水對準水輪機的巨型水管或隧道，水輪機把水流能量轉(zhuǎn)換為驅(qū)動發(fā)電機的機械能，變壓器把發(fā)電機產(chǎn)生的交流電變成適于遠距離輸送的高壓電。有些地區(qū)在一天中的不同時間對電能的需要相差很大，就要用抽水蓄能電站。非峰值期，一些多余的可用動力來把水抽到專門蓄水池，然后，在峰值期，當系統(tǒng)所需要的電能超過基本負載時，讓蓄電池的水再流下來，產(chǎn)生額外的能量，抽水蓄能系統(tǒng)是高效率的，在大多數(shù)情況下，是最經(jīng)濟的解決峰值荷載的方法。

水電站剖面圖

2．大大小小的水電站

水力發(fā)電的歷史悠久，近一個世紀，特別是建國以來，經(jīng)過幾代水電建設(shè)者的艱苦努力，中國的水電建設(shè)從小到大、從弱到強不斷發(fā)展壯大。改革開放以來，水電建設(shè)更是迅猛發(fā)展，工程規(guī)模不斷擴大。20世紀50年代至60年代初，主要修復(fù)豐滿大壩和電站，續(xù)建龍溪河、古田等小型工程，著手開發(fā)一些中小型水電（如官廳、淮河、黃壇口、流溪河等電站）。在50年代后期條件逐步成熟后，對一些河流進行了梯級開發(fā)，如獅子灘、鹽鍋峽、拓溪、新豐江、新安江、西津和貓?zhí)?、以禮河等工程。60年代中期到70年代末這段時期內(nèi)開工的有龔嘴、映秀灣、烏江渡、碧口、風灘、龍羊峽、白山、大化等工程。70年代初第一座裝機容量超過100萬千瓦的劉家峽水電站投產(chǎn)。80年代容量271．5萬千瓦的葛洲壩水電站建成，之后一系列大水電站相繼建設(shè)。到2000年底，全國規(guī)模超過100萬千瓦已建和在建的大水電站（不包括蓄能電站）已有18座。

1992年開始建設(shè)的三峽水利樞紐工程，建成后將是世界上最大的水電站。它具有防洪、發(fā)電、航運等綜合效益。三峽水電站大壩長2．3km，高185m，計劃安裝26臺70萬千瓦發(fā)電機組，機組全部投產(chǎn)后年平均發(fā)電847億度（相當于10個大亞灣核電站）。三峽工程分三期，預(yù)計建造時間17年，到2009年全部完工。建成后將為經(jīng)濟發(fā)達、能源不足的華東、華中和華南地區(qū)提供可靠、廉價、清潔的可再生能源，對經(jīng)濟發(fā)展和減少環(huán)境污染起到重大的作用。2004年底，三峽水電站已有10臺機組并網(wǎng)發(fā)電。

除了常規(guī)水電站以外，我國抽水蓄能電站的建設(shè)也取得了很大的成績。抽水蓄能電站主要建于水力資源較少地區(qū)，以適應(yīng)電力系統(tǒng)調(diào)峰的需要。廣州抽水蓄能電站總裝機容量達240萬千瓦，是中國第一座也是目前世界上最大的抽水蓄能電站。此外，我國在西藏還建設(shè)了世界上海拔最高的抽水蓄能電站——羊卓雍湖抽水蓄能電站。

3．我國水電發(fā)展面臨的問題

我國的水電事業(yè)在建國以后有了長足的發(fā)展，但還存在很多問題。一是水電、火電間的矛盾尖銳。因為一些部門或單位受經(jīng)濟利益的驅(qū)動，形成了“?；痣姡p水電”的局面，這樣就造成了大量的水電資源被白白浪費，甚至棄損電量大大高于實際上網(wǎng)電量。二是不重視其在常規(guī)時期的發(fā)電應(yīng)用，造成水電的巨大浪費。三是人們在思想上還沒有認識到發(fā)展水電的必要性和緊迫性，往往因為水電客觀上存在一次性投資大、建設(shè)周期長、建成初期回報少的特點，就只顧及眼前的經(jīng)濟利益，從而給水電的發(fā)展造成了多重客觀阻力。

總之，我們應(yīng)該大力宣傳在我國發(fā)展水電所具有的重大意義，改變?nèi)藗儗λ姷挠^念，從本質(zhì)上掃除各種障礙。