試論水庫等水利工程社會公益性

3.3 水電是目前第一大清潔能源

水電的突出特點就是再生與清潔，水電的綠色能源地位再次成為共識。

可再生能源目前的定義是可重復再生、永續利用的一次能源，包括太陽能、水能、生物質能、風能、地熱能、潮汐能、波浪能等。

水電實際上是在可再生能源、清潔能源中最現實、最成熟的能源，而且也是最豐富的能源。

水電是目前第一大清潔能源，提供了全世界1/5的電力。與其他能源相比，水電具有迴圈可再生、長期成本低、綜合效益大等優勢，對改善能源結構，減排溫室氣體，保護生態環境，保障能源安全和促進經濟社會可持續發展具有十分重要的戰略意義。

水電不僅是綠色能源，而且是開發和利用其他綠色能源的保障。開發無污染可再生的綠色能源，不僅可以節省不可再生的化石燃料，減少二氧化碳為主的溫室氣體排放，減少硫化物排放引起的酸雨，而且還能為子孫後代留下寶貴的有機化工原料。水電不僅是綠色能源，而且是開發其他綠色能源的有效支撐和前提條件。開發綠色能源促進環境保護必須從大力發展水電開始。早興建一年就早得利一年，並少損失一年的再生自然資源。

我國能源結構煤炭在能源消費總量中所佔比重近70%，煤炭的污染問題非常嚴重。燃燒就會有大量的CO2和SO2産生，産生區域性的環境問題首先是酸雨問題。

電力中，水電佔比重只有20%左右，火電佔比達77%以上，“高碳”佔絕對的統治地位。據計算，每燃燒一噸煤炭會産生4.12噸的二氧化碳氣體，比石油和天然氣每噸多30%和70%，而據估算，未來20年中國能源部門電力投資將達1.8萬億美元。火電的大規模發展對環境的威脅，不可忽視。

水電的突出特點就是再生與清潔：只要地球運轉太陽不熄滅，水能就能年年重生。水電不排放廢氣、廢渣、廢水，不排放二氧化碳。在國際權威性會議或論壇上，不論是1992年裏約日內盧各國首腦會議通過的可持續發展全球行動計劃(21世紀議程)，或是2002年約翰內斯堡峰會上關於可持續發展的文件，或是2003年京都全球水論壇上，都明確地把水電列入可再生能源之列。不僅如此，水電實際上是目前人類唯一能夠大規模商業化開發利用的可再生清潔能源。當然我們應該不遺餘力地研究發展太陽能、風能、地熱等其他可再生清潔能源，但在可見的時期內其成本較高，數量有限，而中國恰恰擁有舉世無雙的水能資源，不考慮利用，就難以理解了。

水能資源既是一項潔凈的、可再生的能源，它還兼有相當於開採煤炭、石油的一次能源建設和相當於修建火電站的二次能源建設的雙重功能。這些都決定了水能開發在我國能源建設中的重要地位。

三峽電站作為世界上最大的水電站，被世界著名科普雜誌《科學美國人》列入“世界十大可再生能源工程”。

3.4 水能利用程度還遠低於世界工業化國家，水能資源利用率僅為26%

水電開發率：指流域已開發利用的水能資源量佔水能資源技術可開發量的比例。有時，也用已開發利用量與理論蘊藏量或經濟開發量的比例。

國家能源局我國可再生能源戰略定位已確定：2020年前後，可再生能源佔到能源消費的15%左右，戰略定位是替代能源。2050年前後，可再生能源佔到能源消費的40%左右，戰略定位是主導能源。

現在發達國家達到水能資源開發程度為80%。我國的水能利用程度還遠低於世界工業化國家。截至2008年年底，我國技術可開發水能資源利用率為26%，而美國為67.4%，法國為96.9%，加拿大為38.6%，日本為66.6%，挪威95%以上。

隨著世界能源需求增長和全球氣候變化，世界各國都把開發水電作為能源發展的優先領域。目前水力發電滿足了全世界約20％的電力需求，有55個國家一半以上的電力由水電提供，其中24個國家這一比重超過90％。

全國水能資源理論蘊藏量為6.89億千瓦，全國技術可開發裝機容量5.42億千瓦，經濟可開發裝機4.02億千瓦，我國技術可開發水能資源利用率為26%，僅佔蘊藏量20%，即是我國技術可開發水能資源利用率達到64%，開發量也僅佔蘊藏量一半。實際發電量受年度與季節大氣水迴圈更新水資源量的影響，不能完全滿負荷運轉，主要是我國能夠多年調節的大型水庫還很有限，梯級開發還未形成，大型水庫必須服從於防洪、供水與水量調度，要求“電調”服從“水調”。

在電力系統中，水力發電出力僅佔全國總出力的20%，優化電網結構也還須提高水電的比重，這對電網的節能和安全運作有重要意義。

3.5 水電能源被稱為“永不衰竭”的能源

從水電能源來看，水是“蓄之不盡用之不竭”，水資源是天然可再生資源。

大氣迴圈在太陽能和地球表面熱能的作用下，地球上的水不斷被蒸發成為水蒸氣，進入大氣。水蒸氣遇冷又凝聚成水滴，在重力的作用下，以降水的形式落到地面，這個週而复始的過程，稱為水迴圈。這裡需要説明的是由於地球表面71%是海洋，這説明海洋的水量蒸發只有少量的進入陸地，維持著大陸上的淡水資源，而這些水量又被通過河川徑流回到海洋，陸地建立的水庫大壩攔蓄的僅是少部分水量。

中國水資源補給來源主要為季風大氣降水，比如颱風是一個典型的海陸水迴圈的氣象現象，颱風輸送大量的海洋水汽，帶來大量降水及暴雨災害到陸地。

由於水力發電是一種物理現象，是利用“水往低處流”自然現象把具有較大落差的水的勢能，通過水輪發電機機械轉化為電能，完全不浪費水資源。太陽、地球存在，就會有水的迴圈，因此，水電是取之不盡的可再生能源。

水力資源如果不加以利用，就會白白地浪費掉。“萬里江河滾滾流，流的都是煤和油”説的就是這個意思。水是其他替代能源，因此“水變煤”，“水變油”，“水變氣”通過水庫大壩實現了。

水能與煤、石油、天然氣為常規能源，而又是包括地熱能、太陽能和風能等屬於不經過轉換就可直接加以利用一次能源；水能與太陽能、風能、潮汐能夠從自然界不斷得到補充的、可以不斷迴圈利用的能源稱為可再生能源；正是由於水能在眾多能源中唯一同時具備了以上三個特點，水能被稱為“永不衰竭”的優質能源。

水電是集太陽能、風能為一體的綜合體。水能與其他常規能源不同，不受其原料價格的飛漲的制約，不必受到化石能源枯竭的影響；也不受其他一次能源與可再生能源技術制約和利用成本高的影響。

我國豐滿水電站已經70多年了，還在運作。最近，雖然有可能會重建，但是這並不影響其可持續的應用。國外的一些老水電站目前已經超過了百年，很多還在安全的運作之中。像美國的胡佛和中國的三峽這樣的水利水電工程，如果社會需要肯定將無限期的運作下去。通過一定維護修理，水電工程的長期運作完全是可以辦到的。潘家錚院士認為：從原則上來講，三峽大壩也有使用年限，但三峽大壩不能按一般工程來考慮，在1000年內，大壩是不會有問題的。