70年能源成就 | 張博庭:砥礪70年 奮進新時代的中國水電
砥礪70年 奮進新時代的中國水電
(中國水力發(fā)電工程學(xué)會副秘書長)
1949年新中國成立時,全國的水電裝機和年發(fā)電量僅為36萬千瓦和18億千瓦時。然而70年后的今天,我國水電裝機和年發(fā)電量已分別超過3.52億千瓦和1.2萬億千瓦時,均占到全球總量的四分之一以上。欲了解如此巨大的飛躍是如何實現(xiàn)的,需回顧一下新中國水電發(fā)展的歷史。
01
砥礪前行 新中國水電發(fā)展的歷史脈絡(luò)
(一)百廢待興 艱難起步
新中國的水電事業(yè)應(yīng)該說從1948年就開始起步了。東北解放之后我國首先對日偽時期建設(shè)的豐滿水電站進行了維修、加固和改擴建工作。豐滿水電的重建不僅為當(dāng)時的東北發(fā)展提供了保障,而且還為新中國培養(yǎng)了一大批水電技術(shù)骨干人才。
新中國成立后,我國水電工作者不僅開展了古田溪、永定河、以禮河等中小型河流的開發(fā)規(guī)劃,而且還設(shè)計建設(shè)了獅子灘、黃壇口、上猶江、佛子嶺、響洪甸等一批中小型水電站。這些中小型水電站以工期短、投資少的優(yōu)勢,滿足了地方發(fā)展的需要。
當(dāng)時的中國水電和整個國家一樣,不僅家底薄,還面臨國內(nèi)生產(chǎn)資料奇缺、國際經(jīng)濟封鎖等重重困難。然而,就是在這樣的條件下,我國的水電工作者還是以自力更生、艱苦奮斗的革命精神,開啟了我國水電的艱難創(chuàng)業(yè)歷程,盡管這個過程并非一帆風(fēng)順。
新中國的首座大型水電站應(yīng)該算是黃河上的第一座電站——三門峽水電站。經(jīng)過反復(fù)的探索,我國的水電工作者總結(jié)出“蓄清排渾”等一系列適合高泥沙河流開發(fā)運行的經(jīng)驗,為我國水利水電事業(yè)的科學(xué)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。此后,由我國自行設(shè)計、建設(shè)的大型電站——新安江水電站取得了巨大的成功。
新安江水電站是我國自行設(shè)計、自制設(shè)備、自主建設(shè)的第一座大型水電站,也是我國第一座百米高的混凝土重力壩。新安江水電站的建設(shè)不僅在各方面都達到了設(shè)計目標(biāo),而且還結(jié)合我國的國情,實現(xiàn)了不少重大技術(shù)創(chuàng)新。如寬縫重力壩、壩后式廠房溢流等,這些新技術(shù)為我國的水電建設(shè)帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益。
直到改革開放之前,長江上葛洲壩水電站的建設(shè),標(biāo)志著我國水利水電工程建設(shè)已達到前所未有的新高度。葛洲壩電站不僅是當(dāng)時我國最大的水電站,而且還是長江干流上的第一座水電站,僅就其工程截流的難度,幾乎就可以說是空前絕后的。該電站270萬千瓦的裝機和140億千瓦時的年發(fā)電量,約占當(dāng)時全國水電總裝機和總發(fā)電量的三分之一,為我國華東地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展提供了巨大的動力和保障。
此外,在我國水電開發(fā)起步的上世紀(jì)50年代,水電開發(fā)建設(shè)和管理體制也逐漸發(fā)展成熟。全國相繼在北京、東北、西北、西南、華東和中南等多地建成了幾座大型的水電專業(yè)設(shè)計院,國家在燃料工業(yè)部下面還專門成立了水電總局。同一時期,世界各國都在積極開發(fā)水電,優(yōu)先開發(fā)利用水電是當(dāng)時的國際潮流。
(二)改革開放 加速發(fā)展
1.文革結(jié)束、撥亂反正(1978~1983年)
這一階段主要是開展恢復(fù)工作。一是水電設(shè)計和施工管理恢復(fù)為上劃中央管理。各大水電研究院、設(shè)計院紛紛恢復(fù)重組。與此同時,各水電施工企業(yè)開始修復(fù)各種管理規(guī)章制度,國家開始探索由施工企業(yè)對水電項目實施承包。
2.投資管理體制、機制改革(1984~1993年)
這十年是水電行業(yè)開展大規(guī)模實質(zhì)性體制改革的階段。尤其是我國魯布革水電站引入世界銀行貸款并實施國際招標(biāo),直接帶動了我國水電建設(shè)市場與國際接軌,以及市場競爭機制的發(fā)展。在此基礎(chǔ)之上,從1985年到90年代初,我國大型水電項目先后都實行了市場化改革。改革的方式主要體現(xiàn)在實行項目法人制、招標(biāo)投標(biāo)制、合同管理制和項目監(jiān)理制這“四制”上,其代表性工程是當(dāng)時被譽為新、老“五朵金花”的十項大水電工程。由于實施了新的管理體制和運行機制,這十大水電項目紛紛取得了令人矚目的成績,一改以往水電建設(shè)工期、質(zhì)量、造價難以控制的弊端。因此,我國水電體制改革的經(jīng)驗不僅在水電領(lǐng)域全面推廣,而且還輻射到全國很多領(lǐng)域。同一時期,國家電力投資體制也經(jīng)歷了“撥改貸”“集資辦電”等重大改革,水電受益于投資體制的改革,從而得到迅速發(fā)展。
3.改革深化、開建三峽(1994~2003年)
這一階段既是水電改革的深化期,也是水電建設(shè)的調(diào)整期。當(dāng)時水電建設(shè)體制改革已經(jīng)在我國全面鋪開,各地水電建設(shè)熱火朝天,利用世界銀行外資的小浪底、二灘等工程都在緊鑼密鼓的建設(shè)中。尤其是爭議多年的三峽工程,經(jīng)由全國人大批準(zhǔn)后,也于1994年正式開工。我國三峽工程取得了巨大成就,不僅百萬移民搬遷圓滿順利,而且多數(shù)移民都通過三峽工程建設(shè)擺脫了貧困。加之那個時期我國國內(nèi)經(jīng)濟調(diào)控、降速,鋼材、水泥大幅降價,三峽的動態(tài)投資也隨之大幅度降低,總投資節(jié)約了200多億元人民幣。
2002年在南非約翰內(nèi)斯堡召開的世界可持續(xù)發(fā)展高峰會議上,由發(fā)展中國家提議的承認(rèn)大型水電可再生能源地位的倡議,獲得了到會的192個國家首腦的一致通過。鑒于三峽工程建設(shè)在改變世界對大型水電誤解過程中的重要作用,大會還建議聯(lián)合國在三峽工程蓄水發(fā)電之后,實地召開一次水電與可持續(xù)發(fā)展的高峰論壇,全面總結(jié)水電對全球可持續(xù)發(fā)展的重要作用。2004年聯(lián)合國水電與可持續(xù)發(fā)展峰會在我國如期召開,會后還發(fā)表了呼吁水電開發(fā)的《北京宣言》。從此,國際社會才糾正了對大型水電的誤解和偏見。
三峽大壩正在以自主創(chuàng)新的雄奇英姿,全面發(fā)揮防洪、發(fā)電、航運、供水及環(huán)境生態(tài)等綜合效益。2018年4月24日,習(xí)近平總書記考察三峽大壩時深情地說:“三峽工程是國之重器,是靠勞動者的辛勤勞動自力更生創(chuàng)造出來的”,進而強調(diào),“核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù),化緣是化不來的,要靠自己拼搏。”
(三)登上巔峰 引領(lǐng)世界(2004年至今)
2003年,三峽工程首臺機組并網(wǎng)發(fā)電。至此我國不僅刷新了水電站裝機容量的世界紀(jì)錄,而且也標(biāo)志著我國水電建設(shè)水平走到了世界最前列。到2004年,隨著公伯峽水電站的投產(chǎn),我國水電總裝機突破1億千瓦,超越美國成為世界第一。這幾乎是歷史的必然。因為我國水能資源極為豐富,從我國改革開放加速水電開發(fā)建設(shè)時起,我國水電就已經(jīng)開始了向世界水電制高點的攀登。
例如,上世紀(jì)末,隨著科技的進步國際壩工界先后出現(xiàn)了面板堆石壩、碾壓混凝土壩等新型的筑壩技術(shù)。盡管這些技術(shù)發(fā)明在國外,但是由于我國在建水電工程項目眾多,因此新壩型的大量實踐幾乎都在中國完成。隨后不久,各種新、老壩型的世界紀(jì)錄都是由我國創(chuàng)造的。
目前世界上最大的水電站是我國2003年建成投產(chǎn)的三峽水電站;最高的碾壓混凝土壩(216米)是我國2007年投產(chǎn)的龍灘水電站;最高的混凝土面板堆石壩(233米)是我國2008年投產(chǎn)的水布埡水電站;最高的雙曲拱壩(305米)是我國2013年建成投產(chǎn)的錦屏一級水電站。目前我國正在建設(shè)的雙江口水電站的堆石壩,高度將達到312米,建成后將成為全世界第一高壩,刷新所有世界紀(jì)錄。建設(shè)這些世界之最的水電站大壩,需要一系列尖端的工程技術(shù)支撐,如高壩工程技術(shù)、高邊坡穩(wěn)定技術(shù)、地下工程施工技術(shù)、長隧洞施工技術(shù)、泄洪消能技術(shù),以及高壩抗震技術(shù)等。可以說,在所有這些工程技術(shù)方面,我國都已經(jīng)走在了世界前列。在水電機組制造方面,目前,不僅世界上單機70萬千瓦的水輪發(fā)電機組絕大部分都安裝在中國,而且單機達到80萬千瓦和100萬千瓦的水輪發(fā)電機也只有中國才有。
在技術(shù)絕對領(lǐng)先的基礎(chǔ)上,近年來我國水電企業(yè)還積極響應(yīng)國家的倡導(dǎo),把“走出去”深度融合到“一帶一路”之中,積極促進國際合作,努力實現(xiàn)政策溝通、設(shè)施聯(lián)通、貿(mào)易暢通、資金融通、民心相通,打造國際合作新平臺,增添共同發(fā)展新動力。經(jīng)過多年的海外經(jīng)營和發(fā)展,我國企業(yè)已經(jīng)成功占領(lǐng)了水電項目國際工程承包、國際投資和國際貿(mào)易三大業(yè)務(wù)制高點,具備了先進的水電開發(fā)和運營管理能力,金融服務(wù)及資本運作能力以及包括設(shè)計、施工、重大裝備制造在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈整合能力。與100多個國家和地區(qū)建立了水電開發(fā)多形式的合作關(guān)系,承接了60多個國家的電力和河流規(guī)劃,業(yè)務(wù)覆蓋全球140多個國家,擁有海外權(quán)益裝機超過1000萬千瓦,在建項目合同總額1500多億美元,國際項目簽約額名列我國“走出去”的行業(yè)前茅,累計帶動數(shù)萬億美元國產(chǎn)裝備和材料出口。
總之,今天的中國水電已經(jīng)是當(dāng)之無愧的世界第一。無論從規(guī)模、效益,還是從規(guī)劃、設(shè)計、施工建設(shè)、裝備制造上看,都已經(jīng)是絕對的世界領(lǐng)先水平。
02
生態(tài)博弈 中國水電發(fā)展中的歷史轉(zhuǎn)折
從新中國成立到改革開放后的2003年,制約我國水電發(fā)展的因素主要是資金和技術(shù)。然而,這種制約對于曾經(jīng)一窮二白的中國來說,幾乎是必經(jīng)的考驗。直到今天,世界上所有的欠發(fā)達國家的水電開發(fā),也還都面臨著這兩大難題。新中國成立以后,我們先是自力更生、艱苦奮斗、頑強拼搏了20年。隨后,通過改革開放、創(chuàng)新探索、招商引資、引進提高,才擺脫了資金和技術(shù)的發(fā)展制約,登上了全球水電的制高點。不過,登上巔峰的同時,也遇到了市場化和生態(tài)非議等新的挑戰(zhàn)。
市場化的開發(fā)水電方式,雖然使得我們成功擺脫了投資不足的困擾,但同時也使得相關(guān)主管部門在水電開發(fā)問題上對地方的影響力大幅下降,水電開發(fā)過程中協(xié)調(diào)各種利益的難度陡增。2002年電力體制改革之后,由于各個企業(yè)之間成為競爭關(guān)系,在面對環(huán)保質(zhì)疑時,單個獨立企業(yè)很難發(fā)出有說服力的聲音。
期間受一些極端環(huán)保宣傳的影響,社會對水電形成了一定的偏見。“十一五”中期,我國水電項目的開工和建設(shè),困難重重、舉步維艱。“未批先建、跑馬圈水、過度開發(fā)、環(huán)評申報難”等聲音在不同程度上誤導(dǎo)了社會輿論,使得我國“十一五”中期的水電建設(shè)幾乎完全停滯。例如,當(dāng)時世界上最高的小灣拱壩幾乎快要封頂,但因為環(huán)評問題電站的核準(zhǔn)沒有通過。2009年“叫停金沙江水電”的環(huán)評風(fēng)暴之下,水電的負面宣傳達到了頂峰。
2009年底哥本哈根氣候大會召開后,中宣部、國資委和國家能源局加強了對水電的正面宣傳。我國也向全世界做出承諾,要在2020年把單位GDP能耗降低40%~45%,使非化石能源的比重達到15%。此后,我國水電發(fā)展迎來寶貴的黃金期,包括小灣和被叫停的金沙江水電站在內(nèi)的一大批被長期擱置的水電項目,在2010年陸續(xù)都獲得了核準(zhǔn)。我國的水電建設(shè)者們也不負眾望地干出了一系列出色的成績,完美地實現(xiàn)了我國水電從追趕到超越、最后到引領(lǐng)世界水電的嬗變。
03
資源與市場 新時期水電發(fā)展的歷史必然
根據(jù)以往公布的數(shù)據(jù),我國水電資源經(jīng)濟可開發(fā)4億多千瓦,技術(shù)可開發(fā)5億多千瓦。截至2018年,我國已建成水電裝機超過3.52億千瓦,在建工程約6000萬千瓦。
我國水資源豐富,發(fā)展空間仍然巨大。2006年公布的水電資源數(shù)據(jù)顯示,我國經(jīng)濟可開發(fā)的水電年發(fā)電量大約僅為1.76萬億千瓦時。然而,據(jù)《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,我國可開發(fā)水能資源量已達到3萬億千瓦時/年。根據(jù)最新的研究成果,目前我國可開發(fā)的水能資源總量已經(jīng)提高到每年3.02萬億千瓦時。需要說明的是,這個資源量還僅僅是按照截至目前的勘測信息所得到的。今后隨著水電資源勘測工作的細化、深入,還會有所上升。對比兩年多前才頒布的《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,現(xiàn)在僅僅過了2年,新的勘測就已經(jīng)又增加了200億千瓦時。可見,未來我國水電可開發(fā)資源量的增長仍可能是相當(dāng)可觀的。
(一)新常態(tài)下,我國水電遭遇嚴(yán)重棄水
2016年中國水電學(xué)會通過實地調(diào)研,曾向國家反映過我國水電的棄水問題。2016年僅云南、四川兩省的棄水電量已經(jīng)相當(dāng)于損失掉一個三峽水電站。隨后,國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布了《關(guān)于促進西南地區(qū)水電消納的通知》,具體提出了十一條解決措施。此后不到一個月,國家發(fā)展改革委、國家能源局又下發(fā)了《解決棄水棄風(fēng)棄光問題實施方案》,再一次布置和強調(diào)各地解決棄水、棄風(fēng)、棄光“三棄”問題的具體工作和實施方案。在解決西南棄水問題的過程中,加速龍頭水庫建設(shè)和對外送電通道建設(shè)最關(guān)鍵、最重要,但至今尚未得到具體落實。
(二)《巴黎協(xié)定》呼喚能源轉(zhuǎn)型
2014年11月聯(lián)合國發(fā)布報告稱,在遏制氣候變化問題上,要爭取平均溫度升幅不超過2攝氏度。否則,到21世紀(jì)末,氣候變暖很可能在全球范圍內(nèi)帶來嚴(yán)重的、廣泛的、不可逆轉(zhuǎn)的影響。此后不久,在北京召開APEC峰會期間,中、美首腦進行了磋商,并發(fā)表聯(lián)合公報,做出了具體的減排承諾。
由于當(dāng)時中、美兩國在減排問題上積極合作,不僅聯(lián)合國2攝氏度減排倡議得到了各國的響應(yīng),而且在2015年底于巴黎舉行的氣候大會上,各國代表還承諾了自主減排基礎(chǔ)上的《巴黎協(xié)定》。根據(jù)《巴黎協(xié)定》,地球的溫升要爭取控制在1.5攝氏度內(nèi)。這個承諾,其實比我國2014年APEC會議期間所提交的承諾(呼應(yīng)聯(lián)合國的減排要求)又提高了很多。
(三)能源轉(zhuǎn)型的電力市場更需要水電
我國要想落實《巴黎協(xié)定》,在2050年后不久實現(xiàn)完全的非化石能源供電,顯然,最主要的矛盾絕不是我國水電發(fā)展需要市場,而是電力市場需要更大量的水電。因為水電本身就是效率最高、性能最好、作用最大的可再生能源,還是風(fēng)電、太陽能發(fā)電等間歇性能源大規(guī)模入網(wǎng)的重要保障。
目前,盡管化學(xué)儲能無論從技術(shù)上還是成本上都還難以滿足商業(yè)化的要求,但是國內(nèi)外有很多研究機構(gòu)認(rèn)為,2050年全球?qū)崿F(xiàn)100%的可再生能源供電,無論在技術(shù)上還是經(jīng)濟上都是可行的。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電(包括抽水蓄能)。目前,世界各國所有能夠?qū)崿F(xiàn)百分之百由可再生能源供電的成功案例,幾乎都離不開水電的有效調(diào)節(jié)。以挪威為例。挪威水能資源豐富,長期依靠水電保障著全國99%以上的用電需求。
水電在未來高比例可再生能源體系中具有特殊作用。當(dāng)然,我們也必須承認(rèn),由于總量有限,世界上的水能資源本身確實不能滿足人類的電力需求,但是,科學(xué)開發(fā)的水電具有很好的調(diào)節(jié)型,可以為大量的風(fēng)、光等可再生能源入網(wǎng)提供保障。水、風(fēng)、光若實現(xiàn)互補發(fā)電,效果則大不同。
在現(xiàn)實中,風(fēng)、光發(fā)電的間歇性與水電的季節(jié)性之間,通常有很強的互補關(guān)系。事實上,目前歐洲很多國家電力系統(tǒng)之所以能夠較高比例地使用可再生能源,就是因為歐洲水電開發(fā)程度比較高。正是由于水電所具有的優(yōu)質(zhì)特性,國內(nèi)外能源專家才會預(yù)言稱,全球在2050年實現(xiàn)百分之百的由可再生能源供電,無論在技術(shù)上還是經(jīng)濟上都是可行的。
04
結(jié)語
回顧歷史,中國水電70年砥礪前行,歷經(jīng)風(fēng)雨,碩果累累,成績斐然。今天雖然我們已經(jīng)站在了世界水電的巔峰,然而,展望未來,推動能源轉(zhuǎn)型、兌現(xiàn)《巴黎協(xié)定》承諾的使命艱巨,中國水電依然任重而道遠,全體水電人將奮進新時代,譜寫新時代的水電華章。
能源研究俱樂部
原文首發(fā)于《能源情報研究》2019年第8、9期
END
審核:齊正平
編輯:邱麗靜

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