本刊編輯部

攝影/高 峰
——編者
中國面臨長期的能源挑戰。在經濟持續高速增長的拉動下,中國的能源需求超高速增長,2002、2003、2004那幾年甚至出現了大面積的拉閘限電。近年來雖然能源短缺問題得到了一定緩解,但中國能源發展仍然面臨兩方面的難題:

我國能源消費結構圖(2009)。制圖/田宗偉
一是我國人均能源消費現在只有1.3噸標準油當量,而發達國家的人均能源消費平均高于4噸標準油,美國則高達人均約8噸標準油。中國人均能源消費水平還非常低,即使加強節能,能源消費總量仍然要大量增加。

世界能源消費結構圖(2009)。制圖/田宗偉
二是中國能源結構比較落后,煤炭占總能源消耗的近70%。眾所周知,和其他化石能源相比,煤炭不清潔、不環保、不高效。中國能源發展面臨的主要問題就是煤炭比重過大,發達國家煤炭占能源消耗的比重平均只有百分之十幾,全世界平均起來也只有27%左右。因此,中國能源發展面臨的兩個主要問題是:繼續增加能源靠什么?煤炭比重大的問題如何解決?這是我國的基本現狀。
我國能源發展戰略,要堅持節約優先。當然,從能源安全來講,還要立足國內,多元發展,保護環境,加強國際互利合作。
今后的能源形勢首先取決于節能降耗和減排目標能不能實現。節能優先是重要的政治決策,也是我國長期能源供需平衡和可持續發展能否得到解決的前提。
從長期發展來看,我們面臨的還不僅是一個能否達到能源平衡的問題,而是能不能解決以煤為主的落后的能源結構調整問題。我國不能長期依靠更多的增加煤炭,而是必須通過能源多元化,保證一次能源供應和實現能源結構優化。2009年11月,國家劃定能源結構調整目標,爭取到2020年非化石能源(水電、風電、太陽能、生物質能等)占一次能源消費的比重達到15%左右。但在我們目前的能源消費結構中,煤炭比重高達70%,比世界平均水平高出約40個百分點,非化石清潔能源所占的比重不足10%,任務十分艱巨,但這是我們今后在能源供應方面的重要戰略取向。
使用煤炭不但是我國目前主要的環境污染來源,而且在煤炭生產過程中也存在嚴重的環境破壞。例如在山西每開采一噸煤炭就破壞兩噸半水資源。此外,還存在土地塌陷、粉塵及SO2污染等問題。我國煤炭開發強度已經過大,以致礦難頻發。按現在的礦難事故死亡率,每多開采100萬噸煤就會多死幾名礦工,死于矽肺病的人則更多,更不用說因工傷和職業病失去勞動能力的礦工了。
式中,u表示紙張含濕量,kg/kg;hc-p(0)和hc-p(k)表示模型系數;hc-f-p表示烘缸-干網-紙張接觸面的接觸傳熱系數,W/(m2·℃);hc-p表示烘缸-紙張接觸面的接觸傳熱系數,W/(m2·℃)。
要使能源多元化該怎么辦?從我國實際情況看,就是要把煤炭以外的、能夠大規模生產的、技術上比較成熟的、能在近期乃至中期起作用的可再生能源,盡可能開發利用起來。但是并不是所有的可再生能源都能起到這樣的作用。例如太陽能發電雖然好,可是發電成本極貴,相當長的時間內不可能大規模利用。風電近些年發展較快,但電能不穩定,電網接納還存在技術困難。核電本是很好的清潔能源,但受日本福島事故的影響,人們心存余悸,

我國2015年能源消費結構目標。制圖/田宗偉
國家非常審慎。生物質能則更不具有可行性。
我國的水電資源蘊藏量在全世界是第一位的。我國水電資源的理論蘊藏量為6.89億千瓦,技術可開發量為4.93億千瓦,經濟可開發量為3.95億千瓦,目前已開發量還只是經濟可開發量的一半,可開發量還非常豐富。我國水電開發技術也非常成熟,產業鏈也完整,如果能在2020年之前開發出4億千瓦水電,我國的能源狀況將大大改善。
經濟要發展,社會要發展,能源開發利用都會有或多或少的環境成本。只是應當考慮如何把這個代價控制到最小,既達到我們的發展目標,又保護我們的生態環境。
人們談到水電的時候,強調水電有環境問題,但是,如果你對中國環境問題沒有整體的看法,就不能取舍。可能會對最嚴重的問題視而不見,卻在相對來說比較潔凈的東西上面尋找污點。
煤炭開發利用的環境問題,除了上面談到的以外,還有一個溫室氣體排放的問題。在化石能源中,煤炭的單位溫室氣體排放量最高。除了煤炭本身燃燒時排放二氧化碳以外,煤炭開發中不可避免地要通過通風排放煤礦瓦斯,也就是甲烷,其溫室效應更遠遠高于二氧化碳。
現在全球氣候變化問題已經成為全球最關注的重大環境問題,如何解決煤炭的溫室氣體排放,是全球性的難題,更是我國在溫室氣體排放方面的一大軟肋。我國能源消費總量還略低于美國,但是由于煤炭比例過高,我國的溫室氣體排放量即將超過美國,成為世界第一大溫室氣體排放國。2009年底,我國政府向國際社會承諾,到2020年單位GDP溫室氣體排放比2005年下降40%-45%。我們的減排壓力非常大。

我國至2050年一次能源消費結構變化預測。制圖/田宗偉

世界未來能源需求預測。制圖/田宗偉
水力發電集一次能源和二次能源開發為一體,發電過程沒有任何污染物產生和溫室氣體排放,是當今世界上最成熟、最經濟、最可能進行大規模開發利用的可循環再生、可持續利用的清潔能源。目前,發達國家水電開發都在60%到80%,有的甚至已經達到100%。許多發達國家的水電資源基本都開發完了,美國水電開發也達70%以上。從世界能源發展來看,水電是最環保的可再生能源之一,我們的環保能源是包括水電的。
在我國,不能把水電對環境的影響妖魔化。當然水電開發也涉及如何更好地做好相應環境保護及移民等問題,但相對而言,這些環境影響是比較小的。應該做好輿論宣傳工作,向群眾講清楚,溝通好。
要用整體、系統的眼光看待水電開發。單獨考慮某一種能源開發,都有對生態和環境造成的各種影響。要立足全局,要用系統的方法進行分析比較,對能源環境問題要從最小環境影響和相應最小外部成本的角度來分析。必須增加最有效的、環境影響最小的能源的供應。相比之下,目前水電開發是最好的選擇之一。要多做些工作,多投入些資金,做好環境評估和分析,盡可能減少相應的環境影響,但不能因噎廢食。
水能是我國可選擇的最現實的清潔能源。我國目前以煤為主的能源結構嚴重污染環境,也對能源的可持續利用造成壓力。而水能是清潔、可再生的能源。對我國而言,水庫大壩的建設不但可以用來發電,還有其他綜合效益。我國大部分地區有強烈的季風特征,雨量主要集中在夏季,洪水和干旱災害交替出現,水資源總體屬于短缺。許多地方沒有水庫,就沒有旱澇保收的現代化農業,就不可能養活13億人口。同時,水庫為眾多缺少自然河流的城市提供了可靠的水源。
對于水電而言,修建水庫可以利用河流的落差,攔蓄洪水,調節徑流,以豐補欠,并根據電網需求靈活發電,解決電網調峰問題,對電網安全運行起到十分重要的保障作用。可以毫不夸張地講,如果沒有相當數量的水庫和水電站,人的溫飽、生活用水、防洪安全都難以得到保障,協調、可持續的發展更談不上。
發展水電,要修大壩,一定情況下會改變當地環境,這種改變可能有負面影響,但在很多情況下也有正面的環境作用。水電建設的環境評估一直在做,還要充分考慮水庫的安全性等問題。大型水庫一定會淹沒部分河谷,造成當地生態變化,但這個問題如果處理好,不一定就是壞事。一方面,大型水庫可以控制洪水,減少洪水造成的災害;另一方面,水庫蓄水可以調節水流,合理利用水資源。此外,形成的新的生態條件,雖然不是原生態,但在很多地方可以成為很好的新的生態條件。
比如都江堰,肯定也改變了原始的狀態,對局部生態也有所改變。但歷史說明,沒有都江堰,就可能沒有“天府之國”。事實證明,這樣的工程肯定是利大于弊的。
再就是移民問題。我國國土遼闊,但其中有很多地方,如西北多數地方,西藏多數地方,西南很多高山偏遠地區,乃至中東部不少偏遠貧瘠地方,都并不適宜人類居住。中國歷來人口多,可耕地有限,歷史上對土地的長期爭奪,使不少少數民族和缺失土地的人們,被迫向不易生存的地方轉移。如長江上游地區,很多人過去生活很艱苦、很落后,處在很原始的狀態,實際上這些地方,由于人們的長期砍伐,對植被破壞很大。比如大家都熟知的旅游勝地九寨溝,就是在人們不斷砍伐森林的過程中發現的,如果不是及時保護了下來,不知道現在會怎樣。所以,過分強調所謂“原生態”是不合適的。
還有就是補償方面,很多人用現在的政策翻過去的舊帳。過去煤礦沉降一畝地賠10塊錢,搬家都沒有什么補償。現在正努力在改變、在進步,投入很大。三峽工程開始時設想移民每人補償一萬元,當時已經認為是很高的補償標準了,現在水庫移民每人在15萬元以上。過去得到一次性補償的很多人又要補償,認為一次性補償不夠。這個問題要妥善處理,不同階段情況不同,要正確引導,不過這個問題可以從水電收益中解決,變一次性補償為分期適當補償,甚至可以算做當地的土地入股。
現在水電的價格定得很低,有的地方水電每度只有幾分錢,高的也就兩角多,而火電上網大多要三角多。實際上,水電的環保方面的外部優勢并沒有考慮到電價中來,至少應該對水電采取競爭性電價。水電價格只要每度增加幾分錢就可以解決移民問題了。

十三大水電基地。制圖/田宗偉
對于有條件的流域規劃梯級電站很正常,水力資源得以有效利用,同時也可以注意合理保護當地環境。現在有些小水電或小水庫在水資源分配上可能有問題,在一些缺水地區考慮生態水不足。實際上,這并不是水庫自身的問題,而是如何有效利用水資源的問題,是蓄水發電或提供生活生產用水?還是放水保證生態?這個問題可以根據情況進一步考慮,并不是水庫自身的問題。
要提高對水電的認識,梯級電站并沒有問題,環境并不是不變就最好。要選擇相對影響最小,對發展最有效的,水電正是這樣的選擇。我去美國看過,一些有開發條件的河流上,梯級水電站幾十里地就有一個。
希望大家正確認識水電,最近,國外環保組織對中國發展水電的看法也有所變化,正逐步從誤解轉向理解。中國要解決生存、發展問題就要有選擇地發展相對清潔的能源。

我國至2050年能源科技發展線路圖。制圖/田宗偉
“生態不變論”和水電開發的爭論并不是什么新鮮事情。在我國,重視環保、重視生態保護是十分必要的。我國由于能源結構不合理,特別是煤炭開發中的環保問題還有很多方面沒有引起足夠的重視。很多環保主義者和一些媒體利用各種機會呼喚綠色,呼吁生態保護是一件好事。但我們更要講科學,講求實事求是,正確對待可持續發展,將可能的負面環境影響盡可能減小。對水電開發的環境影響更要建立在科學基礎上,合理看待水電開發的環境影響問題。特別是要從我國的國情出發,而不要輕信國外一些發達國家的片面輿論。在有些西方人士眼里,凡是中國做的事情都是有毛病的,最好不要發展。我認為除了找負面影響以外,最好請關心我國能源環境問題的人們說說我們究竟有哪些可以實際采用的能源發展替代方案。
什么是中國電力大格局?事實非常簡單,中國東部人口稠密,工業集中,用電需求量大,能源缺乏;西部部分能源資源相對豐富,需要合理開發資源推動經濟發展。要改變目前中國煤電比例過高、水電比例過低的不合理狀況,“九五”期間,國家確定了“優先發展水電”的原則,并提出了“西電東送”整體方案。“十五”期間國家仍明確要“積極發展水電”。“十一五”期間國家對水電政策有所調整,提出“在保護生態基礎上有序開發水電”,初看好像是限制水電,其實是糾正其無序發展,使其走上科學可持續發展之路。“十二五”能源規劃中提出,“在做好生態保護和移民安置的前提下積極發展水電,重點推進西南地區大型水電站建設,因地制宜開發中小河流水能資源,科學規劃建設抽水蓄能電站”,又重新回到“積極發展”,而且明確提出要“重點推進西南地區大型水電站建設”,可以說,在今后一個不算短的歷史階段內,水電是我國經濟能源資源最好選擇。我國西部地區是水電開發的主戰場。
西部大開發是中國面向新世紀作出的重大決策,是縮小地區差距,實現全國共同富裕的一個大戰略。中國水能資源主要集中在西部地區,占3/4以上,開發率僅為8%,水電開發的任務主要集中在西部地區。可以說,開發西部豐富的水能資源就是開發西部的一部分。在西部開發水電是最有效、最環保的能源發展途徑,水電也是西部最豐富的資源之一。