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陆佑楣,原籍江苏省太仓市,中国工程院院士,水利水电工程专家。曾任国家水利水电部副部长、能源部副部长、国务院三峡工程建设委员会副主任委员,中国长江三峡工程开发总公司总经理,中国大坝委员会主席,现任清华大学、河海大学教授,中国大坝协会荣誉理事长。
能源是推动人类文明发展的动力,能源的开发水平和利用水平标志着一个国家和民族进步和文明的程度。
中国能源资源紧缺。当前,全球一次性商品能源每年的消费总量大概是155.4×108吨标准煤,中国人均能耗仅占世界人均能耗的69%,是美国人均能耗的1/5,是经合组织国家人均能耗的1/3左右。为了建设节能型富裕小康社会,我们还要付出极大的努力,提高能源的产量和利用效率。
我国能源资源品种和储量决定了能源的多元化结构:煤炭、石油、天然气、水能、核能、风能、太阳能都有。在常规化石能源当中,煤炭占第一位,是当前的主力能源。中国有约1万亿吨原煤的储量,但可开采的大约有1908亿吨,2010年全国原煤产量将达33亿吨;石油是我国贫乏的资源,资源保有量是212亿吨,可开采的只有约24亿吨,现在年产量约2亿吨,年消耗约4亿吨,有一半依靠进口。天然气比较富裕,资源保有量是22万亿立方米,经过持续勘探调查,每年探明储量仍在不断增长,是我国能源前景的一个亮点。经过长期勘探和调查,水能在中国资源中是比较丰富的,理论蕴藏量是6亿9千万千瓦,由于复杂的地质条件和其他制约因素,有一部分水能资源量无法开发利用;技术上可开发的约为5亿4千万千瓦,经济上可开发的有4亿千瓦。截至2009年,我国已经开发了1亿9千万千瓦,折合成标准煤约2.75亿吨标准煤,每年减少碳排放7.33亿吨。我国的水能资源尚有2亿~3亿千瓦有待开发利用。
中国的水能资源分布很不均匀,东部的水能资源基本已开发完毕,剩余的主要集中在四川、云南、西藏等省区。而这些西部地区人口稀少,要开发利用这些水能资源需要远距离输送电能到负荷区。
中国水能资源开发程度要远低于发达国家。20世纪50~70年代甚至80年代,是西方国家修建水电站的高峰时期。比如法国在欧洲罗纳河和塞纳河上建水电站,罗纳河的水资源利用基本上做到了滴水不漏。法国的水能资源已经达到90%的利用率,瑞士是87%,德国70%,奥地利69%,日本67%,美国66%,而中国还不到30%。挪威全国的电力95%以上都是靠水电。
中国要走低碳能源之路,要在节约能源的前提下,充分利用自然界的可再生能源,尽量减少不可再生的化学能源的使用,尽可能减少二氧化碳的排放。
在可再生能源中,水能的利用完全是物理过程,它既是清洁能源,又是可再生能源,虽然出力有限,但是能量无限。
水能资源的利用过程,它通过水库储蓄一定水量,需要时可以发电,不需要时就把水存在水库里。水能的年利用小时量,大的水电站是4000~5000小时,小的水电站也就是2000~3000小时。
我国的煤炭现在每年开采30余亿吨原煤,但在制定规划时,应该维持煤炭年开采量的稳定,改造煤炭的产业结构,提高科学产能的比例。
石油是现代交通使用的主要能源,现代交通应尽量寻求石油以外的替代能源,比如发展电动汽车、混合动力汽车。风电是现在大力发展的能源,虽然现在已经达到2千多万千瓦,但因为风的不稳定性,其年利用小时数只有1000~2000小时。中国陆上和海上风能资源丰富,应该着力解决风电的储蓄和上网技术问题。
太阳能的年利用小时数约为1千小时,白天阳光直射时是太阳能的高峰,夜里就没有能量,也是一种不稳定的能源,而且可利用的能量密度很低。
风能和太阳能在开发技术和产业经济方面,需要创新发展路径。但水能资源是常规能源,它的技术成熟,经济上也合理,因此首先应充分发挥水能利用,补充低碳能源的需求,这是一个重要的对策。
充分发挥水能利用就要修建水库、水坝。有人说,原来的河流自然流淌,修水库后受到人工控制,生态被改变了,这应该怎么看待?应该看到,人类发展到今天,人类的所有活动本身就在不断地改变大自然原有的状态,这不以人的意志为转移,是自然规律。但是人是有智慧的,会考虑到人类自身的可持续发展。比如长江三峡工程,我把三峡工程看成是改善生态、保护环境的工程,它既减少了二氧化碳的排放,又有效解决了洪水的泛滥。
还有人提出,修了水电站以后可能会引起地壳不稳定。水库水体的重量造成地壳受力不均,从而引起地震。这从科学的角度来说是不存在的。地震一般都是地壳的构造运动产生的,水的比重是岩石比重的1/2.5,而且一个水库水体的体积与地壳岩体的体积相比是微不足道的,水库不可能引起地壳构造运动,从而引发大的地震。还有人质疑修建水库是不是造成了气侯的变化。前几年重庆发生了干旱,然后重庆又发生了暴雨洪水,去年又发生了大风,如果说这都是由三峡水库引起的,是没有科学根据的,大坝水库作为一个人工建筑物,是不可能影响大面积的气候变化的。
水能利用要修建水库、水坝,能够保护良好的生态和环境,改善原来已经失去平衡的生态,都要采取相应的对策和措施,这一点我们人类是可以做到的。我国的水资源利用程度还比较低,充分开发利用水能资源对低碳能源是一个非常重要的支持。
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