能源是人類文明的動力，能源的開發(fā)和利用水平標(biāo)志著一個國家和民族的進(jìn)步和文明。我們即將迎來新中國成立60周年，人民的生活質(zhì)量比半個世紀(jì)前有了根本的改變。然而要全面走上現(xiàn)代化富裕型小康社會，我們前面的路還很長。而眾所周知，社會的穩(wěn)定、和諧與發(fā)展離不開可持續(xù)的能源供應(yīng)，離不開能源技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)管理。
開發(fā)水能是我國能源政策的必經(jīng)之路
我國能源消費(fèi)還處于很低的水平。根據(jù)2007年的統(tǒng)計(jì)，我國一次能源的人均消耗量僅為世界人均消費(fèi)量的60%（未包含非商品能源），是美國人均耗能的17%，是OECD（經(jīng)合組織）國家人均耗能的28.4%。
雖然我國無須追趕世界上高消費(fèi)國家的耗能水平，但為建設(shè)節(jié)能型的小康社會，也還須提高能源的產(chǎn)量和能源利用效率。
我國能源資源的品種和儲量決定了能源的多元化結(jié)構(gòu)。在常規(guī)化石能源中，煤炭資源占第一位，是我國當(dāng)前能源的主力。我國的石油資源相對貧乏，儲采比只有13%左右。天然氣雖然有進(jìn)一步探明的增長潛力，但需求和開采的增長速度更大。
不容忽視的是，所有化石能源都是不可再生的，消耗有盡頭；同時，化石能源在燃燒做功過程中不可避免地要排放溫室氣體和多種有害氣體，受到巨大的環(huán)境壓力。為了保護(hù)環(huán)境，也為了可持續(xù)發(fā)展，必須盡可能降低化石能源的消耗比重，努力開發(fā)利用可再生能源和新能源，這是我國能源政策的必經(jīng)之路。
水能資源是技術(shù)上最成熟、經(jīng)濟(jì)上合理的清潔能源，也是我國能源結(jié)構(gòu)中重要的組成部分。水能資源是利用水的勢能發(fā)電而獲得的可直接使用的能源。首先，它完全是一個物理過程，不消耗一立方水，不污染一立方水，不釋放一公斤廢氣，也不排放一立方固體廢物。另外，地球的大氣環(huán)流、水循環(huán)不會停止，水資源的總量恒定，那么水能資源也是恒定的。因此，水力發(fā)電是無可非議的清潔的可再生能源。水力發(fā)電工程本質(zhì)上是保護(hù)環(huán)境的優(yōu)質(zhì)能源工程，是我國減排的最有效措施。
地理特征和氣象特點(diǎn)恰恰決定了我國擁有較為豐富的水能資源。2008年水電發(fā)電量是全國總電量的16.4%，每年可替代3億噸煤炭的燃燒。而2003年的調(diào)查表明，我國水能資源在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都可開發(fā)的最低總量是4.08億千瓦，如果未來能全部得到開發(fā)利用，則相當(dāng)于每年8.77億噸原煤的能量，所替代的化石能源的燃燒相當(dāng)于每年減排CO2氣體21.83億噸。
充分利用水能資源，是中國能源策略的必然選擇。
我國的水能資源沒有開發(fā)過度
進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國的水電建設(shè)同我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展一樣，出現(xiàn)了一個高速發(fā)展時期。1999年，全國水電裝機(jī)為7297萬千瓦；到2008年底，我國水電裝機(jī)已達(dá)到17162萬千瓦，9年新增發(fā)電裝機(jī)容量約1億千瓦。這是一個前所未有的發(fā)展速度。今天我們可以期望在2050年即完成技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可開發(fā)的4.08億千瓦。
此外，隨著我國技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升以及市場的需求，可開發(fā)的水能資源還有進(jìn)一步增加的空間。如西藏及雅魯藏布江流域的水能資源，其理論蘊(yùn)藏量為1.6億千瓦，而目前列為經(jīng)濟(jì)可開發(fā)的僅為0.26億千瓦，主要是受輸出工程地形的限制，如果在輸電工程技術(shù)上有所突破，其水能資源同樣可以得到充分利用。
那么，我國的水能資源是不是開發(fā)過度了？這個問題經(jīng)常在一些媒體或論文中出現(xiàn)，事實(shí)如何呢？
我國的水能利用程度還遠(yuǎn)低于世界工業(yè)化國家。截至2008年年底，我國技術(shù)可開發(fā)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%。有人認(rèn)為我國水電已出現(xiàn)過度開發(fā)，這是不確切的。一個國家的水能利用水平是由該國能源資源的總體結(jié)構(gòu)決定的，中國在常規(guī)的化石能源相對貧乏的情況下，充分利用水能資源是毋庸置疑的。
不存在水能資源開發(fā)過度的問題，而是開發(fā)不足，任重道遠(yuǎn)。在電力系統(tǒng)中，水力發(fā)電出力僅占全國總出力的21.6%，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也還須提高水電的比重，這對電網(wǎng)的節(jié)能和安全運(yùn)行有重要意義。
有序開發(fā)，建設(shè)好水能工程
我國水能資源集中在西部，約占全國水能資源的70%～75%。水資源與復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造結(jié)緣，所以在客觀上水電開發(fā)是一項(xiàng)艱難復(fù)雜的工程。而水電站為取得集中的落差又與水壩工程結(jié)緣，大于200米的超高壩的施工技術(shù)、復(fù)雜的基礎(chǔ)處理都將超越現(xiàn)有的紀(jì)錄。
此外，我國水電開發(fā)也面臨一些新的形勢：山區(qū)土地資源貧瘠，水庫淹沒損失、移民安置難度越來越大；山區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，在保護(hù)中開發(fā)、在開發(fā)中保護(hù)的難度在增加；水電工程的公認(rèn)度不足，社會積極性不高；電力體制改革不到位，水電電價(jià)沒有納入市場機(jī)制；西部電源點(diǎn)遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，遠(yuǎn)距離輸電成本提高；經(jīng)過新世紀(jì)頭10年的高速發(fā)展，水電項(xiàng)目的前期工作儲備不足，影響有序平穩(wěn)的開發(fā)建設(shè)。
我們應(yīng)該適應(yīng)這一新的環(huán)境和條件，開創(chuàng)新思路，采取新對策。要科學(xué)、有序、健康地發(fā)展水電事業(yè)，必須做好以下工作。
一、加強(qiáng)前期工作，保持足量的前期工作儲備。
任何一個工程項(xiàng)目建設(shè)的全過程必然劃分三個階段：第一階段是項(xiàng)目決策過程。對于水電工程來講，百萬千瓦級以上的大電站一般需要10年左右的時間完成以下工作內(nèi)容：流域規(guī)劃的復(fù)核，全面的地質(zhì)調(diào)查、社會調(diào)查、生態(tài)環(huán)境調(diào)查，市場分析預(yù)測，規(guī)劃設(shè)計(jì)，地質(zhì)勘探，設(shè)計(jì)方案，科學(xué)試驗(yàn)，可行性和必要性論證，最終的決策審批程序。第二階段是工程和實(shí)施階段，第三階段是工程和運(yùn)行經(jīng)營階段。
沒有第一階段就不能進(jìn)入第二階段。要堅(jiān)決防止先開工再審批，出現(xiàn)邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊勘探的“三邊”現(xiàn)象，堅(jiān)決阻止“跑馬圈水”現(xiàn)象。建立清晰的項(xiàng)目決策程序，是保證水電資源有序開發(fā)的前提。
進(jìn)入新世紀(jì)以來，全國的水電工程每年投產(chǎn)1000萬千瓦以上，把上世紀(jì)積存的前期工作儲備逐漸用完，已經(jīng)出現(xiàn)前期工作周期過短、投入力量不足、設(shè)計(jì)質(zhì)量下降、研究論證不到位、決策程序模糊等問題，造成工程建設(shè)走彎路，不能健康有序地建設(shè)，快速發(fā)展難以為繼，應(yīng)引起高度的重視。
而且，前期工作階段是決策過程，有必要理順?biāo)娗捌诠ぷ鞯墓芾眢w制，項(xiàng)目的決策是政府行為。
二、高度重視水庫移民工作。
我們要改變舊的思維模式，把水電開發(fā)與水庫移民區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高庫區(qū)居民的生活質(zhì)量結(jié)合起來，走“先移民后工程”的道路，認(rèn)真作好移民規(guī)劃。根據(jù)庫區(qū)耕地資源的不同情況，把建設(shè)新的居民集鎮(zhèn)和外遷移民結(jié)合起來，把建設(shè)社會主義現(xiàn)代新農(nóng)業(yè)和因地制宜發(fā)展產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來，作出示范，普及推廣，得到移民和當(dāng)?shù)卣恼J(rèn)可。只有調(diào)動當(dāng)?shù)卣⒁泼窆姾烷_發(fā)企業(yè)三者的積極性，才能改善水電工程建設(shè)的社會環(huán)境。要改變給庫區(qū)移民“后扶持”的補(bǔ)償概念，轉(zhuǎn)變成自然資源經(jīng)開發(fā)后形成的社會財(cái)富合理分配、有關(guān)群體共享的機(jī)制。
三、高度重視水能開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。
開發(fā)利用水能資源，從獲取能源的方式看是保護(hù)了環(huán)境、改善了生態(tài)。因?yàn)槿祟愒谧匀唤绔@取能源，都要改變環(huán)境和生態(tài)，問題是向好的方向改變還是朝壞的方向改變，其衡量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是有利于人類的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)與環(huán)境處于運(yùn)動著的狀態(tài)，沒有靜止不變的環(huán)境和永不變化的生態(tài)，人類本身就是在不停演變的自然規(guī)律中進(jìn)化而來的。我們在開發(fā)利用水能資源的過程中也必須遵循自然規(guī)律，建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境，保護(hù)和改善生態(tài)，保護(hù)生物多樣性，保護(hù)水質(zhì)和大氣，保護(hù)植被，真正做到在保護(hù)中開發(fā)、在開發(fā)中保護(hù)。
四、高度重視地質(zhì)構(gòu)造、地震災(zāi)害以及工程地質(zhì)問題對水能資源開發(fā)的影響。
我國西南地區(qū)是地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、板塊切割密集、地震活動頻繁的地區(qū)，也是我國水能資源最豐富的地區(qū)。2008年汶川地震中，紫坪鋪水壩離震中僅17公里，得益于合理的設(shè)計(jì)和優(yōu)質(zhì)的施工，經(jīng)受住了遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)抗震烈度的考驗(yàn)（設(shè)計(jì)8度，實(shí)際達(dá)到10度），大壩安然無恙，其他中小型水電站雖然遭到很嚴(yán)重的損壞，但未出現(xiàn)次生災(zāi)害。因此，水壩工程只要進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)、優(yōu)質(zhì)施工，是可以在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的地區(qū)進(jìn)行水能資源開發(fā)的。從流域規(guī)劃時就要避開和盡可能遠(yuǎn)離板塊斷裂帶，絕對不能將壩址選在斷裂帶上。要做充分的地質(zhì)勘測工作；選擇壩型時盡可能選擇抗震性能好的壩型，如堆石壩和各種類型的混凝土壩；設(shè)計(jì)中考慮足夠的抗震能力，數(shù)學(xué)和物理模型并舉，并作破壞性的試驗(yàn)和復(fù)核；要把“不潰壩”作為絕對目標(biāo)。
五、加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)工作，增加技術(shù)儲備。
我國尚未開發(fā)的水能資源都集中在西南地區(qū)流域的上中游，壩高都達(dá)到世界頂級水平的200米～300米，不論國外和國內(nèi)在技術(shù)上的儲備都是不夠的，缺乏從理論到實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。只有加強(qiáng)科學(xué)研究，提高研究水平，培養(yǎng)更多的高壩技術(shù)人才，才能迎接挑戰(zhàn)性工程的建設(shè)。
六、提高水資源綜合調(diào)度的能力，才能充分利用水能資源。
形成了河流梯級水庫群，水資源的有效利用就有了調(diào)度和控制的手段。提高氣象水情預(yù)測技術(shù)，延長預(yù)見期和數(shù)值準(zhǔn)確度，充分利用來水的自然規(guī)律，進(jìn)行合理的調(diào)度，以滿足全流域的居民生活用水、城鎮(zhèn)供水、農(nóng)業(yè)用水、防洪減災(zāi)、能源利用發(fā)電用水、通航用水以及魚類生態(tài)環(huán)境用水等要求，實(shí)現(xiàn)最有效的利用。對每一條河流要建立信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從體制和機(jī)制上協(xié)調(diào)綜合調(diào)度能力，以達(dá)到充分利用水資源和水能資源的目標(biāo)。
七、不斷提高工程管理效率。
堅(jiān)持項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)制的管理體制。進(jìn)入工程實(shí)施階段，應(yīng)通過競爭選擇優(yōu)秀的項(xiàng)目法人，運(yùn)用市場經(jīng)濟(jì)的機(jī)制，在有限資源的條件下進(jìn)行有效的工程管理。制定科學(xué)的工程計(jì)劃，建立科學(xué)的管理體系，把復(fù)雜而艱巨的水力發(fā)電工程建設(shè)組合成一個有機(jī)的整體；對重大的困難的工程技術(shù)問題敢于創(chuàng)新，準(zhǔn)確決策，建立嚴(yán)密的質(zhì)量保證體系，安全施工；在施工中保護(hù)環(huán)境，盡可能少破壞原有植被，即使破壞了也要及時修復(fù)；有效控制工程質(zhì)量、工程進(jìn)度、工程預(yù)算；每一個工程都做到安全穩(wěn)定，保證高效運(yùn)行，做到百年大計(jì)乃至千年大計(jì)，充分高效利用水能資源。
八、完善市場經(jīng)濟(jì)的機(jī)制。
電力體制改革要到位，實(shí)行同網(wǎng)同價(jià)、同質(zhì)同價(jià)，用市場確定上網(wǎng)電價(jià)，不要用虛假成本掩蓋真實(shí)成本，合理的電價(jià)有利于水能資源的有序開發(fā)。
（本文作者系中國工程院院士，我國著名的水利水電專家）
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