新中国水电发展历程
第三阶段,自主创新大发展(2000年至现在)
2000年以来,水电投资领域引入竞争机制,投资主体多元化,梯级开发流域化,现代企业管理的制度创新,加快了水电开发建设的步伐。
国家实施西部大开发战略和西电东送,为西部水电开发带来了难得的机遇。雅砻江、大渡河、澜沧江、金沙江、乌江等水能富矿基地按照流域规划有序开发,龙滩、小湾、溪洛渡、向家坝、锦屏一、二级、瀑布沟、拉西瓦等一批在国家西部大开发和“西电东送”战略实施之后开工并相继投产,我国水电在装机容量与发电量、设计与施工、设备制造与运行管理等方面全面发展,突飞猛进。
2004年9月26日,黄河公伯峡水电站首台30kW机组投产,中国水电装机总容量突破1亿kW,居世界第一。从1979年改革开放算起,装机突破1亿kW用了25年时间。2010年8月25日,云南澜沧江小湾水电站第4台机组投产,中国水电装机总容量突破2亿kW,不到6年时间又新增1亿kW装机。2017年底,全国水电装机容量34119万千瓦,其中常规水电31250万千瓦,抽水蓄能2869万千瓦。2017年全年水力发电量总计11945亿千瓦时。梯级水库群渐成规模。红河干流、乌江干流,南盘江、红水河干流,黄河中下游,大渡河中下游、雅砻江中下游、澜沧江中下游、金沙江干流中下游梯级群开发已渐成规模。流域梯级“群”的综合效益逐渐显现。
(图表来源,周建平:流域控制性梯级溃坝风险决策机制)
减排效益持续显著。
2017年水力发电量替代标准煤3.55亿吨标准煤。以超低排放0.297kg计,减少二氧化碳排放量9.538亿吨(比IHA采用了保守的计算方法)。中国水电对二氧化碳减排的贡献占全世界近1/2。按照2018年1月国内各碳交易市场价格,水力发电年减排效益在81~492亿元之间,平均价格242亿元。如果没有弃水,水力发电的减排效益更加显著。水电正常发挥功能在百年以上,能源产出与能源消耗比(EP/ETP)可以达到300,是燃油发电的10倍。在所有低碳能源品种中,水电可持续减排能力最强。
(根据全国碳交易市场月平均价格绘制)
防洪效益尤为显著。
以三峡水利枢纽为主的长江和金沙江干支流形成的梯级水库群30多座,总防洪库容530亿m3(数据来源,长江水利网)。截至2017年底,三峡工程累计拦洪运用44次,总蓄洪量1322亿m3,干流堤防没有发生一处重大险情,确保了长江中下游的防洪安全,减轻了下游干支流地区的防洪压力,降低了防汛减灾成本。成功应对2010年、2012年两次洪峰超70000m3/s的洪水过程;在2016年长江发生“98大洪水”时,通过联合调度,成功避免了长江上游“1号洪峰”与中下游“2号洪峰”叠加遭遇,有效控制下游沙市站水位未超过警戒水位,城陵矶站水位未超过保证水位。根据中国工程院作为第三方独立评估的初步估算,三峡工程每年平均产生的防洪经济效益达76.11亿元(2007年价格水平,中国工程院三峡阶段性评估与竣工独立评估报告)。
水库改善局部气候,形成的青山绿水也逐渐显现。一些以水库命名的国家级风景名胜区正在形成。
松花湖雾凇(国家命名丰满水库为松花湖,雾凇是水电站发电尾水温度较高,凝结于树枝形成特有风景。松花江冬天不是天天有雾凇,电站不发电,很难见到雾凇)
以水电基地为依托,打造风、光、水多能互补的示范性工程正在开展。水电成为促进清洁可再生能源大规模并网的平台。
新中国水电发展成就,是老一辈水电人在艰难困苦条件下开创了基业,改革开放缩短了差距,自主创新实现了跨越。工程规模与技术难度不断刷新行业纪录。2010以来,世界规模最大的三峡水利枢纽工程,世界最高的黄登碾压混凝土重力坝(203米),总水推力最大的小湾混凝土双曲拱坝(1900万吨),泄洪功率最大的溪洛渡水电工程(98710MW),地震设防烈度最高的大岗山水电工程(0.557g),规模最大的深埋长大洞室群锦屏二级水电站已成功建设并投入运行。正在建设的乌东德、白鹤滩、两河口、双江口水电站等也极具挑战。这些世界级巨型工程成功建设,极大地推动了工程领域的技术进步,也带动了基础科学的发展和各学科的交叉融合。
党的十八大以来,在“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念指引下,中国水电发展又进入一个新的时代。水电行业发展从“重开发建设”向“建设与运行并重”转变。行业基础研究相继开展并取得初步成果。“设计、施工信息化”、“智能温控”等技术已经得到工程实践。“流域梯级水库群风险孕育机理与防控”、“梯级水库群风险等级确定与风险设计”、“流域水电综合监测”等行业前瞻性研究也取得丰硕成果。
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