1975年開始參與小水電建設的我所理解的小水電


1975年開始參與小水電建設的我所理解的小水電


我出生在湘南山區,長在山區,生活在山區,據我瞭解,大多數小水電站建設在山區,山裡人說山裡話,免不了目光短淺,敬請見諒。——作者

一、兒時的記憶

家鄉當時是個有六百人口左右的村莊,村前有條小河,寬度20~50米不等,在村境內,小河有三道河彎,形成了三處水潭,外加一處灌溉攔河壩形成的水潭,就是兒時游泳的場所,整段河道,為捉魚摸蟹的好去處。那時家裡照明用煤油,夜間走路用火把。六十年代末期,村裡(那時稱大隊)在村前河段落差較大地段修建了一座10千瓦的小型水力發電站,在發電的那天,當時的人民公社(現在稱鄉)在電站的附近召開了社員大會,使用了高音喇叭,那個熱鬧場面,令人難忘。電站雖小,但能夠解決全村簡單照明用電。那時照明使用的是白熾燈泡,時亮時暗,但不管怎樣,比用煤油、火把強,還是很滿足的。

二、參加家鄉農村小水電站建設與管理

1975年冬,高中畢業回鄉後在家務農的我被派去參加社辦小水電站的建設。電站利用原灌溉渠道,在滿足灌溉用水的前提下餘水發電。電站裝機兩臺,單機容量200千瓦,手動控制,1977年春第一臺機組發電,所發電力在滿足附近五個大隊的用電後餘電送往附近的國營大礦——瑤崗仙鎢礦。由於買不到水輪機,第二臺水輪機由瑤崗仙鎢礦機械廠仿製,1978年6月投入運行。在計劃經濟時代,瑤崗仙鎢礦的供電是從幾十公里外通過海拔1600多米的高寒山區送過來,電力電量均無保證,這樣這個小小400千瓦的農村小水電站,最大時擔負了瑤崗仙鎢礦礦部、醫院、子弟學校、招待所、機械廠及部分家屬區的供電。由於是用灌溉用水的餘水,經常停電習以為常,在參與管理不到一年的時間內,有兩次停電後要求短時發電解圍的情況讓我難忘:一次是醫院手術檯上正在實施手術停電了,要求單獨向醫院供電兩小時以完成手術;另一次是機械廠行車上吊著物件時停電了,要求供電十分鐘將物件放下來保安全。

三、水、風、光的綜合比較

水電、風電、太陽能(光伏)發電稱為可再生能源,但為實現發電,均不可避免的要設備與場地,建設過程和生產過程均對有環境影響,生產的電力產品對營銷網絡的影響也有。這裡不評論大水電,只將與小水電站並存區域的風電和太陽能(光伏發電)作個膚淺的比較:

1、資源配置的改變對區域生產生活的影響

無論哪種資源的利用,一定程度上都是資源配置的改變。這種改變都會產生正面和負面的影響,權衡利弊,求大同,存小異,是不可否定的生存法則。

小水電

小水電的開發是將上游來水分成生產生活用水和發電用水,其中保證生產生活用水是前提條件。保證的方法一般是攔河壩或引水系統設固定放水設施,加上區間來水補充,通過設計技術論證和工程措施達到平衡。

風電

風力發電機處於較高位置,是靚麗的風景,伴隨風機的旋轉,是低沉的呼嘯聲,空曠有力,但不與地表資源發生衝突。

太陽能(光伏發電)

太陽能發電是利用支撐在地面或建築物上的發電板吸收太陽能發電的,光不能完全吸收,光的反射可能對鄰近居民有影響,設備下投影點的植被因光合作用減弱也不可避免的會有影響。

2、資源利用對生態的影響

這裡所指的生態為原生態動物和植物。

小水電

小水電的開發離不開築壩攔截河道利用落差形成水流勢能,在取、退水區間河道成為減水段,斷流情況少見,這是山區處處有溪流情況決定的,另外為滿足農業生產和生活用水的需求,攔河壩上會配備放水設施。伴隨河流水生態的主要無非是原態水生動物和伴生植物,山區急流中水中植物較少。水生動物生存需要的是水潭和由石頭或植物根系形成的孔洞,多數食物鏈由洪水形成。伴生植物不會因減水受影響。自然情況下特別乾旱年份枯水期河道水量與修建小水電站後的生態流量相近,動、植物照樣生存。減水對水潭的存在影響很小,築壩還可以形成新的水潭,客觀的說,現在山區河流中原生動物的生存,多數還是築壩形成的水潭保護下來。

風電

商業風電不是簡單的一臺機組,一個風力發電場,一般不少於20臺機組。機組附近範圍內森林會有一定的傷害。風電場建設的位置一般都是山區風道上,候鳥遷徙需藉助風力,對候鳥是否有影響,不與評價。風電場的連接道路,將群山分割成無數小塊,改變了原生態動物的生存習性與空間,影響是不可避免的。

太陽能

商業太陽能發電一定需要較大的地面空間,太陽能發電板下的植物不可避免的會因光照減少而受到影響,除非建在石漠地面上。

3、資源利用對環境的影響

這是所指的環境是指大氣、噪聲、河道、水土流失、設備原料開採與回收影響。

小水電

小水電的生產對大氣不構成影響;

小水電在建設過程中的攔河壩、廠房、隧洞開挖的棄碴一般都會集中堆放,做好防止流失措施。渠道等引水工程一般會選擇地質條件好的地段、半挖半填設計或使用隧洞設計,最大限度的減少地表開挖和防止水土流失;

小水電設備所用的材料以有色金屬為主,可以重複利用,對自然環境影響較小;

小水電在運行過程中存在一定的噪聲,主要影響在運行人員,對外影響較小;

生產汙染主要是滲油和檢修廢料,都是可控的,廢料處理一部分可以回收再利用(如金屬與油料),不能利用的可以就近集中處理;

風電

風電的生產對大氣不構成影響;

風電建設每一處平臺面積數千平方米,需要平整場地;運輸設備需要5米寬以上的道路。場地平整和道路開挖的棄碴集中堆放的可能性相當小,水土流失不可避免,最終流入河道;

風電設備所用的金屬材料可以重複利用,但風葉是否可以重複利用就不詳了;

風電運行的呼嘯聲傳播較遠;

生產汙染主要是滲油和檢修廢料,都是可控的,廢料處理一部分可以回收再利用(如金屬與油料),不能利用的可以就近集中處理;

太陽能

太陽能板的光反射與太陽光的直射是否會產生能量疊加而影響大氣,不得而知;

太陽能發電項目地表擾動較小,水土流失少;

太陽能發電設備主要是金屬支架和電子元件,金屬可以回收利用,但電子元件的回收利用就少了;

光的反射和折射對接收點是否有影響,由接收點對陽光的耐受能力決定;

太陽能發電主要電子產品使用壽命比小水電和風電短,也就是說設備更新週期短,而主要電子器件使用的是稀有元素,目前回收利用措施尚不完善。稀有元素開採需要動用較多的地表,就現在瞭解的信息,廢料處理不當,環境影響週期還較長;

4、資源利用所需的能源消耗

現有資料顯示,三種能源生產的能耗比分別是:

小水電:1:150左右;

風電:1:100左右;

太陽能:1:70左右;

也就是說,小水電的節能效益高於風電與太陽能。

5、三種能源的供電保證率

這是所說的供電保證率是指啟動特性與最低出力保障。

小水電

一般的小水電不需要藉助外電源啟動,也就是說可以黑啟動,而且可在較短時間內發電並達到供電質量標準,平穩輸出電力不小於裝機容量的25%;

風電

風電藉助的是風力,不需要外電源勵磁則啟動問題不大,電力輸出不穩定,在裝機的0~100%區間波動,供電質量難以保證;

太陽能

太陽能發電藉助的是陽光,陰天和雨天出力小,夜晚基本無出力,供電難以保證;

6、從戰略角度看可再生能源

可再生能源的利用對保護一次性能源是有利的,保護一次性能源是一種戰略需要,也是可持續發展的需要。

四、心中的疑惑

水能、太陽能、風能均為大自然賦予人類的清潔可再生能源,取之不盡,用之不竭,只是在技術的前提下先後開發利用的時間不同,小水電在先,風電和太陽能發電次之。這樣似乎老舊的東西不值錢了,要口誅筆伐,不知道做父母的會不會這樣對待默默奉獻的子女,尤其是弱小子女。

小水電作為水電家族的弱小群體,非議不小,甚感疑惑:

1、小水電沒有保護綠水青山?

小水電建設離不開青山,沒有青山、沒有植被的水份涵養,小水電存在是困難的。

小水電的建設期間對地表有一定的破壞,但工程保護措施及植物生態的自然修復功能,在短時期內可以基本消除影響,且水的滯留(小水庫)與流向(離開河道高位通水)的改變,對促進植物生態的改善可能是有益的。

小水電一般建設在農村偏僻地區,方便的能源,減少了農村薪柴的砍伐,自然的保護了青山;

保護了青山,綠水的形成就有了前提。小水電的生產不改變水質,但居民生產活動及生活垃圾流入河道,小水電要實現改變是不可能的,唯有一點,小水電是要盡力的,就是阻止漂浮物流入下游河道,這也不是在為保護綠水作貢獻嗎?

2、小水電開發影響了水生態?

小水電建設一個明顯的特點是在河道上攔河築壩道利用落差形成水流勢能,在攔河壩上游形成臃水區,攔河壩下游形成減水區(壩後式電站不存在)。通常,在取、退水區間河道稱為減水段,斷流情況少見,這是山區處處有溪流情況決定的,另外為滿足農業生產和生活用水的需求,攔河壩上會配備放水設施。

伴隨河流水生態的主要無非是原態水生動物和水生植物,山區急流中水中植物較少。水生動物生存需要的是水潭和由石頭或植物根系形成的孔洞,多數食物鏈由洪水形成。在小水電站建設前,特別乾旱年份枯水期動、植物照樣生存,這個條件類似現在所要求的生態基流。減水對水潭的存在影響很小,還可以形成新的水潭,保護原生態魚類資源。

值得探討的,一是其它開發或建設淤積河道,河床表面很少有明流,區間有小水電的,可能要小水電背鍋,要是沒有小水電的,誰來擔責?二是人們的保護意識有待提高,現在的捕撈工具使用,沒有小水電的存在,魚類就能自由的生存?

3、自然保護區小水電就沒有存在的必要?

大自然給予人類一張美好的圖畫,也賜與人類生存的各種條件,利用與保護有機結合,是生存法則。我想,建立保護區,是為了更合理的探索與利用,並不是禁止人類活動,要麼跑到地球南極、北極去探索幹什麼。小水電建設,只要不涉及核心利益,合理引導就不一定禁止,畫龍還需點睛,美好圖畫上加上這一點未必就是瑕疵,何況在現實中,有些風電就建在保護區附近,是不是保護區不敢妄議;而有些小規模的太陽能發電設施,就建在耕地上。

4、小水電真的小到要放棄嗎?

小水電確實小,一座小水電站小到裝機幾十千瓦,充其量裝機也就五萬千瓦,相對一次能源機組,簡直是小巫見大巫。(一次能源機組指的是:核電、燃煤、燃油及燃氣等不可再生的能源機組——作者)我國的電網現在很強大,為工農業生產和人們生活提供著便捷能源,可是有一點人們也許還有記憶,對於幅原遼闊的大地,曾幾何時,點綴農村和邊疆大地的還是農村小水電,農村小水電的建設為電網的形成搭建了不小的平臺,到目前為止,小水電在電網能源結構中也佔有一定的比例,技術成熟,延續了幾十年,利弊與否,已被廣泛接受,電力輸出特性比其它可再生清潔能源好,按理,擇優劣汰也輪不到小水電。

從另一個角度思考,無論戰爭或是自然災害,電網再強大也不一定能抵擋,這時分散而又便利的小水電也許能發揮小小的作用。本人是經厲了洪災和2008年南方冰災的,目睹了小水電在救災過程中發揮的作用,這一點,其它可再生清潔能源就不一定能做到,所以,放棄小水電還是要慎重。

在國際上,部分發達國家水電的開發程度在70%以上,其中有沒有小水電?這些國家就不重視環保嗎?實際上,國際小水電發展中心設在我國,既是對小水電這種便捷可再生能源的認可,更是對我國小水電給予社會貢獻的一種認同。

對清潔能源的評價是一個綜合的過程,要從原材料開發、設備製造、建設影響、生產影響、能源消耗、運行方便、設備回收利用等方面統籌考慮,綜合起來,小水電是最差的嗎?

5、小水電的待遇為何低人一等?

同為清潔可再生能源,同樣的發電質量標準,風電、太陽能可以在政府定價的基礎上政府還要給予補貼,而小水電不但不能享受政府的補貼外,多數小水電上網電價還達不到風電與太陽能政府定價標準,為何低人一等?


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