三峽工程的建設和使用一直引發社會的廣泛關注和爭議。這裡我們拋開各種無數據支持的觀點爭論，從能源消耗、發電量中水電佔比、水電站和人口分佈等角度，對美國——一個國土面積與中國接近、緯度也類似的國家——水力發電發展的歷史和現狀進行考察。
所謂水力發電，本質上是利用太陽能幫助水分子克服地球的重力勢能，當重力勢能轉化為動能，再將動能發電的過程。這是一種可再生、可持續發展的清潔能源。人類很早懂得利用太陽能經水產生的動能，例如水力磨坊和水力灌溉裝置。物理和工程技術發展到十九世紀，水力發電得以實現，現在依然是能源組成的重要部分。以下，水力發電將被簡稱為水電。
1882年，世界上第一臺商業化水電站始於美國的Fox River，之後隨著遠距離輸電技術的成熟，水電站在美國逐漸普及。1907年，水電佔據美國總髮電量的15%；1920年，這個數字達到了25%；到了1980年，水電總量已是1920年時的三倍。著名的胡佛大壩建立於1937 年。
水電的優勢之一是價格便宜，目前一千瓦小時（即一度電）的成本是2美分（約人民幣0.12元）。在美國，華盛頓州（非美國首府華盛頓特區）、俄勒岡州和愛達荷州的電力來源主要是水電，這三個州的電費也相對便宜。排名第一的華盛頓州有66%的電力來自水電，2010年每度電實際售價6.66 美分，相應的，全美國2010年每度電價為平均9.83美分。中國居民電費約是5毛錢每度。水電除了便宜、可再生的優點外，還減少了溫室氣體的排放，每年美國水電減少排放的溫室氣體與四千萬量小汽車的使用相當。此外，水電可以迅速調整發電功率，可以作為重要的能量儲備手段。
隨著科技進步及工業發展，美國消耗能源的總量逐漸增加。石油和天然氣的普及，使得水電的能源重要性不斷下降，2012 年水電只佔美國總髮電量的約7%（其他重要的能源為：煤炭37%、天然氣30%、核能19%）。從能源消耗的角度，水電的所佔的比例不到7%，因為汽油和柴油不需要先轉化為電能便可以直接產生動能或者化學能。1882 到2012年，美國水電的重要性雖然下降了，但是發展並沒有倒退，下面的圖橫軸為時間，以年為單位，縱軸為quadrillion (=1015)Btu，這是一個能量單位，一單位quadrillion Btu相當於1.7 億桶油，或者2.9*1011千瓦小時的電。圖中淺藍色的線標著“hydroelectric”，代表水電。從水電投入使用起，其增長穩定，並在上世紀80 年代投入飽和。
1776-2012年，美國能源消耗發展圖
水電飽和的原因，排除各種政策導向和氣候變化外，一個背後的數據是：美國的水力資源已經得到比較充分地開發。2003年，美國總水電發電量為96,000MW（百萬瓦，功率單位而不是能量單位），而剩餘可開發的水電大約還有30,000MW。可以想象，容易開發的、建設方便的、發電穩定、發電效率高的河流已經得到優先開發了。吃肉骨頭的時候，邊邊角角的碎肉有時候吃起來會嫌麻煩。
1990－2011年美國水電產量圖，每年的水電發電量基本持平，此圖縱座標的單位是全年總產出的能量。
下面兩張圖分別是美國水電站分佈圖和美國人口密度圖。可以看到，美國水電站的建設位置與水力資源相關，並未迴避人口密集的居住地。當然，水電站的具體建設地點通常不適合建設城市。伴隨著水電而來的設施是水壩，中國許多反對水電的聲音其實是反對水壩的建設，特別是大型水壩。在這裡我列出一個數字：美國只有3%的水壩是用於水電，還有大部分水壩是用於灌溉、導航和流量控制。
美國水電站分佈圖
美國人口密度圖
總結：從數據上看，美國的水電發展較為順利。水電現在依然是美國電力來源的重要組成部分，並且是最主要的可再生能源。美國沒有放棄水電的打算和行為。
閱讀更多 中大網校建造師 的文章
