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中國電網系統混亂 只蓋水壩難甩霧霾

中國政府希望透過發展水電來擺脫污染嚴重的化石能源,實現再生能源的發展目標,但新建大壩本身就會對環境造成嚴重的破壞。

中國最近發布的國家氣候行動計劃受到了廣泛歡迎;計劃指出,要落實溫室氣體排放在2030年前達峰的目標,中國需要大規模實現由煤炭消費向非化石能源消費轉移。在許多人看來,這對中國沿海大型城市和礦區環境來說似乎是利好消息;由於中國長期以來依賴化石能源,這些地區的空氣、水源和土壤都遭受了嚴重污染。

中國計劃在2030年之前將非化石能源的使用比例提升至20%左右。這一目標將有可能促使中國在生態脆弱的西藏地區新建一批大壩。這在一定程度上會抵消其減排計劃所帶來的環保效益,對貧窮的西部地區而言尤為如此。

相較於煤炭,水力發電產生的溫室氣體較少,但用水電替代煤電也會帶來一些巨大的風險。風險包括:水電的發電率較低;在枯水期,需要更多儲備煤電;電網系統落後;以及在國際河流上建設大型水壩有可能引發與鄰國的衝突。

水力發電 ​──綠色救星?

在中國的能源結構中,水電是僅次於煤電的第二大能源。到2020年,中國水力發電 ​​裝機容量將從如今的3億千瓦增加至3.5億千瓦。目前全世界共有8萬座大壩,半數在中國,超過美國、巴西、加拿大總和。

中國的霧霾問題已經引起了公憤,以及國內外對健康問題的擔憂。中國政府希望大規模發展水電以減少霧霾污染。一些專家表示,水電已經幫助中國減緩了溫室氣體排放的增長。今年前四個月,中國的煤炭消費減少了將近8%。「綠色和平組織東亞分部」分析認為,這在一定程度上歸功於新建水電站的併網發電。

中國水力發電工程學會副秘書長張博庭先生指出,「對於能源行業而言,水電是替代化石能源、實現節能減排的主要途徑」。

中國的大壩數量居世界首位,但其豐富的水力資源依舊沒有得到充分開發,這意味著中國目前仍然過度依賴煤炭,張博庭如是說。如果中國能夠充分開發剩餘的水力資源就可以滿足其高峰能源需求的五分之一,替代約13億噸煤炭消費,張博庭補充道。

中國大壩建設的狂熱支持者稱,中國在2050年能將水力發電能力翻倍,達到5.4億千瓦。

贏得新鮮空氣的代價

對中國沿海區域的居民而言,用水電取代煤電有可能帶來更加清潔的空氣;但生態脆弱的西南部偏遠地區(至少80%的新建水壩將建在這一地區)的環境和居民卻將遭受嚴重的損失。

中國的環保人士呼籲立即停建大型水壩,並指出由於急於修建大壩,中國的河流生態系統、魚群棲息地已經遭到了破壞。他們還擔憂在地震多發地區興建水壩將帶來巨大的安全隱患。

新建大壩將集中於金沙江(長江上游)。計劃興建的梯級大壩的發電能力相當於三峽大壩總裝機(2250萬千瓦)的五倍;這些大壩不僅攔截河水,還將造成河道淤積,導致長三角出現嚴重的沉降,增加上海等大型城市的洪澇風險

其他大型梯級大壩都將集中於瀾滄江(湄公河)和雅魯藏布江等碩果僅存的無大壩國際河流;新的水壩一旦建成,就會截斷這些河流,從而加劇中國與印度以及下游東南亞國家的緊張關係。

水壩多 煤電也多

許多專家都對增加水電是否能夠降低煤炭消耗提出了質疑。四川地質礦務局的地質學家、首席工程師樊肖(音譯)認為,「水電永遠無法取代煤電」。發展「綠色」水電實際上加速了西南地區燃煤發電廠的建設,樊肖說道。「由於河流流量的季節性變化會影響水力發電,一些地區已經建設了更多的燃煤發電廠來解決高峰時期的電能負荷問題。」

實例表明,中國西南部地區每新建一座水電站,同時也會增加一座燃煤發電廠(通常作為應急發電使用)。為保障旱季穩定的能源供應,貴州新建的火力發電能力甚至超過了水電;四川、廣西、雲南等省也是同樣的情況。

浪費嚴重、效率低下

中國現有的水力發電裝機容量十分驚人,但其在中國能源結構中的佔比卻相當低,這是​​因為中國的水力大壩的發電效率過低——其平均利用率只有31%,只是世界平均水平的三分之二。(利用率是指實際發電量與裝機容量之比)。

此外,由於大部分新建水電站都分佈於西南部偏遠的山區,電力需要經歷長途跋涉才能到達中國南部的製造業中心,這就意味著嚴重的線損。路透社最近報導稱,由於規劃不周、電網基礎設施落後,中國浪費的電能足以為英德兩國提供一年的電力。

隨著偏遠地區水電的發展,各省政府為了盡量消化這些額外的電能而大力發展工業,從而進一步導致高耗電、高污染行業激增,鄰近中國旅遊勝地雲南的麗江煉鋁廠就是一個例子。

氣候變化造成的極端天氣意味著未來河流流量將變得不可預測,所以水力發電的可行性也將逐漸降低。2011年,雲南出現了嚴重乾旱,水力發電​​量下降一半,中國中部的1000多座水壩也被迫停止運行。

2050年水電發展路線圖

美國學者、能源專家達林·麥基(Darrin Magee)認為,儘管財政、環境成本較高,但在未來低碳發展過程中水電依然發揮著不可或缺的作用。達林·麥基已與落基山研究所、勞倫斯伯克利國家實驗室、中國政府智庫「能源研究所」展開合作,共同探索可再生能源的未來潛力。

今年4月發布的《2050路線圖》具有非常重要的意義。據該路線圖預測, 2050年可再生能源發電將佔中國發電總量的86%左右。能源研究所隸屬於國家發展和改革委員會,這也是負責起草中國「十三五」規劃中能源戰略的實權部門。所以,能源研究所的觀點在中國的政策制定中將發揮舉足輕重的作用。

如果電網管理得當,水電完全可以取代煤電, 因為這些電站可以在幾分鐘內開啟和關閉,從而提供基本荷載來應對天氣異常帶來的影響,麥基解釋道。

儘管採取逐步推進的方式,但中國已經具備了必要的硬體設施。在建的三條超高壓直流電路將以更加安全、節能的方式傳輸電能。這些新建的輸電線路還能促進水電與天陽能、風能的融合。位於青藏高原的世界上最大的太陽能-水能混合發電站──龍羊峽發電站最近已經成功實現併網發電,預示著中國的可再生能源行業將進入新的時代。

中國要想用可再生能源和水力發電取代煤電,就需要通過智能電網建設來應對用電量的劇增,避免運​​行過多的燃煤發電廠。

中國國家電網公司計劃在2020年之前全面建成統一的智能電網;如此一來,家庭用戶和工廠將可以獲知即時電價,用電效率將有所提高。

然而,要想實現這一目標還存在著一些較大的阻礙。中國沒有實行可再生能源上網的管理條例,也沒有對大壩分配電力的安排做出相關規定。

「目前最大的挑戰是在電能分配和操作規定方面存在著較大的空白」,麥基指出。「目前,壩庫只能採取快速放水的方式應對難以預測的峰值負荷,這就導致水庫周圍出現山體滑坡和水土流失,對下游也造成了不利影響」,麥基補充道。

中國的電網系統迫切需要進行整頓。然而,這是一項非常艱鉅的工作。自上世紀90年代開始,中央政府就試圖打破電力行業的壟斷現象,將電網公司的收益與電力銷售分離,並迫使電網公司優先使用可再生能源,而非煤炭和它們自己的資產,但這些目標至今尚未完全實現。

高效能低耗能

從長遠角度來講,鼓勵消費者、工廠、城市節約用電可以避免修建新的大壩。例如,據「能源研究所」 最近的一篇研究估計,如果中國能夠在2020之前用更為高效的LED照明取代白熾燈的話,每年節約的電量就相當於三峽大壩一年的發電量。

麥基在最近發表在《哥本哈根亞洲研究期刊》上的一篇論文中指出:中國政府已經逐漸意識到在產業部門大規模推廣節能照明的巨大潛力。

這篇論文預測,提高產業部門水泵和排氣扇的能效可以節約20%的能耗,相當於中國所有大壩2013年發電量的總和。降低水泵和排氣扇的能耗具有非常重要的意義,因為它們目前的能耗佔全球工業用電總量的50%

然而,要想提高能效依舊存在著一些困難。首先,誰來為能效升級所需的先期費用買單?有人認為應當允許企業將能效措施節省的電能賣回給電力市場。其次,中國能源和電力價格過於低廉,這意味著電力企業缺少必要的收益來投資於能效措施。

如果這意味著中國的電力供應商缺乏在價格、能效、環保等方面展開競爭的動力,那麼中國本就浪費嚴重、管理混亂的電網系統中將出現更多耗資嚴重且對環境不利的水電工程。

引用來源:環境資訊中心