摘　要：我国以燃煤为主的电力发展面临国际、国内环境保护的巨大压力。通过对水、火电环境影响的比较研究，认为改善电源结构，大力发展水电，增加水电比重是实现我国电力与环境保护协调发展的重大举措。对于兴建水电站所引起的环境问题的控制和解决，需要政府的协调、监管和政策扶持；同时，必须加大水电站前期研究的投入，在开发中落实环境保护措施及在运行中加强水库生态环境建设。

关键词：环境影响；电力工业；可持续发展；水电开发

　　到1997年底，我国电力总装机容量为25 000万kW，年发电量11 350亿kW·h，均居世界第2位，但人均装机容量只有0.21 kW，人均年用电量只有900 kW·h，仅相当于世界平均水平的1／3，而居民人均生活用电量只有93 kW·h，相当于美国人均水平的2.5%。今后若干年内我国电力工业的发展任重而道远。众所周知，以燃煤为主的电力工业的高速发展将对我国的资源和环境带来巨大的影响，因此，探索一条既要发展电力工业，又要保持环境的可持续发展的道路是十分重要的。本文通过对水、火电环境影响的比较研究，认为改善电源结构，大力发展水电，增加水电比重是实现我国电力与环境保护协调发展的重大举措。

1　电力供需预测

　　1997年我国国内生产总值67 795亿元，其中第一产业13 550亿元，第二产业33 148亿元，第三产业21 097亿元，年末总人口122 389万人，人均国内生产总值5 569元。1997年末全国装机容量25 000万kW，其中水电6 000万kW，火电(包括核电)19 000万kW，全年总发电量11 350亿kW·h。文献［1］清华大学、电科院、北京水电经济研究所分析了2000年和2010年电力需求预测成果，采用产值单耗法和人均生活用电指标法，以1990年为基数，对2000年和2010年的电力供求进行了修正，结果见表1。根据燃煤、燃气、燃油供应、水电建设规模和新能源发展情况，文献［1］还预测了未来的电源结构(见表2)。

表1　2000年和2010年电力需求预测

表2　2000年和2010年电源结构

　　根据表1和表2的预测结果和对1990～1995年水、火电设备利用小时统计分析，假设2000年和2010年火电设备利用小时分别为5 000 h和4 900 h，则2000年和2010年总电量构成见表3。

表3　2000年和2010年总电量构成预测

2　电力发展的环境问题

2.1　火电厂的环境污染

　　目前，我国火电厂绝大多数以燃煤为主，煤炭中除含炭外，还有灰粉、硫、氮以及有害的微量元素。煤炭燃烧在释放热能的同时还产生二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、灰渣和烟尘。排入大气的二氧化硫和氮氧化物与水汽结合生成硫酸和硝酸，随降水落下形成酸雨，造成农业、林业、水产业的损失和建筑物的腐蚀；大量一氧化碳转化为二氧化碳形成温室效应；煤炭燃烧后的灰尘经烟囱排出飘浮于大气中，危害人群健康；大量灰渣需占用土地堆放，有的还将污染地表水和地下水资源。火电厂燃烧1 t煤炭排放各种污染物数量见表4。

表4　燃烧1 t煤炭各污染物排放量　　kg／t

注：S为含硫率，A为含灰率，C除尘率

　　根据1990年～1995年历年单位电量标准煤耗递减情况，预测2000年和2010年单位电量标准煤耗分别为370 g／kW·h和350 g／kW·h，由此计算得2000年和2010年发电用标准煤，并将其转换为原煤分别为5.88亿t和10.68亿t。若燃煤平均含灰率为26%，含硫量1.05%，2000年和2010年平均除尘率分别达到97.5%和99%，则各种污染物的排放量见表5。

表5　2000年和2010年各种污染物的年排放量（万t）

2.2　水电站的环境影响

　　水电站环境影响回顾评价结论表明：绝大多数水电站对生态环境的影响利大于弊，水库对生态环境的不利影响主要有：(1)水库淹没及移民安置加剧库区人地矛盾，移民安置如果不当，会造成库区乱垦滥伐，加剧水土流失，导致局部地区环境质量下降和移民生活水平下降。(2)有些水库淹没珍稀动植物的生存地及文物古迹。(3)大坝切断了回游性鱼类的回游通道；同时库区原有河道内的产卵场被淹没和下游产卵场由于水文情势的改变而受到影响。(4)水库可能引发诱发地震及其他环境地质问题，如地下水位变化和库岸稳定等。
　　但并不是所有水电站都会引起上述问题，一般情况下与工程规模和所在地区环境敏感性有关。对于绝大多数不利环境影响，可采取措施加以减免。

3　电力发展的环境挑战

　　我国以燃煤为主的能源消耗结构，产生大量的污染物，致使许多地区出现酸雨及城市空气环境质量的严重下降。为了控制污染，保护环境，我国出台了一系列的相关法律、法规和政策，对包括火电厂在内的工业污染源提出了更严格的要求。例如，1998年1月国务院正式批准的《酸雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》(以下简称《方案》)中，两控制区总面积为109万km2，占国土面积的11.4%；且主要集中在东部沿海经济发达地区，尤其是工业城市。《方案》规定在两控制区内，排放二氧化硫的工业污染源要达标排放，并实行二氧化硫排放总量控制；有关直辖市、省会城市、经济特区城市、沿海开放城市和重点旅游城市环境空气二氧化硫浓度达到国家环境质量标准，酸雨控制区酸雨恶化的趋势得到缓解。到2010年，二氧化硫排放总量控制在2000年排放水平以内，城市环境空气二氧化硫浓度达到国家环境质量标准，酸雨控制区降水pH值小于4.5的面积比2000年明显减少。《方案》要求除以热定电的热电厂外，禁止在大城市城区及近郊区新建燃煤火电厂，新建、改造燃煤含硫量大于1%的电厂，必须建设脱硫设施。现有燃煤含硫量大于1%的电厂，要在2000年采取减排措施，在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取其他相应效果的减排措施。此外，1996年我国制定了《21世纪议程》和《中国环境保护行动计划》等纲领性文件，也对电力工业环境保护提出了很高的要求。为了控制污染、达标排放，在今后建设火电厂时，需增加投资建设污染物治理系统，据初步估算，仅脱硫装置就将使火电厂投资增加20%～30%，同时还得支付高额的运行费用。在电力市场逐步规范化的情况下，投资和成本的增加将大大削弱火电厂的竞争力。
　　在国际上，我国的环境污染已引起各国政府和人们的关注，据国际能源委员会调查统计结果表明：中国二氧化碳排放量居全球第二位，仅次于美国。如果美国兑现其所做的到2000年将稳定温室气体排放量的承诺，那么中国在今后15年到20年内将成为世界最大的二氧化碳排放国。大量二氧化碳使气温升高及降水量变化，很可能危及国家粮食生产这一基本发展目标；同时，海平面升高对相当富裕的沿海地区也是严重威胁。1992年我国与其他165个国家一起签署了联合国气候变化框架公约，主张减轻人为活动对全球气候变化造成的影响。虽然中国目前没有承担二氧化碳减排义务，但保护全球气候系统也是国家利益所在。以燃煤为主的火电厂是二氧化碳排放大户，是对中国电力工业发展的严峻挑战。

4　环境战略要求大力发展水电

4.1　水电是最优的能源

　　水力发电是技术最成熟、可大规模开发的发电形式，是其他能源难以替代的。从环境角度来看，水电是廉价清洁的可再生能源，环境影响利大于弊。实践证明，对于开发水电所带来的不利环境影响，只要在开发前开展充分的调查研究，并在开发中和运行期间采取适当的工程和管理措施，可以将水电站开发所带来的不利环境影响减少到最低程度。美国Magma电力公司的R.L.Tenny和RTP环境咨询公司的P.E.Neil研究了各种发电能源对土地使用、水质、空气排放、生物影响、废物产生等方面的环境的影响，采用分级指数法计算各种发电能源的环境影响见表6，未经加权的累计数从小到大排序为：水能、地热、天然气、生物质、石油、核能、煤炭。因此从环境的角度看，水电是最优越的能源。我国若将2010年水电的比例从目前规划的20%提高到30%，替代火电5 570万kW，使2010年水电装机容量由规划的11 500万kW，增加到17 070万kW,每年可减少燃煤1.38亿t，从而减排二氧化碳4.83万t，氮氧化物125.3万t，二氧化硫242.3万t，并节约大量的污染治理投资和运行费用，经济效益和环境效益十分显著，因此，大力发展水电是我国实现电力可持续发展的重大举措。

表6　各种发电能源对环境影响的评级

　　我国水电资源十分丰富，到1998年底；其开发程度以容量计仅为16.5%，与发达国家(50%以上)相比差距甚远，潜力很大。据有关资料显示，目前正在建设和具有相当设计深度的特大型水电站装机容量3 700万kW，大中型水电站约4 000万kW，小水电1 000万kW，抽水蓄能电站1 500万kW，合计为10 200万kW，若能抓紧金沙江下游近2 000万kW的溪洛渡、向家坝水电站的前期工作，使其中之一在2010年投产，从而在2010年新增水电装机达10 700万～11 600万kW，使水电装机容量比例提高到30%是完全可行的。

4.2　优化设计，协调行动

　　实践表明：兴建水电站可能引起的环境影响，通过优化工程设计可减小到最低限度。在规划设计中无法避免的不利影响，可在开发和运行中，根据环境保护设计的要求采取适当的工程措施予以解决。因此，水电站在开发前需要花大量时间和财力开展勘测设计以及环境影响评价工作，选择合适的坝址和蓄水位。由于水电站生态环境问题涉及环保、国土、水利、林业、农业、渔业、航运和文物等部门，问题较为复杂，仅靠业主是难以解决的。水电开发在逐步引进市场机制的同时，仍需由政府部门加强协调、监管和政策扶持。

4.3　加强水库生态环境建设

　　(1)合理开发利用库区资源。兴建水库淹没森林、村镇和良田沃土，取而代之的是水体。广阔的水面为水产养殖创造了条件，水体的气候效应改善了库区周围作物生长环境，还有前景十分广阔的旅游、娱乐功能。兴建水库是资源的转换，这种转换除了引起生态系统变化外，对库区传统的生产方式和产业结构带来了巨大而深远的影响。为了合理利用库区资源优势，必须摸清水库引起的资源结构和环境的变化，调查库区及库区周围的水资源、土地资源、森林资源、气候资源和旅游资源数量、分布和可开发利用情况，从可持续发展的战略出发，制定资源开发规划，尽量做到合理利用，适度开发。
　　(2)开发与保护并举。由于大多数大中型水库都是跨区跨县，各区县对水库资源认识和开发方式不一致，这就必须协调开发规划，统一资源保护政令，严禁乱采、滥捕。对此，大型水库应建立统一的管理机构，加强对库区的宏观管理，制定库区开发与环境保护条例，必要时，可建立保护区，树立可持续发展的观点，遵循在保护的前提下开发，在开发中保护的方针，使库区生活、生产、生态良性循环，促进经济的持续稳定发展。
　　(3)控制流域环境污染。必须站在流域的战略高度，把水库和流域作为一个整体来考虑。开展流域环境规划水土保持规划工作，要结合当地资源情况进行产业规划，对于新建项目必须开展环境影响评价，在建设中落实“三同时”，对于已经存在的污染源，要根据国家的产业政策，结合技术改造，按照“谁污染，谁治理”的原则限期治理。■