浅论水能资源助力低碳能源之路

1、浅论水能资源助力低碳能源之路中图分类号：TV21文献标识码：A文章编号：能源是推动人类文明发展的动力，能源的开发水平和利用水平标志着一个国家和民族进步和文明的程度。前言:中国能源资源紧缺。当前，全球一次性商品能源每年的消费总量大概是155.4108吨标准煤，中国人均能耗仅占世界人均能耗的69%，是美国人均能耗的1/5，是经合组织国家人均能耗的1/3左右。为了建设节能型富裕小康社会，我们还要付出极大的努力，提高能源的产量和利用效率。我国能源资源品种和储量决定了能源的多元化结构：煤炭、石油、天然气、水能、核能、风能、太阳能都有。在常规化石能源当中，煤炭占第一位，是当前的主力能源。中国有约1万亿吨原

2、煤的储量，但可开采的大约有1908亿吨，2010年全国原煤产量将达33亿吨；石油是我国贫乏的资源，资源保有量是212亿吨，可开采的只有约24亿吨，现在年产量约2亿吨，年消耗约4亿吨，有一半依靠进口。天然气比较富裕，资源保有量是22万亿立方米，经过持续勘探调查，每年探明储量仍在不断增长，是我国能源前景的一个亮点。经过长期勘探和调查，水能在中国资源中是比较丰富的，理论蕴藏量是6亿9千万千瓦，由于复杂的地质条件和其他制约因素，有一部分水能资源量无法开发利用；技术上可开发的约为5亿4千万千瓦，经济上可开发的有4亿千瓦。截至2009年，我国已经开发了1亿9千万千瓦，折合成标准煤约2.75亿吨标准煤，每年

3、减少碳排放7.33亿吨。我国的水能资源尚有2亿3亿千瓦有待开发利用。水能资源指水体的动能、势能和压力能等能量资源。是自由流动的天然河流的出力和能量，称河流潜在的水能资源，或称水力资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。水能是一种可再生能源（见新能源与可再生能源）。到20世纪90年代初，河流水能是人类大规模利用的水能资源；潮汐水能也得到了较成功的利用；波浪能和海流能资源则正在进行开发研究。人类利用水能的历史悠久，但早期仅将水能转化为机械能，直到高压输电技术发展、水力交流发电机发明后，水能才被大规模开发利用。目前水力发电几乎为水能利用的

4、唯一方式，故通常把水电作为水能的代名词。构成水能资源的最基本条件是水流和落差（水从高处降落到低处时的水位差），流量大，落差大，所包含的能量就大，即蕴藏的水能资源大。全世界江河的理论水能资源为48.2万亿度/年，技术上可开发的水能资源为19.3万亿度。中国的江河水能理论蕴藏量为6.91亿千瓦，每年可发电6万多亿度，可开发的水能资源约3.82亿千瓦，年发电量1.9万亿度。中国水能资源分布中国在20世纪70年代末做了普查，统计了单河理论蕴藏量0.876亿千瓦时/年以上的河流3019条，总理论蕴藏量为5.7万亿千瓦时/年；加上部分较小河流后，合计为5.92万亿千瓦时/年（未统计台湾省水能资源），居世界

5、第一位。经统计，单站装机500千瓦及以上的可开发水电站共11000余座，总装机容量37853万千瓦，多年平均年发电量19233亿千瓦时。全国各大区和各水系的理论蕴藏量和技术可开发资源的分布。据1993年的初步估算，经济可开发资源为：装机容量29000万千瓦，多年平均年发电量12600亿千瓦时。中国河川水能资源的特点资源量大，占世界首位。分布很不均匀，大部集中在西南地区，其次在中南地区，经济发达的东部沿海地区的水能资源较少。而中国煤炭资源多分布在北部，形成北煤南水的格局。大型水电站的比重很大，单站规模大于200万千瓦的水电站资源量占50%。已于1994年12月开工的长江三峡工程的装机容量为182

6、0万千瓦，多年平均年发电量840亿千瓦时。位于雅鲁藏布江的墨脱水电站，经查勘研究，其装机容量可达4380万千瓦，多年平均年发电量2630亿千瓦时。中国的水能资源分布很不均匀，东部的水能资源基本已开发完毕，剩余的主要集中在四川、云南、等省区。而这些西部地区人口稀少，要开发利用这些水能资源需要远距离输送电能到负荷区。中国水能资源开发程度要远低于发达国家。20世纪5070年代甚至80年代，是西方国家修建水电站的高峰时期。比如法国在欧洲罗纳河和塞纳河上建水电站，罗纳河的水资源利用基本上做到了滴水不漏。法国的水能资源已经达到90%的利用率，瑞士是87%，德国70%，奥地利69%，日本67%，美国66%，

7、而中国还不到30%。挪威全国的电力95%以上都是靠水电。中国要走低碳能源之路，要在节约能源的前提下，充分利用自然界的可再生能源，尽量减少不可再生的化学能源的使用，尽可能减少二氧化碳的排放。在可再生能源中，水能的利用完全是物理过程，它既是清洁能源，又是可再生能源，虽然出力有限，但是能量无限。水能资源的利用过程，它通过水库储蓄一定水量，需要时可以发电，不需要时就把水存在水库里。水能的年利用小时量，大的水电站是40005000小时，小的水电站也就是20003000小时。人类开发利用水能资源的历史源远流长。根据中华人民共和国可再生能源法释义（全国人大常委会法工委编）对水能的定义是：风和太阳的热引起水的

8、蒸发，水蒸气形成了雨和雪，雨和雪的降落形成了河流和小溪，水的流动产生了能量，称为水能。当代水能资源开发利用的主要内容是水电能资源的开发利用，以致人们通常把水能资源（Waterpowerresources）、水力资源（hydraulicpowerresources）、水电资源（hydroelectricpowerresources）作为同义词，而实际上，水能资源包含着水热能资源、水力能资源、水电能资源、海水能资源等广泛的内容。1、水热能资源水热能资源也就是人们通常所知道的天然温泉。在古代，人们已经开始直接利用天然温泉的水热能资源，建造浴池，沐浴治病健身。现代人们也利用水热能资源进行发电、取暖。如

9、冰岛，该国2003年水电发电量为70.8亿千瓦时，其中利用地热（即水热能资源）发电就达14.1亿千瓦时，全国86%的居民已利用地热（水热能资源）取暖。我国地区已建成装机2.5万千瓦的羊八井电站，也是利用地热（水热能资源）发电，据专家预测，我国近百米内土壤每年可采集的低温能量（以地下水为介质）可达15000亿千瓦。目前我国地热发电装机3.53万千瓦。2、水力能资源水力能包括水的动能和势能，中国古代已广泛利用湍急的河流、跌水、瀑布的水力能资源，建造水车、水磨和水碓等机械，进行提水灌溉、粮食加工、舂稻去壳。18世纪30年代，欧洲出现了集中开发利用水力资源的水力站，为面粉厂、棉纺厂和矿山开采等大型工业

10、提供动力。现代出现的用水轮机直接驱动离心水泵，产生离心力提水，进行灌溉的水轮泵站，以及用水流产生水锤压力，形成高水压直接进行提水灌溉的水锤泵站等，都是直接开发利用水的力能资源。3、水电能资源19世纪80年代，当电被发现后，根据电磁理论制造出发电机，建成把水力站的水力能转化为电能的水力发电站，并输送电能到用户，使水电能资源开发利用进入了蓬勃发展时期。现在我们所说的水电能资源通常称为水能资源。在水能资源中，除河川水能资源外，海洋中还蕴藏着巨大的潮汐、波浪、盐差和温差能量。据估计，全球海洋水能资源为760亿千瓦，是陆地河川水能理论蕴藏量的15倍多，其中潮汐能为30亿千瓦，波浪能为30亿千瓦，温差能为400亿千瓦，盐差能为300亿千瓦。当前人类对海洋水能资源的利用只有对潮汐能的开发利用技术达到了可以大规模开