从赵南元教授的《评“水电还算绿色能源吗?”》得知,国内竟然有人极力反对建水电站,说是会破坏环境,水电并不是清洁的能源云云。感到很奇怪,因为在加拿大 的电力消费,主要用的就是水电,环境却很好。(见下图,加拿大的电力生产结构。)
紫蓝色表示水能,红色表示核能,浅灰色表示煤,橙色表示石油,黄色表示天然气,深灰表示其他。
(据加拿大自然资源部网站,http://www.canren.gc.ca/tech_appl/index.asp?CaID=4&PgID=26)
2002年加拿大水电站的发电量居世界第一位,但他的装机容量并不是最多的,比中国、美国少,居第三位,显示出这里的水量丰沛和水电站运作良好的优势。加拿大的淡水资源也居世界第一位。
| | 2002年产量GWh | 装机容量 MW |
| 加拿大 | 353,000 | 67,100 |
| 美国 | 300,000 | 76,000 |
| 巴西 | 300,000 | 64,000 |
| 中国 | 258,000 | 82,700 |
| 俄罗斯 | 174,000 | 44,700 |
| 挪威 | 121,000 | 27,600 |
| 全世界总计 | 2,740,000 | 729,000 |
据the World Atlas and Industry Guide, International Journal on Hydropower and Dams. Aqua-Media International, UK, 2003.
加拿大核燃料资源很丰富,加上核电技术比较成熟,所以核电生产也很多,1993年到1997年,我住在新不伦瑞克省圣约翰市 ,位于大西洋岸边,那里的一个岛上便有个核电站 ,也没有听说对环境有什么危害,对外开放,可以去参观。核电和水电加起来,就无须再烧很多煤炭来发电了,火电在 加拿大能源生产中所占份额,不到四分之一。 生产的电力用不完,约有十分之一是卖到美国去。自然也就没有什么工厂或家庭还在烧煤,水和空气都很清洁,天空经常是蔚蓝色。
没有听说因修水电而破坏了环境。我在居住的新不伦瑞克省省会弗雷得里克顿市附近有一个水电站,是 因那里有个“大瀑布”而修建,已有多年历史。这个“大瀑布”是圣约翰河因被冰川堆积物堆积的天然大坝堵塞而形成,是一个游览地,建了电站后仍是一个游览地,不过游客并不很多,是因为虽名为“大”,和尼亚加拉大瀑布比起来,只能是小巫见大巫 ,远处不会有多少人来,本省才七十多万人。(右图,弗雷得里克顿市)
比起来,新不伦瑞克省的水电是排不上号的,魁北克省是第一大户,装机容量达到15000MW,即接近全加拿大水电站装机容量的四分之一了。
水能够发电,是利用了它所处高低位置不同的落差。
水往低处流,是受到地球重力的作用;而水能到高处去,是因它吸收了太阳辐射来的能量而蒸发,在条件适合时再从大气中凝结出来降下的结果,因此,水力发电实为对太阳能的利用,于水 本身无损耗,是可以循环使用,无污染的可再生能源。
举世闻名的尼亚加拉大瀑布。位于尼亚加拉河上,这条河长不过53千米(公里),落差却有98米,平均流量达到每秒5720立方米,水力资源极其丰富。1881年就有人在这里建起了一座水电站,1924年扩大到装机容量超过15万千瓦的最大规模,不幸的是,在32年后的一次大塌方中,大部被破坏。塌方的原因是引水排水工程处置不当,使岩层发生破裂,加上水的渗入,导致了灾难的发生。但这并非水电站不可建,关键在于事先对地质水文等情况要作充分的了解,采取的预防措施。一言以蔽之,就是要按科学的要求办事。美国人在这个电站废址上建立了个地质博物馆,以记取教训,保存有图象和文字记载还有实物,塌方的现场就在旁边的峭壁下,峭壁上建有供观察者立足的一个平台,使这里成为进行环境保护教育特有的教材。而在塌方事故发生后五年,一座规模更大,装机容量达到240万千瓦的水电站,又在瀑布下面约7公里处美国一侧建成了。
尼亚加拉大瀑布为美国和加拿大所共有,加拿大这边得到的用水的份额还要多些,1893年这里也建成了一个发电能力仅2200千瓦的小水电站,到现在已一共有七座水电站在运行,装机容量总计达到420多万千瓦。(http://www.iaw.com/~falls/origins.html#Power)
因此人们所看到的大瀑布,仅是河水中的一小部分,大部在上游引走,用于发电去了。不过到枯水季节,电站就要减少用量以保持大瀑布壮观的景色。而尼亚加拉大瀑布附近的环境一直是很好的。这个例子说明,只要是经过科学的考察,认识到河流运动的规律,合理开发水力资源,既得到电力,仍保持环境的美好,是可以作到的。
加拿大的水电资源开发得够多了,但是他们并没有停步,预期水电的生产量还将以每年增加0.5%的速度增长。新电站继续在修,其中最大的是位于加拿大东北部拉布拉多(Labrador)邱吉尔瀑布处的水电站,这个瀑布位于从Ashunanipi湖流向Meliville湖的河上,并不算高,75米,但在此瀑布以上的32千米(公里)长的河段内,拥有的落差就有300米,这里很适合建电站。此瀑布在1894年即已被从欧洲来的移民发现,但建水电站则是到1962年才定下来,之前进行了长达八年的野外调查。1971年12月6日下午5点17分开始输电后,运作正常,以后继又继续续扩建。他们还提出了要重视小水电(1 MW to 30 MW) 的开发,因为这种小水电在加拿大整个水电的生产能力中,目前仅占3%,潜力是很大的。
加拿大的电力不缺乏,为什么还要开发水电?照有些人的说法,就是去破坏环境了,其实加拿大人最重视保护环境的,但他们懂得,只要按科学办事,开发水电并非就要破坏环境,而河水滔滔不绝,你不去开发,它所蕴藏的能量时刻在白白流走。从全球来看,能源紧缺,这里的水电开放出来,也是增加了世界能源的供应。特别是水电的成本低,加拿大更是低,出厂价一度电3分钱,仍有利可得;因产量高,总算起来收益也不少。廉价的电力支持了加拿大的工业,特别是耗电量大的工业,如金属铝是用电解氧化铝的方法得到的,所以加拿大能成为世界主要的金属铝供应处。因此,他们当然不会放弃继续开放水电资源,从技术、经济和环境几方面的因素综合考虑结果,据称还有相当现有水电发电能力一半以上的潜力。
水电可不可以用,水电站是不是可以建,答案已很清楚,不成问题的问题。加拿大的事实,已作了回答。
陶世龙,2005年8月21日于加拿大之Fredericton
posted on Saturday, August 20, 2005 2:55 PM
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