国家应当重视四川核电产业发展
内参专稿
水电煤电资源拼抢环境不堪重负
国家应当重视四川核电产业发展
刘斌夫
长期以来,人们以为名山大川资源富集区大西南云贵川诸省尤其四川水力能蕴藏十分丰裕,并且简单地认定水电就是“清洁能源”,似乎还觉得四川电力充足供送省外绰绰有余……其实,这是比较严重的认知误区。
四川水电、煤电资源已严重透支,“西电东送”之后“西电西用”捉襟见肘难以为继,长江上游生态屏障因水电过度开发已造成灾难性的负面影响。
作为国家核技术大后方核心基地的四川,水电、煤电与核电以及太阳能、风能、生物质能等新能源产业结构和资源配置,亟待调整、平衡和优化,而且应将新能源产业及新能源新技术开发与利用,纳入应对金融危机和灾后重建计划,予以倾斜扶持,重建能源安全和生态安全体系的客观要求已十分迫切。
一、水电、煤电资源严重透支濒近枯竭恶性循环,四川核电新能源产业开发迫在眉睫
1.水电资源丰沛,开发竭泽而渔
四川现有大大小小水电站6673座,可谓全国之最和世界之最。这些水力能发电项目,主要集中在四川西部盆周地区的横断山地、龙门山地及鲜水河谷、安宁河谷等地带。长江上游金沙江、岷江、大渡河、雅砻江和嘉陵江干流,已经规划和陆续建设了80余座大中型高堤坝、大库容、引水式或径流式水电站。
2004年四川全口径水电装机容量1357万KW(千瓦),占全省总装机容量的67%。2008年全川水电装机容量2223.67万KW。四川水电规划装机容量为“十一五”期末2010年为3301万KW,新增1077万KW;“十二五”期末2015年6530万KW,新增3229万KW;“十三五”期末2020年8528万KW,新增1998万KW。四川水电理论储量为1.2亿KW,技术经济可开发量约为1亿KW。从2008年至2020年,四川水电占总装容量从63.5%跃升到82%。截至“十三五”期末2020年,四川水电资源基本枯竭!
2.煤电资源匮乏,耗用入不敷出
四川煤炭资源相对贫乏,全省原已探明储量为135.3亿吨,保有储量121亿吨;煤矿开采条件较差,煤层薄,优质煤少,地质结构复杂。2007年全省煤炭总消费量9450.1万吨,其中发电煤用量占34.3%,即约3241.4万吨。但以煤电远景开发1600~1800万KW计,全省每年用于发电的原煤消耗约4600万吨,煤炭总消耗约1亿吨/年。2008年汶川5·12特大地震,使四川煤矿造成巨大损失。而今,全省煤炭供需矛盾日益突出,燃煤供应形势日趋严峻。
作为传统火电主要燃料的四川煤炭,其可开采储量,1997年川渝分治前的大四川约有108亿吨,重庆直辖后,新四川约有70亿吨,近年连续开采量达7千万吨~8千万吨/年,目前四川煤炭矿藏保有储量仅为46亿吨,实际已经始渐减产,至2015年煤炭矿储明显衰退,仅剩宜宾、叙永等少量煤矿尚可供开采,生产生活用煤将主要依靠外运入川。
2004年四川煤电装机容量681万KW,占全省电力总装机容量的33%;2008年四川以煤电为主的火电装机容量为1274.10万KW,占全省总装机容量的36.5%;根据规划,至2010年为1265.6万KW,占28%;至2015年为1642万KW,占20%;至2020年为1842,仅占18%。因煤电资源短缺,接近枯竭,四川以煤电为主的火电规划装机容量呈逐渐较大幅下降趋势。
3.水火电开发比例失调,核电新能源产业亟待启动
除水电外,火电中的煤电作为传统能源,在富煤省份尚可加大装机容量的增长幅度,对于四川这样的贫煤省份,将来煤电燃料仅靠外运,不仅加大了电源生产成本,且很不利于生态环保。四川随着煤源短缺而致水火电比例愈加失衡,只有发展火电家族中的新型能源产业,启动开发核电。
核电是典型的新型火电,其原理是:“核裂变”→蒸汽热能→汽轮机→电能”。四川作为中国核工业技术的大后方核心基地,具有最雄厚的核技术、核经济基础和较显著的核电产业优势。四川只有发展核电等新能源产业,才能缓解水电、煤电资源紧张状况,使水、煤、核电等能源结构得以调整、平衡和优化,同时减缓水电过度开发、过急(激)开发、超量规划的进度,减少煤电快消耗、高污染对生态环境的破坏程度,从而为兼顾“西电东送”和“西电西用”提供切实保障。
二、“西电东送”与“西电西用”矛盾突出,枯水期四川电力短缺
2008年度,四川全口径总装机容量3500.17万KW,全省发电量1235.9亿千瓦时,全社会用电量1213.39亿千瓦时,全网最大负荷2090万千瓦,全省外送电量63.7亿千瓦时。
“西电东送”主力在四川。目前及今后相当长一段时期,川电丰水期外送,包括:二滩水电站直送、网上配送重庆,交流通道、川湘直流配送华中东四省,锦屏、官地直流外送和网上配送华东,以及送西北,合计规划外送容量从2010年的550万KW,陡增至2015年的2470万KW,再增至2020年的2670万KW。这种主要依靠对水电资源严重透支和以水电产品为主的“川电外送”、“西电东送”,任务十分繁重。以上还不包括川滇两省各占一半的界河——长江上游干流金沙江下游水电基地电力外送。如果加上金沙江已经规划及正在开发的向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德4座大型水电站,技术可开发容量4336万KW、已核准2026万KW和目前开展前期工作2310万KW在内,四川水电外送的任务、责任和压力就更为重大。
承担主要外送任务的四川水电,因发电用水源头季节温差、降水量差及冬冰期等故,丰枯期出力变化过大。四川虽然水电储量丰,可用量却并不大。例如,向家坝水电站装机容量600万KW,原设计容量是400万KW,增加装机1/3的容量其实无用。因为长江上游生态逐渐恶化,水量逐年减少,冬季无雨或源头结冰而致至少4个月的枯水期,其电力实际产能,仅为装机容量的30%。故而造成按装机容量虚拟值计算,水电造价成本表面较低,按丰枯期平均出力,水电造价实际很高的水电“低造价假象”。加之川电外送、西电东送过程的送出代价亦大。输送电压力±800千伏、里程2000公里相应线路截面的交流、直流输送,“网损”分别为3%和6%。若要减少输途网损,加大加快输送量率,即须建设更高造价的特高压输电线路,每个远程输电站造价,至少在50亿至上百亿元。将此摊入计算,水电总成本和度均成本更高。实际上,四川在以牺牲区域资源环境——长江上游自然资源和生态屏障何尝不是全国乃至全世界共有财富,而为全国经济高速增长做着重要奉献。
将目前全省发电量和省域全社会用电量相比照,四川已然出现电力缺口。随着“西电东送”计划量连年陡增,省域地表径流量亦即实际发电能力连年锐减,丰水期尚可自保,每年达4个月的枯水期,仅有极水量的水电站工程具有丰枯调节能力,以水电为主的“西电西用”、“川电川用”电力,逐年愈加短缺。冬季枯水低谷期,省会成都二环路一带已时而停电。
2020年规划水电装机总量8000余万KW,但因河流濒临干涸使枯水期水量变化更大,实际年发电能力仅为40%多,即约3600余万KW,向外省送出2670万KW,本省仅余近1000万KW,加上火电及其他电源装机规划容量1842万KW,预计该年度全省用电需求低高水平为3123万~3453万KW,该年度用电缺口至少约为351万~681万KW。根据我省目前电力弹性系数、国内外经验、我省所处发展阶段等因素预测,我省需电量(在高水平下)2015年将达到2462亿千瓦时,最大负荷4328万千瓦,2020年将达到3453亿千瓦时,最大负荷6099万千瓦。那么,2020年四川全省最大用电缺口将可能高达3327万KW。
保守估计,“十二五”期间四川每年至少缺电340万KW,“十三五”期间年缺电460万KW,2030年水煤电资源彻底枯竭的四川年缺电1208万~1392万KW,将较为严重制约作为西部大开发重要版块,十一五规划“中国区域经济第四增长极”——地缘经济地位十分重要的成渝城市群和成渝经济圈的经济社会长期稳健可持续发展。
严酷的现实告诫我们,四川必须一改过去“优先、大力发展水电”,为而今的“适量、减缓发展水电,优先、大力开发新能源”。
三、长江上游水电过度开发已致严重负面效应,国家生态安全不容忽视
1.因煤电短缺而大上水电,水电过度开发造成生态环境灾难
(1)河水断流,水量锐减,泥沙俱下,水质低劣
自然河流上的无调节径流式水电站,渠化或多级导流洞连续递延引流式水电站,高堤坝大库容水电站,截弯取直强制破坏地形原貌的水电站,在西南地区尤其四川占了绝大部分比重,并在长江上游每条水系的干支流形成众多高密度布列的水电站群,将自然河流五花大绑,导致岷江、大渡河等重要水系干流已季节性、地段性断流,甚至一些河段常年干涸,严重扭曲地表水流的自然属性和生态特征,破坏了水流涵养功能,造成区域气候恶化、气温升高、降水量减少和水土流失。
西南水电资源主要布势于中国地势第一阶梯青藏高原边缘横断山区和第二阶梯龙门山系,长江上游生态屏障因了水电过急、过量、过度、过份开发,而形成始料未及、愈演愈烈的负面效应,包括现已大量显现及将来未卜难测的生态环境恶果。
岷江干流水电站过度开发,致使人类旷世杰作,惠及四川盆地千里沃野和亿万人民,千年不朽的都江堰,伟大的水利工程基本“退休”;穿越西部最重要的特大中心城市成都的母亲河锦江,冬季断流,鱼虾尽死,流量越少,流速越缓,水体沉积浮游物越浓稠,水质越差,直至劣Ⅴ类,河流发臭。
三峡电站大坝将在百年内即泥沙淤满,若不炸坝导流,甚至可能导致四川盆地重回5000年前的内陆海状态。
(2)电站水库流体水压干扰地应力,诱发地震和泥石流灾害
正在建设的四川雅砻江锦屏两级巨型孪生连体水电工程,上游Ⅰ段坝高305米、库容77.6亿立方米,下流Ⅱ级为截弯取直大流量引水式电站,位于木里、稻城—剑川断裂带;金沙江中下游石鼓以下规划13级水电站,从宜宾正式进入长江上游主干流后,还有石棚拟建、小南海在建、葛洲坝建成、三峡大坝建成等4级水电站,依次位于小江、安宁河、绿叶江3个断裂带;首尾衔联在建的金沙江向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德以及虎跳峡(一库八级)等巨型高坝大库水电站,位于金沙江版块缝合带;大渡河瀑布沟(汉源、石棉县域)坝高186米、库容53.9万立方米大型水电站,处于道孚—康定(鲜水河)断裂带和长达20公里的河湾宽谷带,同其上下游一连串已建4座、规划待建15座高坝大库水电站一道,处于已休眠数十年的地质高危区;岷江紫坪铺水电站坝址和库区尤其西北湾水岸映秀、漩口,位于龙门山主中央大断裂和后龙门山大断裂交汇处,设计库容11.26亿立方米,坝高156米,装机容量76万KW,正常水位877米,所控流域面积98%,所控年均流量469米3/秒,年径流总量148亿米3(为岷江97%),2004年12月1日始蓄水,2005年5月首台机组发电,2006年12月工程完竣正式使用。蓄水正式运行不到两年,就诱发汶川特大地震。地震使坝体内部迸裂。幸而当时提前开闸放水,震发时库容仅余1/3的水量,否则大坝必塌而成都不保。为避免影响余震,现在实际库容只能控制在1/3以下。
目前,四川水电项目建设存在几大问题,在岷江干流尤为典型突出:①夸大装机容量。在规划设计时比实际出力上浮装机容量30%以上,理应实事求是地削减。②盲目追求坝高库大。应当提倡中、小库容和中、低库坝,才不至于霸占、控制江河几乎全部水量,才能降低断流、垮坝的风险系数。③隐瞒潜在隐患。对项目所在地可能发生的地震烈度肆意压低评估,隐瞒可能危害的实情及程度,逃避灾害防范和安全监督。由于水电项目报规报建弄虚作假,过量透支开发,而致“岷江已死”。地震每上升一个震级,就会增加百倍破坏力量。岷江—长江干流所经地质断裂带强震易发区数十座密集排布的水电站高坝大库,若遭遇大灾,极易引发从源头至三峡自上而下连续垮坝的“多米诺骨牌效应”,危及长江上中游6省7市5亿人口的生命财产安全。
5·12大震灾后,四川水电项目所在病险水库和不能满库容运行水库,至少占60%以上,许多水电库坝裂缝难以修复,许多已建成水电站应当岁修和轮休。
岷江、大渡河流域几乎囊括了四川5个世界遗产、10余个国家级风景名胜区,居全国之冠,为世界瞩目。水电过渡开发,同时使世界遗产、国家公园、自然人文旅游资源富集区域的景观景貌受到不同程度的破坏,制肘、削弱了富民惠民的绿色经济、朝阳经济。
“南水北调”工程更应慎思缓行,否则长江上游水系全线干涸的临界期期更将提前。
2.水电与高污染工业项目如影形随
(1)为促销一度过量开发的而“磷电联姻”、“电冶结合”
因了四川水电过量开发,大中型水电站上国网运行,供应全省和外送出省,而小型水电站只能上地方网就地供用,小水电卖不出去,各地政府就指令性、针对性地向高耗能(多半是高污染)的粗放型硅铁及铝业冶炼项目招商,以极低电价和极低地价等优惠条件落户,从而促销当地小水电。
2000年四川省一度决定今后攀枝花地区重点投资高耗能产业,规定工业电价每千瓦时不超过0.2元。黄磷厂等大批高耗能高污染企业纷纷进驻该地区。因属相对落后的生产力,生产1吨电解铅和1吨黄磷,分别需耗电近1.5万度(千瓦时)和1.4万度左右。
2001年6月四川省委省政府发文要求“积极支持发展高耗能工业,努力提高全省用电消费水平”,作为加快发展水电支柱产业总体思路的重要组成部分,提出“十五”计划水电项目投资300亿元的同时,要“兴建多晶硅、工业硅、电解铝、铁合金、钒、钛、化工产品等一大批高耗能项目”。
2008年5·12特大地震发生前夕,四川提出“建立承接东南沿海高中耗能小商品制造业向西部地区转移平台”的动议,于是岷江、大渡河流域水电站密集区的地方政府纷纷以极优电价向沿海招手,其时四川地方网小水电的工业用电电价在0.3元以下,而浙江等省劳动密集型粗放加工型企业电价在0.76元以上,巨大的用电成本差价诱惑,只因强震灾害来临才告暂停。
在曾一度电冶结合的思维定势下,四川产生了一批横跨水电力能开发和高耗能工业的“两能企业”。
(2)高耗能项目蜂拥上,枯水期电力奇缺,被迫再上煤电
由于丰水期西南地区尤其四川小水电略有丰余,盲目扩张高耗能工业项目,2004年起,四川乃至整个西南地区重新陷入枯水期严重缺电、高耗能企业季节性停产的窘境,尽管2007年以来,水电装机容量更大幅度提高,更多水电项目相继立项建设,“西电西用”却更显紧张。
“川电外送”任务光荣而艰巨,“川电川用”捉襟见肘,水电过度开发催生高耗能工业,水电枯水期供应不足,又连锁催生煤源稀缺且高污染的更多煤电项目。
煤电项目对大气污染尤为严重。成都市东城片区原有三大煤电厂,仅其几柱烟囱每年排放于市区的烟尘就超过3600吨。装机容量400万KW的煤电机组,即便在满足国家环保标准的前提下,每年将耗用燃煤1600万吨,排放烟尘约0.5万吨、二氧化硫3.4万吨、氮氧化合物约4万吨、灰渣约180万吨。如许巨量污染物排放,势必对有限的环境容量造成冲击性危害。
四川陷入“煤源不足→透支水源→水电不足→更上煤电、水电项目→高耗能企业→煤电项目”恶性循环怪圈,加之水电过度开发引发的生态地质灾难。貌似“清洁能源”和“可再生能源”的水电,由于恶性刺激过度开发,与煤炭等化石矿物燃料发电,同样与高污染紧相伴随,非清洁,不可再生,危及国家生态安全。
西南尤其四川水电资源保护,必须引起高度重视,遏止急功近利的短视行为,保持“生态流量”,有限、有序、有利、有节地开发。
黄河、长江上源都流经四川,若尔盖大草原有长江、黄河上游分水岭。四川的生态环境致关重要、极其宝贵而又非常脆弱。难道西部大开发就仅仅以“西电东送”、“南水北调”来粗疏概揽?西部开发应当找到独有的模式,那就是:绿色经济和特色经济。
四、核动力等新能源与重大装备工业支撑西部经济,“老三线”迎领全新使命
四川能源结构现状不尽合理,归根结底是“政绩政府”的“工业GDP情结”所诱使,同时,自上而下水电规划建设的评价体系不够完善,只讲理论蕴藏资源量和技术经济可开发量,而未将生态安全可开发量和可持续发展后开发空间纳入电业尤其水电开发规划视野,产业发展定位和方式不尽科学。
如果将四川水电、甚而煤电的“已正开发量”与“理论蕴藏量”“经济可开发量”、“技术可开发量”、“生态环保安全底线可开发量”及“外送与自需电量”一并衡量,就不难得出结论:大西南尤其四川,应当放缓、减少水电开发步伐和开发容量,拆停震灾所致病险的大中小水电坝库,逐步淘汰小煤电,努力实现水电、煤电、核电等能源结构平衡。
四川能源资源颁布很不均衡,水电资源90%以上的集中于川西高原,远离负荷中心,迫切需要在负荷中心地带建有大型电源支撑点,从而保证电网安全、稳定、高效运行。牛刀跃跃欲试的四川核电项目,已写入《四川省火电电源与电力市场空间及开发建设规划》和《四川核电4×1000MW(兆瓦)级机组新建工程初设方案》。改变“以水阻核”,争取“以核济水”,将已被世界公认的安全、清洁、可靠的核电等新能源产业项目,纳入四川省电力开发建设总体规划,急盼尽快报批列入国家发改委电力发展项目布局新近调整的总盘子,力争于“十一五”末期或“十二五”前期早日启动建设。
目前,仅据本省“十二五”期间至“十三五”期末保守估计需电缺口和电源建设市场空间,分别为340万KW~470万KW和460万KW~1000万KW,基于诸多因素,实际缺口可能更大。为满足内需外送基本要求,而初步规划四川核电新项目可先上400万KW级装机容量(实际发电能力可能达到640万KW)。中国西部首座核电项目选址川北蓬安县三坝,嘉陵江中游马回曲流侧畔,位于扬子台地地质状况最为稳定地带,各方面条件均属优异,且已进行长达5年的精心准备。
节能减排,倡创绿色GDP,就是科学发展观。四川电业发展似当遵循如下原则:外送——丰送枯不送,煤电——小关大不关,水电——常开不过度,核电等新能源——后来要居上。
失之东隅,收之桑榆。亡羊补牢,未为晚矣。鉴于四川水电、煤电资源殆尽且分布偏远,水电、煤电项目本身所带来的一系列负面影响;鉴于四川有着最厚实的核技术基础(中国核动力设计研究院和中国工程物理研究院)和核电装备工业特大国企(东方电气集团),三线建设伊始就在四川布阵了一大批电力需求较大的重机、军工企业;虽则四川盆地阳光不够充足,然而约占全省一半面积以上的甘阿凉民族地区却有着富足的太阳能、风能等可再生天然资源;鉴于四川能源结构不合理,内配外送电力需求日高,虑及远离负荷中心的山区远距离输电的输送效率和安全隐患,故而在位居川渝之间、与成渝两市形成犄角之势的川北老区南充,选址落户核电项目,作为负荷中心最近的较大电源支撑点。与之同时,应当倾力跟进研发、孵化、规划、建设太阳能、风能、生物质能及沼气、地热、煤层(天然)气等新型能源开发项目,并及时充分利用光伏、光热、光合新技术,把全国率先研发诸如太阳能、沼气和核技术等新能源的四川,努力建成中国西部新能源产业高地。