我國農(nóng)村水能資源技術(shù)可開發(fā)量達1.28億千瓦，廣泛分布在1700多個縣。截至2014年底，全國已建成裝機在5萬千瓦及以下的小水電站47000多座，裝機容量7300萬千瓦，年發(fā)電量2200多億千瓦時，裝機容量和年發(fā)電量均占全國水電的1/4。小水電對我國電力工業(yè)發(fā)展，尤其是對廣大山區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展和農(nóng)民脫貧致富作出了歷史性貢獻，仍大有可為。
一、小水電的歷史作用
1.助力貧困山區(qū)實現(xiàn)了農(nóng)村電氣化。1983年國家啟動農(nóng)村水電初級電氣化試點建設(shè)，在中央政策支持、資金扶持下，地方以自力更生為主開發(fā)小水電，建設(shè)配套電網(wǎng)，在全國范圍內(nèi)形成了40多個區(qū)域電網(wǎng)，600多個縣以小水電供電為主。電氣化縣戶通電率從1980年的不足40%提高到2010年的99.8%，戶均年生活用電量從不足200千瓦時提高到800千瓦時，使全國1/2的地域、1/3的縣市、3億多農(nóng)村人口用上了電，小水電點亮了中國農(nóng)村。
2.拉動當(dāng)?shù)貎?nèi)需。農(nóng)村水電建設(shè)可帶動機械和建筑業(yè)發(fā)展，增加就業(yè)機會和農(nóng)民收入，促進家電下鄉(xiāng)，繁榮農(nóng)村市場。“十二五”前四年中央投資124億元，拉動農(nóng)村水電項目完成總投資1400多億元，相當(dāng)中央投資1元錢，拉動社會投資10元錢。農(nóng)村水電發(fā)售電總收入4800多億元，上繳稅金400多億，累計提供就業(yè)崗位150多萬個。
3.發(fā)展小水電增強山區(qū)農(nóng)村造血功能，帶動了農(nóng)村工業(yè)化、城鎮(zhèn)化，促進縣域經(jīng)濟發(fā)展。1999年，廣東33個電氣化縣的小水電企業(yè)總計上繳稅費30億元，占33個縣財政收入的22%;甘肅甘南州的小水電企業(yè)總計上繳的稅金占全州財政收入的30%。小水電發(fā)展還帶動農(nóng)村中小型基礎(chǔ)公共設(shè)施建設(shè)，改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件。
4.促進了山區(qū)農(nóng)民脫貧致富。農(nóng)村集體經(jīng)濟組織和農(nóng)民通過資源資金入股、征地補償、參與工程建設(shè)和運行管理等途徑，每年穩(wěn)定增加收入10億元以上。小水電代燃料戶年均可減少電費支出300元。項目區(qū)農(nóng)民通過外出務(wù)工、發(fā)展特色農(nóng)業(yè)或開展特色旅游等，每戶年均增加收入5000多元。
5.改善了生態(tài)環(huán)境。小水電代燃料項目實施以來，解決了400萬農(nóng)民的生活燃料，每年可減少薪柴消耗670萬立方米，保護森林面積1400萬畝。通過開展綠色小水電建設(shè)，強化電站減水河段生態(tài)修復(fù)治理和下泄流量監(jiān)管，中小河流生態(tài)得到明顯改善。許多地方利用小水電開發(fā)形成的水面，營造人工濕地和親水走廊，成為城鎮(zhèn)景觀和良好的旅游、休閑活動場所。
6.小水電就地開發(fā)、就近供電形成的小水電網(wǎng)，在電力主網(wǎng)因災(zāi)解列、停運等情況下，能夠發(fā)揮其分布供電的優(yōu)勢，通過“黑啟動”迅速恢復(fù)供電能力，有效降低災(zāi)害損失。
7.推動了世界小水電發(fā)展。我國開發(fā)小水電、建設(shè)農(nóng)村電氣化的經(jīng)驗得到國際社會的普遍贊譽。總部在杭州的聯(lián)合國國際小水電中心先后為30多個國家提供了小水電技術(shù)咨詢和服務(wù)，為發(fā)展中國家培訓(xùn)了大批小水電技術(shù)骨干，帶動了國內(nèi)設(shè)備出口和勞務(wù)輸出?！包c亮非洲”項目得到聯(lián)合國的肯定和非洲的歡迎。今年4月，習(xí)近平主席同巴基斯坦總理謝里夫共同為“中巴小型水電技術(shù)國家聯(lián)合研究中心”揭牌，開啟了小水電國際合作交流的新篇章。
二、新時期有新使命
1.增加清潔能源供應(yīng)。目前我國年人均用電量不到4000千瓦時，距發(fā)達國家年人均1萬千瓦時以上的水平有較大差距。我國小水電資源儲量豐富，合理開發(fā)后，可提供1億多噸標煤的能源供給量。
2.推進生態(tài)文明建設(shè)。今年《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》提出，2020年非化石能源占一次能源消費15%左右。2014年中國非化石能源消費占一次能源消費為11.1%。目前水電裝機僅占22%。2014年小水電發(fā)電量2281億千瓦時，替代7400萬噸標準煤，減少二氧化碳排放1.9億噸，減少二氧化硫排放178萬噸。
3.助力山區(qū)農(nóng)村脫貧致富。目前，我國農(nóng)村水能資源開發(fā)率按裝機統(tǒng)計為57%，按發(fā)電量統(tǒng)計僅為41%，未開發(fā)資源大部分集中在832個貧困縣。按中央精準扶貧脫貧的要求，在農(nóng)村水能資源豐富的貧困地區(qū)實施農(nóng)村水電扶貧工程，大力扶持小水電發(fā)展。
三、優(yōu)勢明顯具潛力
小水電在我國經(jīng)濟社會發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的獨特作用，與其他能源資源相比，小水電具有一定的比較優(yōu)勢。
1.資源豐富，技術(shù)成熟。小水電在我國已有100多年歷史，是大規(guī)模開發(fā)利用最早、技術(shù)最成熟的可再生能源。我國在小水電設(shè)計、施工、設(shè)備制造、運行管理等方面處于世界領(lǐng)先。小水電站運行可靠，出力相對穩(wěn)定，年平均利用小時數(shù)約3200小時，高于風(fēng)電的1900小時和太陽能發(fā)電的1100小時，2014年小水電裝機是風(fēng)電裝機的3/4，發(fā)電量是風(fēng)電的1.5倍。有調(diào)節(jié)能力的小水電站一般都承當(dāng)調(diào)峰調(diào)頻任務(wù)，保證供電品質(zhì)和電網(wǎng)安全。同時小水電無需配套建設(shè)常規(guī)能源來保證電網(wǎng)穩(wěn)定。
2.成本經(jīng)濟，能源回報率高。據(jù)國網(wǎng)能源研究院、北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院等機構(gòu)研究，包括固定資產(chǎn)投資、運行和維護成本、退役成本等在內(nèi)的電站全生命周期的發(fā)電成本，每千瓦時水電為0.15元、光伏發(fā)電為0.34元、風(fēng)電為0.55元，水電成本最低。能源回報率是能源設(shè)施建設(shè)和運行全過程中能源產(chǎn)出投入的比值。根據(jù)加拿大魁北克水電局研究，水庫式水電的能源回報率約為208-280，徑流式水電的能源回報率約為170-267，風(fēng)電約為18-34，生物能約為3.5，太陽能為3-6，傳統(tǒng)火力發(fā)電2.5-5.1，水電能源回報率最高。
3.具有綜合效益，減排優(yōu)勢明顯。小水電工程除了提供清潔的電能，還具有城鎮(zhèn)防洪、農(nóng)業(yè)灌溉、城鄉(xiāng)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖和親水旅游等多重功能。據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院研究，小水電(徑流式為主)全生命周期替代燃煤火電減排溫室氣體和PM2.5的因子為每千瓦時937-1019克和0.202克，風(fēng)電為921-1013克和0.134克，太陽能發(fā)電為820-984克和0.131克。小水電的減排優(yōu)勢明顯，減排PM2.5的效益是風(fēng)力、太陽能發(fā)電的1.5倍以上。
四、客觀看待小水電對生態(tài)環(huán)境的影響
近年來社會公眾關(guān)注的小水電對生態(tài)環(huán)境的影響，主要有以下幾個方面：
1.關(guān)于開發(fā)程度。截至2014年底，按電能統(tǒng)計，全國小水電開發(fā)率約41%，遠低于歐美發(fā)達國家的水電開發(fā)程度。目前瑞士、法國開發(fā)程度達到97%，西班牙、意大利達到96%，日本達到84%、美國達到73%。一條河流、一個區(qū)域建水電數(shù)量沒有統(tǒng)一的量化標準，這取決于河流資源稟賦和功能，需專業(yè)論證和規(guī)范審查審批，在規(guī)劃中明確。某條河流、某一區(qū)域水電站建設(shè)多少、疏密，應(yīng)具體問題具體分析，在規(guī)劃中體現(xiàn)。
2.關(guān)于河段減脫水。我國有些山區(qū)河流本身就是季節(jié)性河流，枯水期存在河水?dāng)嗔?、河床裸露。一些早期建設(shè)的引水式電站受當(dāng)時經(jīng)濟技術(shù)條件限制，沒有設(shè)計、建造最小流量泄放設(shè)施，同時，水資源開發(fā)利用程度越來越高，諸多因素都使得引水河段的減水脫流現(xiàn)象有所加劇。“十二五”期間，全國4400多座老舊電站進行了增效擴容改造，改善了近2000條中小河流的生態(tài)環(huán)境。福建、陜西、甘肅等地也出臺了水電站最小下泄流量的計算、設(shè)計和監(jiān)管辦法，要求老舊電站通過設(shè)置生態(tài)泄水管、增設(shè)生態(tài)機組、新建雍水壩和開展梯級聯(lián)合調(diào)度等措施，確保廠壩間河段生態(tài)需水。
3.關(guān)于魚類保護。過度捕撈、水體污染、閘壩建設(shè)阻截河道引起水環(huán)境變遷和外來物種入侵等，都會造成魚類種類和數(shù)量減少。小水電開發(fā)對魚類的影響主要是筑壩截斷河流，阻隔了洄游性魚類的洄游路線，同時使流水變?yōu)殪o水，影響了喜流水性種類的生存，但也使喜靜水生活的種類在庫區(qū)成為優(yōu)勢種群。2012年，水利部組織對3500多條中小河流水能資源開發(fā)規(guī)劃進行修編，凡涉及國家和地方重點保護、珍稀瀕危或特有水生生物的河段不再規(guī)劃新建小水電。
4.關(guān)于水土保持。小水電的水土流失問題主要在建設(shè)施工階段，需要各級水行政主管部門履行法定職責(zé)，加強項目水土保持方案實施的監(jiān)督和檢查，督促業(yè)主和施工單位嚴格貫徹落實“三同時”制度，加強水土保持工程監(jiān)理和水土流失監(jiān)測，落實水土流失防治責(zé)任。
5.關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害防治。公眾曾質(zhì)疑舟曲泥石流災(zāi)害與白龍江建設(shè)水電站有關(guān)。根據(jù)2010年國土資源部的通報，“5˙12”汶川特大地震致使山體松垮，半年多長期干旱，加之瞬間性強降暴雨，是造成舟曲特大泥石流災(zāi)害的主要原因。小水電開發(fā)造成局部山體擾動和水土流失問題是存在的，但不是造成舟曲“8.8”特大山洪泥石流災(zāi)害發(fā)生的成因。清華大學(xué)多年的研究試驗表明，水電開發(fā)不僅不會引發(fā)泥石流災(zāi)害，還能減少減輕泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。水電站能把90%以上的河水能量轉(zhuǎn)化為電能，減小水流的破壞力，梯級電站可以形成“人工階梯-深潭系統(tǒng)”，控制河床的侵蝕下切、維持河床穩(wěn)定，從而消減泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的危害。
五、國際社會一致認可小水電
各國對小水電定義不同，歐盟將小水電定義為單站裝機1萬千瓦以下，俄羅斯定義為單站裝機3萬千瓦以下，美國各州的定義不同，范圍從0.5萬千瓦到10萬千瓦不等。但各國對小水電正面作用的認識是一致的。
1.歐美發(fā)達國家很重視小水電開發(fā)。美國國會決定修訂現(xiàn)有的法律法規(guī)，快速有效地促進小水電的發(fā)展。2013年8月，美國施行《水電監(jiān)管效率法案》和《墾務(wù)局小水電發(fā)展和農(nóng)村就業(yè)法案》，簡化和加快小水電開發(fā)監(jiān)管審批的程序。美國目前不僅對小河流發(fā)電問題特別重視，對回收和開發(fā)灌溉渠道上的跌水、分水節(jié)制閘和退水閘上的微小水能也很感興趣，還準備利用現(xiàn)有壩和水庫以及其它水利設(shè)施的水能資源發(fā)展小水電和微型水電站。歐洲水電建設(shè)歷史悠久，開發(fā)程度高，開發(fā)率多在70%以上。歐盟為實現(xiàn)到2020年可再生能源占總能源比例達到20%的強制目標，在水電開發(fā)程度較高的情況下，仍計劃通過改擴建或新建小水電工程，使2020年水電裝機在2010年基礎(chǔ)上增加6.2%。奧地利為促進小水電建設(shè)，自2010年開始，對裝機在1萬千瓦以下的小水電新建或改造項目進行投資補貼，每千瓦投資補助400-1500歐元，補貼額度不超過項目總投資的30%。
2.世行等國際組織持續(xù)加大對小水電項目建設(shè)的支持力度。2009年世界銀行發(fā)布《水電發(fā)展方向》，認為水電對能源安全有非常重要的作用，有助于區(qū)域發(fā)展和消除貧困，有助于應(yīng)對氣候變化，同時作為水利基礎(chǔ)設(shè)施能幫助調(diào)節(jié)洪旱災(zāi)害，提高水資源配置效率。近年來，世行加大水電行業(yè)貸款，2002-2014年間超過88億美元用于新建改建水電站，其中裝機小于3萬千瓦的水電站占一半左右。2015年世界水電大會上，亞行東亞部總裁兼能源委員會主席布噶瓦強調(diào)，亞太水電開發(fā)重要性毋庸置疑，水電是清潔能源，亞洲開發(fā)銀行堅定支持清潔能源發(fā)展，在過去二十幾年里，已為亞太地區(qū)的水電累計投資了數(shù)十億美元。
3.國際社會積極探索推進水電可持續(xù)發(fā)展。近年來，國際先后開展了綠色水電認證、低影響水電認證和水電可持續(xù)性評估。以瑞士綠色水電認證為代表，認證標準從水文特征、河流系統(tǒng)連通性、泥沙與河流形態(tài)、景觀與生境、生物群落等5個方面反映健康河流生態(tài)系統(tǒng)的特征，并通過最小流量管理、調(diào)峰、水庫管理、泥沙管理、電站設(shè)計等5個方面的管理措施來實現(xiàn)。利用市場激勵機制，引導(dǎo)消費者購買環(huán)境友好的產(chǎn)品，鼓勵業(yè)主自愿保護環(huán)境和修復(fù)生態(tài)，為實現(xiàn)水電可持續(xù)發(fā)展探尋了新的路徑。