小水电：清洁能源中的成熟技术

联合国有关技术小组确定的新能源与可再生能源技术，包括充分发展成熟的完全商业化了的技术，也包括一些构想中的项目，如从太阳能动力卫星到大规模波浪能的利用，以及其他预期目前在经济上还不可行的技术等，可以被分为4类：

（1）成熟技术。普通的水力发电是典型的充分发展了的成熟技术。一些工程组织可以利用市场上易得的设备和技能，组织设计和建造水力发电工程，并保证工程能在设计的标准与价格要求内投入使用。

（2）停滞发展的技术。有些从前成熟的技术进入了停滞发展的阶段。由于种种理由，如在某种情况下也许不能再以当前需要的形式与价格获得，如小型风力泵，微型水力、烧柴的蒸汽机和其他技术等，在过去曾被广泛使用过，几十年来一直被认为是停滞发展的技术。

（3）有前途的技术。有些技术已经或正在上市，但仍在迅速发展之中，导致费用下降，效益日增。如现代生物质转化技术、太阳光伏电池、高效风机等都是这种趋势的例子。

（4）研究和发展中的技术。这些技术短期内在经济上没有立足的条件，但从长远看，值得继续构思、研究和发展，如氢能的开发利用等。

按上述分类，小水电作为一项“停滞发展”的技术为什么近年来又出现了新的生机并重新引起人们的兴趣呢？

水电开发是一项成熟技术。许多年以前人类就已学会利用水的动力来做功，甚至今天在某些发展中国家仍可看到一些原始的水动力装置。19世纪末欧美各国已广泛开始利用水力来发电，但随着煤价的降低以及后来廉价石油的使用，人们对开发水电的兴趣越来越集中在大水电上，不少国家停止了对小水电的开发，也不再制造小水电设备，因此不少已建的小水电站由于设备得不到很好的更新而停止运行，有的电站由于管理不善或经济效益不好而被废弃，而发展中国家的广大农村仍处于无电状态。这种情况一直维持到20世纪70年代初。

70年代以来，人们又开始重视小水电的开发利用。首先是1973年的石油危机，不少人认为这意味着廉价石油时代的结束，加上1979年由于中东战争造成石油供应中断，更增加了不安全感，世界石油资源的过度消耗，需要及早考虑由石油向其他能源的转变，故1981年的内罗毕会议强调利用新能源与可再生能源，以免常规能源资源的过早枯竭。近年来无论是京都会议还是约翰内斯堡会议更是大力主张发展小水电这一高效清洁能源，推行清洁发展机制。

从经济上考虑，现在发展中国家商品能源的60%以上是靠进口的，这严重影响到这些国家的财政平衡。估计发展中国家在进口燃油方面的花费每年超过1000亿美元，因此开发当地能源，以微型水电来替代现有农村的柴油发电已是大多数发展中国家共同面临的一项抉择。甚至一些多年不搞小水电的发达国家也认为发展小水电可以节省燃油的消耗，可以促进农村进一步的发展，可以对国家能源供应作出本质性的贡献，并决定重新开发农村小水电，首先是修复一些已废弃不用的电站。此外，由于在小水电开发技术上采用了一些新技术、新材料，并逐步形成了小水电站及其技术装备设计的简单化、标准化而使建设成本与周期大为减少，加上政策上注意充分利用当地人员与材料，对办电者在投资、设备供应、电价、税收及环境与资源利用等方面给予一系列优惠政策，也促进了小水电的发展。

对于中国来说，小水电不但是今天农村可再生能源的主要部分，而且在今后几十年也是如此。虽然小水电的开发受站址影响，只有在资源条件好、且用户在一定的经济供电范围内才合适，而且初期投入较大，但小水电装机容量的迅速增加本身就显示了小水电的生命力及人们对开发小水电的兴趣。小水电的优点可归结为以下12个方面：

（1）小水电不烧燃料，利用年复一年的水能发电，是一种非消耗性的可再生能源。

（2）它基本上无污染和不放热，对环境的影响微不足道。因为规模小，不但有可能完全避免环境上的负效应，且建成后还能改善当地的生态环境。(www.xing528.com)

（3）技术简单，电站可以在一、二年内设计建成。审批小水电工程的技术和环境等要求是最低的，且小水电设备容易取得，施工程序也较简单，是一项成熟技术。

（4）电站水库可以综合利用水资源和减轻可能发生的洪水灾害，并能更好地把水用于农业生产，调节河水流量，保护鱼类与野生生物，改善旅游业和农村供水，还可以更好地控制废水，从而使小水电的效益具有综合性。

（5）根据设计确定的保证率，小水电是一种可靠的电源。水力机械比较简单，需要时可以立刻发电。因为水电设备多为低速发电机组，所以设备寿命长而很少有故障。

（6）小水电的特点是运行可靠灵活，包括在负荷突然变化时能迅速起动和停机，它可以用来调节峰荷，增加了电力系统的经济性和稳定性，要不然就得花大代价去扩建老式的和效率低的火电机组。因而小水电也是任何大型电力系统的一个非常有益的组成部分。

（7）小水电有较好的调峰能力。其输入为廉价的水能，而输出则是高价的电能，且电站效率可达80%以上。

（8）小水电的开发技术已很完善，其水轮机效率可高达90%以上。容量范围从几千瓦到几千千瓦的小型机组，自19世纪末以来就开始应用。虽然设备必须适应具体的站址条件才能获得最高效率，但其性能通常可由制造厂来保证。

（9）小水电设施的寿命长。一般说来，坝和水工建筑物只要稍加维护便可工作百年以上。

（10）需要的运行人员很少。有些小水电站的运行完全是遥控的。由于不需要燃料，加上设备寿命长，水电站运行可不受由于通货膨胀引起的燃料价格变化的影响。

（11）小水电的开发可以最大限度地利用当地的材料和劳动力，为当地提供更多的就业机会。

（12）小水电资源开发余地大，中国已开发资源还不到30%。此外在现有水坝上加装机组发电，其更新改造的效益也很大。

因此，可以说小水电的新近发展是由于燃料价格的不断上涨、生态环境要求的日趋严格、设计方法的改进及装备现代化的结果，它既不是大水电的缩小，也不是原来那种小水电技术的简单重复，而是在新的技术经济条件下的更高级的一种技术形式，是一种为广大发展中国家农村及一部分发达国家乐意采用的、与现代科学技术水平相一致的利用清洁能源发电的适用技术。