Wasser ist die Grundlage des Überlebens, die Essenz der Entwicklung und die Quelle der Zivilisation. China verfügt über reichhaltige Wasserkraftressourcen und steht weltweit an erster Stelle. Ende Juni 2022 erreichte die installierte Leistung konventioneller Wasserkraftwerke in China 358 Millionen Kilowatt. Der Bericht des 20. Nationalkongresses der Kommunistischen Partei Chinas hob die Anforderungen an die „Koordinierung von Wasserkraftentwicklung und Umweltschutz“ sowie die „Stärkung des Umweltschutzes in allen Aspekten, Regionen und Prozessen“ hervor und wies damit die Richtung für die Wasserkraftentwicklung vor. Der Autor erörtert das neue Paradigma der Wasserkraftentwicklung aus der Perspektive des Aufbaus einer ökologischen Zivilisation.
Die Notwendigkeit der Wasserkraftentwicklung
China verfügt über reichhaltige Wasserkraftressourcen mit einer technologischen Entwicklungskapazität von 687 Millionen Kilowatt und einer durchschnittlichen jährlichen Stromerzeugung von 3 Billionen Kilowattstunden – weltweit führend. Die herausragenden Merkmale der Wasserkraft sind ihre Erneuerbarkeit und ihre Umweltfreundlichkeit. Der bekannte Wasserkraftexperte, Akademiemitglied Pan Jiazheng, sagte einst: „Solange die Sonne nicht erlischt, kann die Wasserkraft jedes Jahr neu entstehen.“ Die Umweltfreundlichkeit der Wasserkraft zeigt sich darin, dass sie weder Abgase noch Abfallrückstände oder Abwasser produziert und nahezu kein Kohlendioxid ausstößt – ein Umstand, der in der internationalen Gemeinschaft weitgehend anerkannt ist. Die Agenda 21, die 1992 auf dem Gipfeltreffen in Rio de Janeiro verabschiedet wurde, und das Dokument zur nachhaltigen Entwicklung, das 2002 auf dem Gipfeltreffen in Johannesburg verabschiedet wurde, führen Wasserkraft ausdrücklich als erneuerbare Energiequelle auf. Die Internationale Wasserkraftvereinigung (IHA) untersuchte 2018 den Treibhausgas-Fußabdruck von fast 500 Stauseen weltweit und stellte fest, dass die Kohlendioxidemissionen pro Kilowattstunde Strom aus Wasserkraft über den gesamten Lebenszyklus hinweg lediglich 18 Gramm betrugen – weniger als bei Wind- und Photovoltaikanlagen. Darüber hinaus ist Wasserkraft die am längsten betriebene und rentabelste erneuerbare Energiequelle. Das weltweit erste Wasserkraftwerk ist seit über 150 Jahren in Betrieb, und das älteste Wasserkraftwerk Chinas, Shilongba, ist seit 110 Jahren in Betrieb. Die Rendite von Wasserkraftanlagen über ihre gesamte Nutzungsdauer beträgt bis zu 168 %. Aus diesem Grund räumen Industrieländer weltweit der Wasserkraftentwicklung hohe Priorität ein. Je entwickelter die Wirtschaft, desto höher der Ausbau der Wasserkraftressourcen und desto besser die Umweltbedingungen im Land.
Um dem globalen Klimawandel zu begegnen, haben führende Länder weltweit Aktionspläne zur Klimaneutralität vorgelegt. Der gängige Ansatz besteht darin, neue Energiequellen wie Wind- und Solarenergie massiv auszubauen. Die Integration dieser Energiequellen, insbesondere von Wind- und Solarenergie, in das Stromnetz wird jedoch aufgrund ihrer Volatilität, Intermittenz und Unsicherheit Auswirkungen auf den stabilen Betrieb des Stromsystems haben. Wasserkraft, als wichtige Energiequelle, bietet den Vorteil flexibler Spannungsregelung. Einige Länder haben die Rolle der Wasserkraft neu definiert. Australien sieht Wasserkraft als Pfeiler zukünftiger zuverlässiger Energiesysteme; die Vereinigten Staaten schlagen ein Förderprogramm für die Wasserkraftentwicklung vor; die Schweiz, Norwegen und andere Länder mit einem sehr hohen Ausbaustand der Wasserkraft setzen aufgrund fehlender neuer Ressourcen üblicherweise auf die Erhöhung alter Staudämme, die Kapazitätserweiterung und den Ausbau der installierten Leistung. Einige Wasserkraftwerke rüsten zudem reversible Einheiten ein oder verwenden drehzahlvariable reversible Einheiten, um die Integration und den Verbrauch neuer Energien im Stromnetz durch Wasserkraft zu fördern.
Die ökologische Zivilisation führt zur qualitativ hochwertigen Entwicklung der Wasserkraft.
An der wissenschaftlichen Entwicklung der Wasserkraft besteht kein Zweifel, die Schlüsselfrage ist, wie die verbleibende Wasserkraft besser genutzt werden kann.
Die Erschließung und Nutzung jeglicher Ressourcen kann ökologische Probleme mit sich bringen, deren Auswirkungen und Ausmaß jedoch unterschiedlich sind. So muss beispielsweise die Kernenergie das Problem des Atommülls lösen; der Ausbau der Windkraft hat in geringem Umfang nur geringe Auswirkungen auf die Umwelt, doch bei großflächigem Ausbau verändern sich die atmosphärischen Zirkulationsmuster in lokalen Gebieten, was sich auf das Klima und den Vogelzug auswirkt.
Die ökologischen und umweltbezogenen Auswirkungen der Wasserkraftnutzung sind unbestreitbar und umfassen sowohl positive als auch negative Aspekte. Einige Auswirkungen sind explizit, andere implizit; manche sind kurzfristig, andere langfristig. Wir dürfen die negativen Folgen der Wasserkraftnutzung weder überbewerten noch die möglichen Konsequenzen ignorieren. Wir müssen die ökologische Umwelt überwachen, vergleichende Analysen durchführen, wissenschaftliche Forschung betreiben, umfassende Argumente einbringen und Maßnahmen ergreifen, um angemessen zu reagieren und die negativen Auswirkungen auf ein akzeptables Maß zu reduzieren. Welche räumliche und zeitliche Skala sollte verwendet werden, um die Auswirkungen der Wasserkraftnutzung auf die Umwelt im neuen Zeitalter zu bewerten, und wie können Wasserkraftressourcen wissenschaftlich fundiert und vernünftig entwickelt werden? Dies ist die zentrale Frage, die es zu beantworten gilt.
Die Geschichte der globalen Wasserkraftentwicklung hat gezeigt, dass die kaskadenartige Nutzung von Flüssen in Industrieländern umfassende wirtschaftliche, soziale und ökologische Vorteile mit sich gebracht hat. Chinas saubere Wasserkraftzentren – darunter die Flüsse Lancang, Hongshui, Jinsha, Yalong, Dadu, Wujiang, Qingjiang und der Gelbe Fluss – haben umfassende und systematische Maßnahmen zum Schutz und zur Wiederherstellung der Ökosysteme umgesetzt und so die Auswirkungen der Wasserkraftprojekte auf die Umwelt wirksam gemildert. Mit der Vertiefung des Umweltbewusstseins werden die entsprechenden Gesetze und Verordnungen in China fundierter, die Managementmaßnahmen wissenschaftlicher und umfassender und die Umweltschutztechnologien werden sich weiterentwickeln.
Seit dem 21. Jahrhundert hat die Wasserkraftentwicklung neue Konzepte vollständig umgesetzt und die neuen Anforderungen an ökologischen Schutz, Umweltqualität, Ressourcennutzung und die Vermeidung umweltschädlicher Eingriffe erfüllt. Dadurch werden die Anforderungen an eine nachhaltige Entwicklung und eine nachhaltige Entwicklung erfüllt. Das Konzept der ökologischen Zivilisation wird so konsequent umgesetzt und die hochwertige Entwicklung und Nutzung der Wasserkraft vorangetrieben.
Die Entwicklung der Wasserkraft trägt zum Aufbau einer ökologischen Zivilisation bei.
Die negativen Auswirkungen der Wasserkraftnutzung auf die Flussökologie zeigen sich hauptsächlich in zwei Aspekten: zum einen in Sedimentablagerungen in Stauseen; zum anderen im Rückgang der Wasserlebewesen, insbesondere seltener Fischarten.
Im Hinblick auf Sedimentprobleme ist beim Bau von Dämmen und Stauseen in Flüssen mit hohem Sedimentgehalt besondere Vorsicht geboten. Um den Sedimenteintrag in den Stausee zu reduzieren und seine Lebensdauer zu verlängern, sind vielfältige Maßnahmen erforderlich. Beispielsweise können Stauseen durch effektive Boden- und Wasserschutzmaßnahmen im Oberlauf mithilfe wissenschaftlicher Planung, Wasser- und Sedimentregulierung, Sedimentrückhaltung und -abfuhr sowie verschiedener anderer Maßnahmen die Sedimentation und Erosion im Unterlauf verringern. Lässt sich das Sedimentproblem nicht lösen, sollte auf den Bau von Stauseen verzichtet werden. Die derzeit errichteten Kraftwerke zeigen, dass das Sedimentproblem im Stausee sowohl durch technische als auch durch nicht-technische Maßnahmen gelöst werden kann.
Im Hinblick auf den Artenschutz, insbesondere seltener Arten, ist deren Lebensraum am stärksten von der Wasserkraftnutzung betroffen. Landarten wie seltene Pflanzen können wandern und geschützt werden; Wasserarten wie Fische weisen teilweise Wandergewohnheiten auf. Der Bau von Dämmen und Stauseen behindert ihre Wanderrouten, was zum Aussterben von Arten oder zu Beeinträchtigungen der Biodiversität führen kann. Dies erfordert je nach Situation unterschiedliche Maßnahmen. Häufige Arten wie gewöhnliche Fische können durch Vermehrungsmaßnahmen kompensiert werden. Sehr seltene Arten benötigen besondere Schutzmaßnahmen. Objektiv betrachtet sind einige seltene Wasserarten bereits vom Aussterben bedroht, und die Wasserkraft ist nicht die Hauptursache, sondern die Folge langjähriger Überfischung, Verschlechterung der Wasserqualität und der Umweltzerstörung in der Vergangenheit. Wenn die Population einer Art auf ein bestimmtes Maß abnimmt und sie sich nicht fortpflanzen kann, wird sie unweigerlich allmählich aussterben. Es ist notwendig, Forschung zu betreiben und verschiedene Maßnahmen wie künstliche Vermehrung und Auswilderung zu ergreifen, um seltene Arten zu retten.
Die Auswirkungen der Wasserkraft auf die Umwelt müssen unbedingt berücksichtigt werden, und es sollten Maßnahmen ergriffen werden, um negative Folgen so weit wie möglich zu minimieren. Wir sollten dieses Thema systematisch, historisch fundiert, fair und objektiv angehen und verstehen. Die wissenschaftliche Entwicklung der Wasserkraft sichert nicht nur die Flüsse, sondern trägt auch zum Aufbau einer ökologischen Zivilisation bei.
Ökologische Priorität erreicht ein neues Paradigma für die Wasserkraftentwicklung
Seit dem 18. Nationalkongress der Kommunistischen Partei Chinas verfolgt die Wasserkraftbranche das Konzept der „menschenorientierten, ökologischen Priorität und grünen Entwicklung“ und hat damit schrittweise ein neues Paradigma für die ökologische Entwicklung der Wasserkraft geschaffen. Wie bereits erwähnt, können die Auswirkungen der Wasserkraftnutzung auf die aquatischen Lebensräume von Flüssen durch Forschung, Konzeption und Umsetzung von Maßnahmen zur ökologischen Wasserabgabe, ökologischen Nutzungsplanung, zum Schutz von Fischhabitaten, zur Wiederherstellung der Flussverbindungen sowie zur Förderung und Freisetzung von Fischen im Rahmen der Planung, des Entwurfs, des Baus und des Betriebs wirksam abgemildert werden. Bei hohen Staudämmen und großen Stauseen werden bei Problemen mit der Abgabe von kaltem Wasser in der Regel mehrstufige Wasserentnahmestrukturen eingesetzt. Beispielsweise haben die Staudämme Jinping Level 1, Nuozhadu und Huangdeng Maßnahmen wie gestapelte Trägertüren, vordere Stützmauern und wasserdichte Vorhangfassaden zur Minderung der Kaltwasserabgabe gewählt. Diese Maßnahmen haben sich in der Branche etabliert und sind zu Branchenstandards und technischen Spezifikationen geworden.
In Flüssen gibt es Wanderfischarten, und Methoden wie Fischtransportsysteme, Fischaufzüge und kombinierte Fischwege sind gängige Verfahren, um den Fischen den Aufstieg zu ermöglichen. Die Fischtreppe des Wasserkraftwerks Zangmu hat sich durch jahrelange Überwachung und Evaluierung bewährt. Neben Neubauprojekten wurden auch bestehende Anlagen saniert und zusätzliche Fischaufzüge installiert. Im Zuge des Umbaus des Wasserkraftwerks Fengman wurden Fischfallen, Fischsammelanlagen und Fischaufzüge errichtet, wodurch der Songhua-Fluss, der die Fischwanderung zuvor behindert hatte, wieder zugänglich gemacht wurde.
Im Bereich der Fischzucht- und Auswilderungstechnologie wurde ein technisches System für die Planung, den Entwurf, den Bau, die Produktion und den Betrieb von Anlagen und Ausrüstungen sowie für die Überwachung und Bewertung der Auswilderungseffekte von Fischzucht- und Auswilderungsstationen etabliert. Auch die Technologien zum Schutz und zur Wiederherstellung von Fischlebensräumen haben bedeutende Fortschritte erzielt. Derzeit werden in wichtigen Wasserkraftwerken an Flüssen wirksame Maßnahmen zum Schutz und zur Wiederherstellung der Ökosysteme umgesetzt. Darüber hinaus wurde durch die Simulation von Modellen zur Eignung der Ökosysteme vor und nach Lebensraumschäden eine quantitative Bewertung des Schutzes und der Wiederherstellung der Ökosysteme erreicht. Von 2012 bis 2016 führte das Drei-Schluchten-Wasserkraftwerk weiterhin ökologische Planungsexperimente zur Förderung der Zucht der „vier bekanntesten einheimischen Fischarten“ durch. Seitdem wird jährlich gleichzeitig die gemeinsame ökologische Auswilderung in Xiluodu, Xiangjiaba und dem Drei-Schluchten-Wasserkraftwerk durchgeführt. Durch jahrelange kontinuierliche ökologische Regulierung und den Schutz der Fischbestände hat die Laichmenge der „vier berühmten einheimischen Fische“ von Jahr zu Jahr zugenommen; darunter hat sich die Laichmenge der „vier berühmten einheimischen Fische“ im Abschnitt des Yidu-Flusses unterhalb von Gezhouba von 25 Millionen im Jahr 2012 auf 3 Milliarden im Jahr 2019 erhöht.
Die Praxis hat gezeigt, dass die oben genannten systematischen Methoden und Maßnahmen ein neues Paradigma für die ökologische Entwicklung der Wasserkraft im modernen Zeitalter geschaffen haben. Die ökologische Entwicklung der Wasserkraft kann nicht nur die negativen Auswirkungen auf die Ökosysteme der Flüsse mindern oder sogar beseitigen, sondern durch eine gute ökologische Nutzung auch den Umweltschutz fördern. Das aktuelle Stauseegebiet des Wasserkraftwerks weist eine deutlich bessere terrestrische Umwelt auf als andere Gebiete in der Umgebung. Kraftwerke wie Ertan und Longyangxia sind nicht nur beliebte Touristenziele, sondern werden durch die Verbesserung des lokalen Klimas, das Pflanzenwachstum, die Verlängerung biologischer Ketten und die Zunahme der Biodiversität auch geschützt und wiederhergestellt.
Die ökologische Zivilisation stellt nach der industriellen Zivilisation ein neues Ziel für die Entwicklung der menschlichen Gesellschaft dar. Ihr Aufbau ist eng mit dem Wohlergehen der Bevölkerung und der Zukunft der Nation verbunden. Angesichts der zunehmenden Ressourcenknappheit, der gravierenden Umweltverschmutzung und der Zerstörung von Ökosystemen müssen wir ein Konzept der ökologischen Zivilisation entwickeln, das die Natur achtet, sich ihr anpasst und sie schützt.
Das Land weitet derzeit seine Investitionen effektiv aus und beschleunigt den Bau von Großprojekten. Zahlreiche Wasserkraftprojekte werden intensiviert, ihre Baufortschritte beschleunigt und die Voraussetzungen für Genehmigung und Inbetriebnahme im Rahmen des 14. Fünfjahresplans angestrebt. Der 14. Fünfjahresplan für die nationale wirtschaftliche und soziale Entwicklung der Volksrepublik China und die Vision für 2035 sehen die Umsetzung von Großprojekten wie der Sichuan-Tibet-Eisenbahn, dem neuen Land-See-Kanal im Westen, dem nationalen Wassernetz und der Wasserkraftnutzung im Unterlauf des Yarlung Zangbo vor. Darüber hinaus sollen wichtige Forschungseinrichtungen, der Schutz und die Wiederherstellung von Ökosystemen, die Unterstützung im Katastrophenfall, die Wasserumleitung, der Hochwasserschutz und die Katastrophenvorsorge sowie die Strom- und Gasversorgung gefördert werden. Diese Projekte zeichnen sich durch eine solide Grundlage, zusätzliche Funktionen und langfristige Vorteile aus, beispielsweise im Bereich des Grenz-, Fluss- und Küstentransports. Wir sind uns bewusst, dass die Energiewende Wasserkraft erfordert und deren Entwicklung die ökologische Sicherheit gewährleisten muss. Nur wenn dem Schutz der ökologischen Umwelt größere Bedeutung beigemessen wird, kann eine qualitativ hochwertige Entwicklung der Wasserkraft erreicht werden, und die Entwicklung und Nutzung der Wasserkraft kann zum Aufbau einer ökologischen Zivilisation beitragen.
Das neue Paradigma der Wasserkraftentwicklung wird die qualitativ hochwertige Entwicklung der Wasserkraft im neuen Zeitalter weiter fördern. Durch die Wasserkraftentwicklung werden wir den großflächigen Ausbau neuer Energien vorantreiben, Chinas Energiewende beschleunigen, ein sauberes, kohlenstoffarmes, sicheres und effizientes Energiesystem aufbauen, den Anteil neuer Energien am neuen Stromsystem schrittweise erhöhen, ein schönes China gestalten und die Kompetenzen der Wasserkraftbranche einbringen.
Veröffentlichungsdatum: 15. Dezember 2023
