水は生存の基盤であり、発展の本質であり、文明の源である。中国は豊富な水力資源を有し、総資源量では世界第1位である。2022年6月末時点で、中国の従来型水力発電設備の設置容量は3億5800万キロワットに達している。中国共産党第20回全国代表大会の報告書は、「水力発電開発と生態系保護の調和」および「あらゆる側面、地域、プロセスにおける生態環境保護の強化」の必要性を指摘し、水力発電開発の方向性を示した。著者は、生態文明建設の観点から、水力発電開発の新たなパラダイムについて論じる。
水力発電開発の必要性
中国は豊富な水力資源を有し、技術開発能力は6億8700万キロワット、年間平均発電量は3兆キロワット時で世界第1位です。水力発電の際立った特徴は、再生可能性とクリーンさです。著名な水力発電専門家である潘家正院士はかつて、「太陽が消えない限り、水力発電は毎年再生できる」と述べています。水力発電のクリーンさは、排気ガス、廃棄物、廃水を発生せず、二酸化炭素の排出もほとんどないという事実に表れており、これは国際社会で広く認められています。1992年のリオデジャネイロサミットで採択されたアジェンダ21と、2002年のヨハネスブルグサミットで採択された持続可能な開発に関する文書はいずれも、水力発電を再生可能エネルギー源として明確に位置付けています。 2018年、国際水力発電協会（IHA）は世界中の約500の貯水池の温室効果ガス排出量を調査し、水力発電のライフサイクル全体における1キロワット時あたりの二酸化炭素排出量はわずか18グラムで、風力発電や太陽光発電よりも少ないことを明らかにしました。さらに、水力発電は最も長く稼働し、投資収益率も最も高い再生可能エネルギー源です。世界初の水力発電所は150年以上稼働しており、中国で最も早く建設された石龍壩水力発電所も110年間稼働しています。投資収益率の観点から見ると、水力発電のエンジニアリング寿命における投資収益率は168%にも達します。このため、世界中の先進国は水力発電の開発を優先しています。経済が発展すればするほど、水力資源開発のレベルは高まり、その国の生態環境はより良好になります。
地球規模の気候変動に対処するため、世界の主要国はカーボンニュートラル行動計画を提案している。一般的な実施方法は、風力発電や太陽光発電などの新エネルギー源を積極的に開発することだが、風力発電や太陽光発電といった新エネルギー源を電力網に統合すると、その変動性、断続性、不確実性から、電力システムの安定運用に影響が出る。基幹電源である水力発電は、「電圧調整器」としての柔軟な調整という利点がある。一部の国では、水力発電の役割を再定義している。オーストラリアは水力発電を将来の信頼性の高いエネルギーシステムの柱と位置づけ、米国は水力発電開発奨励計画を提案している。スイス、ノルウェーなど、水力発電開発レベルが非常に高い国々では、開発できる新たな資源が不足しているため、古いダムをかさ上げし、容量を増やし、設備容量を拡大するのが一般的な方法となっている。一部の水力発電所では、可逆ユニットを設置したり、可変速可逆ユニットに改造したりして、水力発電を利用して新エネルギーの電力網への統合と消費を促進するようあらゆる努力をしている。
生態文明は水力発電の質の高い発展を牽引する
水力発電の科学的発展については疑いの余地はなく、重要な課題は、残存する水力資源をいかに効果的に開発するかということである。
あらゆる資源の開発と利用は生態系問題を引き起こす可能性があるが、その影響の現れ方や程度は様々である。例えば、原子力発電は核廃棄物の問題に対処する必要がある。小規模な風力発電の開発は生態環境への影響は小さいが、大規模に開発されると、局地的な大気循環パターンが変化し、気候環境や渡り鳥の移動に影響を与える。
水力発電開発の生態環境への影響は客観的に存在し、好ましい影響と好ましくない影響の両方があります。影響の中には明示的なものもあれば、暗黙的なものもあり、短期的なものもあれば、長期的なものもあります。水力発電開発の悪影響を過大評価することも、それが引き起こす可能性のある結果を無視することもできません。生態環境のモニタリング、比較分析、科学的研究、総合的な議論を行い、悪影響に適切に対応し、許容できるレベルまで軽減するための措置を講じる必要があります。新時代において、水力発電開発が生態環境に与える影響を評価するために、どのような時空間スケールを用いるべきか、また、水力資源をどのように科学的かつ合理的に開発すべきか。これが、解決すべき重要な問題です。
世界の水力発電開発の歴史は、先進国における河川の連鎖的開発が経済、社会、環境面で包括的な利益をもたらしてきたことを証明しています。中国のクリーンエネルギー水力発電基地（瀾滄江、紅水江、金沙江、雅礱江、大渡江、烏江、青江、黄河など）は、包括的かつ体系的な生態系保護・回復対策を実施し、水力発電プロジェクトが生態環境に与える影響を効果的に軽減してきました。生態学的概念の深化に伴い、中国の関連法規制はより健全になり、管理措置はより科学的かつ包括的になり、環境保護技術は今後も進歩を続けるでしょう。
21世紀に入ってから、水力発電開発は新たな概念を全面的に導入し、「生態保護レッドライン、環境品質最低ライン、資源利用オンライン、環境負荷ゼロ」といった新たな要件に従い、保護開発と保護開発の要件を満たし、生態文明の理念を真に実現し、水力発電の質の高い開発と利用を牽引してきました。
水力発電開発は生態文明の構築に役立つ
水力発電開発が河川生態系に及ぼす悪影響は、主に2つの側面で現れます。1つは貯水池への堆積物の増加、もう1つは水生生物、特に希少な魚類への影響です。
堆積物問題に関しては、堆積物含有量の多い河川にダムや貯水池を建設する際には、特に注意が必要です。貯水池への堆積物の流入を減らし、貯水池の寿命を延ばすために、複数の対策を講じる必要があります。例えば、上流で土壌保全と水保全を徹底することで、貯水池は科学的な計画、水と堆積物の調整、堆積物の貯留と排出、その他様々な対策を通じて、堆積物や下流の侵食を軽減することができます。堆積物問題が解決できない場合は、貯水池を建設すべきではありません。現在建設されている発電所から、貯水池全体の堆積物問題は、工学的対策と非工学的対策の両方によって解決できることが分かります。
種の保全問題、特に希少種に関しては、水力発電開発がその生息環境に最も直接的な影響を与えます。希少植物などの陸上種は移動や保護が可能ですが、魚類などの水生種には回遊性を持つものもいます。ダムや貯水池の建設はこれらの回遊経路を遮断し、種の絶滅や生物多様性への影響につながる可能性があります。これは状況に応じて異なる対応が必要です。一般的な魚類などの一般的な種は、増殖対策で補償できます。非常に希少な種は特別な対策で保護する必要があります。客観的に見ると、現在絶滅の危機に瀕している希少な水生種もいますが、水力発電が主な原因ではなく、長年の乱獲、水質悪化、そして過去の水環境悪化の結果です。種の個体数が一定程度減少し、子孫を残せなくなると、必然的に徐々に絶滅してしまいます。希少種を救うためには、研究を行い、人工繁殖や放流などの様々な対策を講じる必要があります。
水力発電が生態環境に与える影響は高く評価されるべきであり、悪影響を可能な限り排除するための対策を講じる必要がある。この問題には、体系的、歴史的、公平かつ客観的な視点からアプローチし、理解を深めるべきである。水力発電の科学的な発展は、河川の安全を守るだけでなく、生態文明の構築にも貢献する。
生態学的優先順位が水力発電開発の新たなパラダイムを実現する
中国共産党第18回全国代表大会以降、水力発電業界は「人間中心、生態系優先、グリーン開発」の理念を堅持し、水力発電の生態系開発のための新たなパラダイムを徐々に形成してきました。前述のように、工学計画、設計、建設、運用の過程において、生態系流量の放出、生態系スケジューリング、魚類生息地の保護、河川連結性の回復、魚類の増殖と放流に関する研究、計画設計、計画実施を行うことで、水力発電の開発、建設、運用が河川の水生生物生息地に及ぼす影響を効果的に軽減できます。高ダムや大規模貯水池では、低温放流の問題がある場合、一般的に層状取水構造工学的対策が採用され、これを解決します。例えば、錦屏1級ダム、篓扎渡ダム、黄登ダムなどの高ダムや大規模貯水池では、低温放流を軽減するために、積層ビーム扉、前面擁壁、防水カーテンウォールなどの対策が採用されています。これらの対策は業界慣行となり、業界標準や技術仕様を形成しています。
河川には回遊魚が生息しており、魚類輸送システム、魚類エレベーター、「魚道＋魚類エレベーター」などの方法は、魚を通過させるための一般的な手法です。ザンム水力発電所の魚道は、長年のモニタリングと評価を経て非常にうまく機能しています。新規建設プロジェクトだけでなく、既存プロジェクトの改修や魚道施設の追加も行われています。鳳満水力発電所の再建プロジェクトでは、魚捕り設備、魚類収集施設、魚類エレベーターが追加され、魚の回遊を妨げていた松花江が開放されました。
魚類の養殖と放流技術に関しては、設備や施設の計画、設計、建設、製造、運用、および魚類養殖放流ステーションの放流効果の監視と評価のための技術システムが構築されています。魚類の生息地の保護と復元技術も大きく進歩しました。現在、主要な河川水力発電所では効果的な生態系保護と復元対策が実施されています。さらに、生息地の損傷前後の生態環境適合性モデルのシミュレーションを通じて、生態環境の保護と復元の定量的評価が達成されています。2012年から2016年にかけて、三峡水力発電所は「国内の4大名魚」の養殖を促進するために生態系計画実験を継続的に実施しました。それ以来、西洛渡、向家壩、三峡水力発電所の共同生態系計画が毎年同時に実施されています。長年にわたる継続的な生態系規制と漁業資源保護により、「国内四大名魚」の産卵量は年々増加傾向を示しており、中でも葛洲壩下流の宜都河区間における「国内四大名魚」の産卵量は、2012年の2500万匹から2019年には30億匹に増加した。
実践によって、上記の体系的な方法と対策が、新時代の水力発電の生態学的発展のための新たなパラダイムを形成したことが証明されています。水力発電の生態学的発展は、河川の生態環境への悪影響を軽減または排除するだけでなく、水力発電の良好な生態学的発展を通じて環境保護をより効果的に促進することができます。現在の水力発電所の貯水池エリアは、他の地域と比べて陸上環境が著しく良好です。二灘や龍羊峡などの発電所は、有名な観光地であるだけでなく、地域の気候改善、植生成長、生物連鎖の延長、生物多様性の向上により、保護・回復されています。
生態文明は、産業文明後の人類社会の発展における新たな目標である。生態文明の構築は、人々の幸福と国家の未来に関わる。資源制約の深刻化、環境汚染の激化、生態系の劣化といった厳しい状況に直面する今、私たちは自然を尊重し、自然と調和し、自然を守る生態文明の概念を確立しなければならない。
現在、中国は実効投資を拡大し、主要プロジェクトの建設を加速させています。多くの水力発電プロジェクトは、第14次五カ年計画期間中に作業強度を高め、作業の進捗を加速させ、承認と着工の条件を満たすよう努めます。中華人民共和国の国家経済社会発展第14次五カ年計画と2035年ビジョン目標の概要では、四川チベット鉄道、西部新陸海運路、国家水ネットワーク、ヤルンツァンポ川下流の水力発電開発などの主要プロジェクトの実施が明確に示されており、主要な科学研究施設、主要な生態系保護と回復、公衆衛生緊急支援、主要な水路変更、洪水制御と災害軽減、電力とガス輸送など、強固な基盤、付加機能、長期的な利益を持つ国境沿い、河川沿い、沿岸沿いの輸送など、多くの主要プロジェクトを推進しています。エネルギー転換には水力発電が必要であり、水力発電開発は生態系の安全も確保しなければならないことを我々は十分に認識しています。生態環境の保護をより重視することによってのみ、質の高い水力発電の開発が実現し、水力発電の開発と利用は生態文明の構築に貢献することができる。
水力発電開発の新たなパラダイムは、新時代における水力発電の質の高い発展をさらに促進するでしょう。水力発電開発を通じて、私たちは新エネルギーの大規模開発を推進し、中国のエネルギー転換のペースを加速させ、クリーンで低炭素、安全かつ効率的な新エネルギーシステムを構築し、新電力システムにおける新エネルギーの割合を段階的に増加させ、美しい中国を築き、水力発電人材の力に貢献していきます。
投稿日時：2023年12月15日
