Вода — это основа выживания, сущность развития и источник цивилизации. Китай обладает богатыми гидроэнергетическими ресурсами, занимая первое место в мире по их совокупным запасам. По состоянию на конец июня 2022 года установленная мощность традиционных гидроэлектростанций в Китае достигла 358 миллионов киловатт. В докладе 20-го съезда Коммунистической партии Китая были обозначены требования «координированного развития гидроэнергетики и охраны окружающей среды» и «укрепления защиты экологической среды во всех аспектах, регионах и процессах», что определило направление развития и совершенствования гидроэнергетики. Автор рассматривает новую парадигму развития гидроэнергетики с точки зрения построения экологической цивилизации.
Необходимость развития гидроэнергетики
Китай обладает богатыми гидроэнергетическими ресурсами, его технологический потенциал составляет 687 миллионов киловатт, а среднегодовая выработка электроэнергии — 3 триллиона киловатт-часов, что ставит его на первое место в мире. Главными характеристиками гидроэнергетики являются возобновляемость и экологичность. Известный эксперт в области гидроэнергетики, академик Пан Цзячжэн, однажды сказал: «Пока солнце не погаснет, гидроэнергетика может возрождаться каждый год». Экологичность гидроэнергетики проявляется в том, что она не производит выхлопных газов, отходов или сточных вод и практически не выделяет углекислого газа, что является общепринятым мнением в международном сообществе. В «Повестке дня на XXI век», принятой на саммите в Рио-де-Жанейро в 1992 году, и в документе об устойчивом развитии, принятом на саммите в Йоханнесбурге в 2002 году, гидроэнергетика прямо указана как возобновляемый источник энергии. В 2018 году Международная ассоциация гидроэнергетики (IHA) провела исследование выбросов парниковых газов почти 500 водохранилищ по всему миру и обнаружила, что выбросы углекислого газа на киловатт-час электроэнергии, вырабатываемой гидроэлектростанциями, на протяжении всего их жизненного цикла составляют всего 18 граммов, что ниже, чем у ветровой и фотоэлектрической энергетики. Кроме того, гидроэнергетика является самым долго работающим и наиболее рентабельным возобновляемым источником энергии. Первая в мире гидроэлектростанция работает уже более 150 лет, а самая ранняя построенная гидроэлектростанция Шилунба в Китае — 110 лет. С точки зрения окупаемости инвестиций, рентабельность инвестиций в гидроэнергетику за весь срок её эксплуатации достигает 168%. Поэтому развитые страны мира уделяют приоритетное внимание развитию гидроэнергетики. Чем более развита экономика, тем выше уровень освоения гидроэнергетических ресурсов и тем лучше экологическая обстановка в стране.
Для решения проблемы глобального изменения климата ведущие страны мира предложили планы действий по достижению углеродной нейтральности. Общий путь реализации заключается в активном развитии новых источников энергии, таких как ветровая и солнечная энергия, однако интеграция новых источников энергии, в основном ветровой и солнечной, в энергосистему будет оказывать влияние на стабильную работу энергосистемы из-за их нестабильности, прерывистости и неопределенности. В качестве основного источника энергии гидроэнергетика обладает преимуществами гибкого регулирования «регуляторов напряжения». Некоторые страны переосмыслили функцию гидроэнергетики. Австралия определяет гидроэнергетику как опору будущих надежных энергетических систем; США предлагают план стимулирования развития гидроэнергетики; Швейцария, Норвегия и другие страны с чрезвычайно высоким уровнем развития гидроэнергетики, из-за нехватки новых ресурсов для развития, обычно занимаются возведением старых плотин, увеличением мощности и расширением установленной мощности. Некоторые гидроэлектростанции также устанавливают реверсивные энергоблоки или переоборудуют их в реверсивные энергоблоки с регулируемой скоростью, прилагая все усилия для использования гидроэнергии в целях содействия интеграции и потреблению новых источников энергии в энергосистему.
Экологическая цивилизация способствует высококачественному развитию гидроэнергетики.
Нет сомнений в научном развитии гидроэнергетики, и ключевой вопрос заключается в том, как лучше развивать оставшуюся гидроэнергетику.
Разработка и использование любых ресурсов могут привести к экологическим проблемам, но проявления и степень воздействия различны. Например, атомная энергетика должна решить проблему ядерных отходов; небольшое развитие ветроэнергетики оказывает незначительное воздействие на экологическую среду, но при крупномасштабном развитии оно изменит закономерности циркуляции атмосферы в локальных районах, повлияв на климат и миграцию перелетных птиц.
Экологические и природоохранные последствия развития гидроэнергетики объективно существуют, и среди них есть как положительные, так и отрицательные последствия; некоторые из них явные, некоторые неявные, некоторые краткосрочные, а некоторые долгосрочные. Мы не можем преувеличивать негативные последствия развития гидроэнергетики, но и игнорировать возможные последствия, которые она может вызвать, тоже нельзя. Необходимо проводить мониторинг экологической обстановки, сравнительный анализ, научные исследования, всестороннюю аргументацию и принимать меры для надлежащего реагирования и снижения негативных последствий до приемлемого уровня. Какую пространственно-временную шкалу следует использовать для оценки воздействия развития гидроэнергетики на экологическую обстановку в новую эпоху, и как следует научно и рационально использовать гидроэнергетические ресурсы? Это ключевой вопрос, на который необходимо ответить.
История глобального развития гидроэнергетики доказала, что каскадное развитие рек в развитых странах принесло всесторонние экономические, социальные и экологические выгоды. Китайские гидроэнергетические базы, использующие чистую энергию – реки Ланьцан, Хуншуй, Цзиньша, Ялун, Даду, Уцзян, Цинцзян, Хуанхэ и др. – всесторонне и систематически внедряют меры по охране и восстановлению окружающей среды, эффективно смягчая воздействие гидроэнергетических проектов на экологическую обстановку. С углублением экологических концепций соответствующие законы и нормативные акты в Китае станут более обоснованными, меры управления – более научными и комплексными, а технологии охраны окружающей среды будут продолжать развиваться.
Начиная с XXI века, развитие гидроэнергетики в полной мере внедряет новые концепции, следуя новым требованиям «красной линии экологической защиты, минимального уровня качества окружающей среды, эффективного использования ресурсов и списка факторов, негативно влияющих на окружающую среду», и достигает целей защиты в процессе развития и развития в условиях защиты. Это по-настоящему воплощает концепцию экологической цивилизации и ведет к высококачественному развитию и использованию гидроэнергетики.
Развитие гидроэнергетики способствует построению экологической цивилизации.
Негативное воздействие развития гидроэнергетики на речную экологию проявляется главным образом в двух аспектах: с одной стороны, это наносы, представляющие собой накопление отложений в водохранилищах; с другой – водная фауна, особенно редкие виды рыб.
Что касается проблем с наносами, особую осторожность следует проявлять при строительстве плотин и водохранилищ в реках с высоким содержанием наносов. Необходимо принять комплексные меры для уменьшения попадания наносов в водохранилище и продления срока его службы. Например, благодаря эффективной работе по сохранению почвы и воды выше по течению, водохранилища могут уменьшить заиливание и эрозию ниже по течению за счет научного планирования, регулирования воды и наносов, хранения и сброса наносов, а также различных мер. Если проблему с наносами решить невозможно, то строительство водохранилищ нецелесообразно. На примере построенных в настоящее время электростанций видно, что общую проблему с наносами в водохранилищах можно решить как инженерными, так и неинженерными методами.
Что касается вопросов сохранения видов, особенно редких, то развитие гидроэнергетики наиболее непосредственно влияет на их среду обитания. Наземные виды, такие как редкие растения, могут мигрировать и находиться под защитой; водные виды, такие как рыбы, некоторые из которых имеют миграционный образ жизни. Строительство плотин и водохранилищ препятствует их миграционным каналам, что может привести к исчезновению видов или повлиять на биоразнообразие. К этому следует подходить по-разному в зависимости от конкретной ситуации. Некоторые распространенные виды, такие как обычные рыбы, могут быть компенсированы мерами по размножению. Очень редкие виды должны быть защищены специальными мерами. Объективно говоря, некоторые редкие водные виды сейчас находятся под угрозой исчезновения, и гидроэнергетика не является главной причиной, а результатом длительного перелова, ухудшения качества воды и деградации водной среды в прошлом. Если численность вида сокращается до определенной степени и он не может воспроизводить потомство, он неизбежно постепенно исчезнет. Необходимо проводить исследования и принимать различные меры, такие как искусственное размножение и выпуск в водоемы, чтобы спасти редкие виды.
Необходимо высоко оценивать воздействие гидроэнергетики на экологическую среду и принимать все возможные меры для устранения негативных последствий. К этому вопросу следует подходить и понимать его систематически, исторически, справедливо и объективно. Научное развитие гидроэнергетики не только обеспечивает безопасность рек, но и способствует построению экологической цивилизации.
Экологический приоритет создает новую парадигму развития гидроэнергетики.
Начиная с 18-го съезда Коммунистической партии Китая, гидроэнергетическая отрасль придерживается концепции «ориентированности на человека, приоритета экологии и зеленого развития», постепенно формируя новую парадигму экологического развития гидроэнергетики. Как уже упоминалось, в процессе инженерного планирования, проектирования, строительства и эксплуатации проведение исследований, разработка схем и реализация планов по экологическому сбросу воды, экологическому планированию, защите среды обитания рыб, восстановлению связности рек, а также разведению и выпуску рыбы могут эффективно смягчить воздействие развития, строительства и эксплуатации гидроэнергетики на водные местообитания рек. Для высоких плотин и крупных водохранилищ, если возникает проблема сброса воды низкой температуры, обычно применяются инженерные решения в виде многоуровневых водозаборных сооружений. Например, на высоких плотинах и крупных водохранилищах, таких как Цзиньпин (уровень 1), Нуочжаду и Хуандэн, были выбраны такие меры, как многоуровневые балочные затворы, передние подпорные стены и водонепроницаемые навесные стены для смягчения воздействия воды низкой температуры. Эти меры стали отраслевой практикой, сформировав отраслевые стандарты и технические спецификации.
В реках обитают мигрирующие виды рыб, и для их пропуска распространены такие методы, как системы транспортировки рыбы, рыбоподъемники и «рыбопропускные каналы + рыбоподъемники». Рыбопропускная система гидроэлектростанции Цзанму успешно функционирует благодаря многолетнему мониторингу и оценке. Были реализованы не только новые строительные проекты, но и реконструкция некоторых старых объектов, а также добавлены рыбопропускные сооружения. Проект реконструкции гидроэлектростанции Фэнмань предусматривает установку рыболовушек, рыбосборных сооружений и рыбоподъемников, что позволило открыть реку Сунхуа, которая блокирует миграцию рыбы.
В области технологий разведения и выпуска рыбы создана техническая система для планирования, проектирования, строительства, производства и эксплуатации оборудования и сооружений, а также мониторинга и оценки эффективности работы станций разведения и выпуска рыбы. Значительный прогресс достигнут и в технологиях защиты и восстановления среды обитания рыб. В настоящее время на основных речных гидроэнергетических базах приняты эффективные меры по охране и восстановлению экологии. Кроме того, количественная оценка защиты и восстановления экологической среды достигнута путем моделирования пригодности экологической среды до и после повреждения среды обитания. С 2012 по 2016 год на гидроэлектростанции «Три ущелья» продолжались эксперименты по экологическому планированию для содействия разведению «четырех известных отечественных видов рыб». С тех пор ежегодно одновременно осуществляется совместное экологическое планирование на гидроэлектростанциях Силуоду, Сянцзяба и «Три ущелья». Благодаря многолетней непрерывной экологической регуляции и защите рыбных ресурсов, количество нерестящихся «четырех знаменитых местных рыб» демонстрирует тенденцию к ежегодному увеличению, в частности, количество нерестящихся «четырех знаменитых местных рыб» в участке реки Иду ниже Гэчжоуба увеличилось с 25 миллионов в 2012 году до 3 миллиардов в 2019 году.
Практика доказала, что вышеупомянутые систематические методы и меры сформировали новую парадигму экологического развития гидроэнергетики в новую эпоху. Экологическое развитие гидроэнергетики может не только смягчить или даже устранить негативное воздействие на экологическую среду рек, но и лучше способствовать охране окружающей среды благодаря грамотному экологическому развитию гидроэнергетики. Нынешняя территория водохранилищ гидроэнергетической базы имеет значительно лучшие наземные условия, чем другие локальные районы. Такие электростанции, как Эртан и Лунъянся, не только являются известными туристическими достопримечательностями, но и находятся под защитой и восстановлением благодаря улучшению местного климата, росту растительности, удлинению биологических цепей и биоразнообразию.
Экологическая цивилизация — это новая цель развития человеческого общества после индустриальной цивилизации. Построение экологической цивилизации связано с благополучием людей и будущим нации. В условиях острой нехватки ресурсов, серьезного загрязнения окружающей среды и деградации экосистем необходимо разработать концепцию экологической цивилизации, которая уважает, соответствует и защищает природу.
В настоящее время страна расширяет эффективные инвестиции и ускоряет строительство крупных проектов. Ряд гидроэнергетических проектов будет модернизирован, темпы работ ускорены, и в период 14-й пятилетки будут стремиться к выполнению условий для утверждения и начала строительства. 14-я пятилетка национального экономического и социального развития Китайской Народной Республики и «Концепция целей до 2035 года» четко определяют цели реализации таких крупных проектов, как Сычуань-Тибетская железная дорога, новый сухопутно-морской канал на западе, национальная водная сеть и развитие гидроэнергетики в нижнем течении реки Ярлунг-Цангбо, а также содействие развитию крупных научно-исследовательских объектов, защите и восстановлению экосистем, оказанию помощи в чрезвычайных ситуациях в области здравоохранения, масштабным водоотводам, борьбе с наводнениями и стихийными бедствиями, передаче электроэнергии и газа. Мы прекрасно понимаем, что преобразование энергетики требует развития гидроэнергетики, и развитие гидроэнергетики должно также обеспечивать экологическую безопасность. Только уделяя больше внимания защите экологической среды, можно добиться качественного развития гидроэнергетики, а развитие и использование гидроэнергии может способствовать построению экологической цивилизации.
Новая парадигма развития гидроэнергетики будет способствовать дальнейшему качественному развитию гидроэнергетики в новую эпоху. Развитие гидроэнергетики позволит нам стимулировать масштабное развитие возобновляемых источников энергии, ускорить темпы энергетической трансформации Китая, создать чистую, низкоуглеродную, безопасную и эффективную систему возобновляемой энергетики, постепенно увеличить долю возобновляемых источников энергии в энергосистеме, построить прекрасный Китай и внести вклад в развитие гидроэнергетики.
Дата публикации: 15 декабря 2023 г.
