水是生存之基、发展之要、文明之源。我国水能资源丰富，资源总量位列世界之冠。截至2022年6月底，我国常规水电装机容量达3.58亿千瓦。党的二十大报告指出要“统筹水电开发和生态保护”，“全方位、全地域、全过程加强生态环境保护”等要求，为水电开发及发展指明了方向。笔者从生态文明建设角度谈一谈对水电开发新范式的思考。
水电开发的必要性
我国拥有丰富的水能资源，技术可开发量达6.87亿千瓦，年均发电量3万亿千瓦时，位列世界之冠。水电的突出特点是可再生性和清洁性。著名水电专家潘家铮院士曾说：“只要太阳不熄灭，水能就能年年重生。”水电的清洁性体现在不产生废气、废渣、废水，几乎不排放二氧化碳，这是国际社会的普遍共识。1992年里约热内卢各国首脑会议通过的《21世纪议程》，2002年约翰内斯堡峰会上通过的关于可持续发展的文件等均明确将水电列入可再生能源。2018年，国际水电协会（IHA）研究了全球近500个水库的温室气体足迹，全生命周期内水电单位度电二氧化碳排放当量仅18克，比风电、光伏发电还低。此外，水力发电还是运营历史最长、投资回报率最高的可再生能源。世界第一座水电站投运至今已超过150年，我国最早建成的石龙坝水电站也已运行110年。从投资回报角度看，水电在其工程寿命期内投资回报率高达168%。正因为如此，世界上发达国家均优先发展水电。经济越发达的国家，水电资源开发程度越高，生态环境也越好。
为应对全球气候变化，世界主要国家纷纷提出碳中和行动计划。普遍的实施路径是大力发展风电、太阳能发电等新能源，但以风光为主的新能源接入电网，其波动性、间歇性和不确定性会对电力系统稳定运行产生影响。水电作为骨干电源，其灵活调节“稳压器”的优点凸显。一些国家又重新定位水电的功能。如澳大利亚将水电定义为未来可靠能源系统的支柱；美国提出水电开发激励计划；瑞士、挪威等水电开发程度极高的国家，由于没有新的资源可开发，普遍的做法是加高老坝、增加容量、扩大装机，有的水电站还加装可逆式机组或改造为变速可逆式机组，千方百计利用水电促进新能源的并网消纳。
生态文明引领水电高质量发展
科学开发水电毋容置疑，关键问题是怎么把剩余水电开发得更好。
任何资源的开发利用都可能带来生态问题，只是表现形式不同，影响程度不一样。比如核电需要解决核废料问题；少量风电开发对生态环境影响不大，但若大规模开发，则会改变局部地区的大气环流规律，影响气候环境、候鸟迁徙。
水电开发的生态环境影响是客观存在的，既存在有利影响，也存在不利影响；有的影响是显性的、有的是隐性的，有的是短期的，有的是长期的。既不能夸大水电开发的不利影响，也不能忽视其影响可能造成的后果，必须开展生态环境监测，对比分析、科学研究，综合论证并采取措施加以妥善应对，将不利影响降到可接受程度。新时代水电开发对生态环境的影响到底应该以一个怎样的时空尺度来评估，应该如何科学合理地开发水电资源？这是需要解答的关键问题。
全球水电开发的历史证明，发达国家河流梯级开发带来了经济社会环境综合效益。我国清洁能源水电基地——澜沧江、红水河、金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、清江、黄河等，都已全面系统地实施了生态保护与修复措施，有效缓减了水电工程对生态环境影响。随着生态理念日益深入人心，我国相关法律规章将更加健全，管理措施更加科学全面，环境保护技术将不断取得进步。
21世纪以来，水电开发全面贯彻新理念，遵循“生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线、环境准入负面清单”的新要求，做到了在开发中保护、在保护中开发的要求。真正践行生态文明理念，引领水电高质量开发利用。
水电开发助力生态文明建设
水电开发对河流生态的不利影响主要体现在两个方面：一个是泥沙，也就是水库淤积；另一个是水生物种，尤其是珍稀的鱼类物种。
关于泥沙问题，对多沙河流修坝建库要特别慎重，应该采取多种措施减少进库泥沙，延长水库寿命。比如在上游搞好水土保持，水库可通过科学调度、调水调沙、蓄清排浑、采取各方面措施，减少水库泥沙淤积和下游冲刷。如果泥沙问题确实解决不了，那就不应该修建水库。从目前已建的电站来看，采用工程措施和非工程措施，水库泥沙问题总体是可以解决的。
关于物种保护问题，特别是珍稀物种，其生存环境受到水电开发的影响最直接。陆地物种例如珍稀植物，可以迁移保护；水生物种，比如鱼类，有些有洄游习性，修坝建库阻隔了其洄游通道，可能导致物种消失，或者影响生物多样性，这要分具体情况区别对待。有些是比较常规的物种，如一般的鱼类，可以采取增殖补偿措施。非常珍稀的物种，就应该采取特殊的办法，把它保护下来。客观的讲，一些水生珍稀物种现在面临濒危境地，水电并非罪魁祸首，而是历史上长期的滥捕滥渔、水质恶化和水环境恶化的结果。一个物种数量下降到一定程度，无法繁殖后代，就必然会逐渐消失。需要通过研究，采取人工繁殖，人工放流等多种措施，才有可能拯救珍稀物种。
水电对生态环境的影响必须高度重视，尽可能采取措施消除不利影响。我们应系统地、历史地、公正客观地看待和认识这个问题。科学开发水电，不仅守护河流安澜，也助力生态文明建设。
生态优先成就水电开发新范式
党的十八大以来，水电行业秉承“以人为本、生态优先、绿色发展”的理念，逐步形成了水电生态化开发新范式。如前面所述的河流生态问题，在工程规划设计、施工和运行过程中，开展生态流量泄放、生态调度、鱼类栖息地保护、河流连通性恢复、鱼类增殖放流等问题研究、方案设计和计划实施，可以有效减缓水电开发建设和运行对河流水生生物生境的影响。对于高坝大库，如果存在下泄低温水问题，一般采用分层取水结构工程措施予以解决。例如锦屏一级、糯扎渡、黄登等高坝大库，均选择采用了叠梁门、前置挡墙、隔水幕墙等低温水减缓措施。这些措施已经成了行业通行做法，形成了行业标准和技术规范。
河流中有洄游性鱼类，集运鱼系统、升鱼机以及“鱼道+升鱼机”等过鱼型式也是通行的做法。如藏木水电站的鱼道，通过多年的监测评估，实施效果非常好。不仅是新建工程，一些老旧工程的改造，也增加了过鱼设施。丰满水电站重建工程就增加了诱鱼、集鱼设施和升鱼机，打通了阻隔鱼类洄游的松花江。
在鱼类增殖放流技术上，形成了鱼类增殖放流站规划设计、建造、设备设施生产、运行以及放流效果监测评估的技术体系。鱼类栖息地保护及生境修复技术也有了长足发展。目前，大江大河水电基地，都采取了有效的生态保护与修复措施，除此之外，还通过栖息地受损前后生态环境适宜性模型模拟，实现了生态环境保护及修复的定量评估。三峡水电站从2012年—2016年持续开展了促进“四大家鱼”繁殖的生态调度试验。此后每年都同步实施了溪洛渡、向家坝、三峡水电站联合生态调度。通过持续多年的生态调度以及渔业资源保护，“四大家鱼”产卵量呈现逐年上升趋势，其中葛洲坝下游宜都江段“四大家鱼”产卵量从2012年的0.25亿颗增加到2019年的30亿颗。
实践证明，上述体系性的方法和措施，形成了新时代水电生态化开发的新范式。水电生态化开发，不但可以减缓、甚至免除对河流生态环境的不利影响，而且可以通过水电良好的生态化开发，更好地促进环境保护。现在水电基地的库区，周边陆生环境明显优于当地的其他区域，二滩、龙羊峡等电站，不仅是当地著名的旅游网红打卡地，而且由于局地气候改善，植被生长，生物链更长，生物多样性也得到了保护与恢复。
结语
生态文明是继工业文明之后人类社会发展的新目标。生态文明建设关系人民福祉、关乎民族未来。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，我们必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念。
当前，国家正在扩大有效投资，加快推进重大项目建设，一批水电项目将加大工作力度，加快工作进度，力争“十四五”期间具备核准开工条件。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出，实施川藏铁路、西部陆海新通道、国家水网、雅鲁藏布江下游水电开发等重大工程，推进重大科研设施、重大生态系统保护修复、公共卫生应急保障、重大引调水、防洪减灾、送电输气、沿边沿江沿海交通等一批强基础、增功能、利长远的重大项目建设。我们深知，能源转型需要水电，水电开发也必须保障生态安全。只有把保护生态环境放在更加突出的位置，才能实现水电的高质量发展，水电开发利用才能助力生态文明建设。
水电开发新范式将进一步促进新时代水电高质量发展。通过水电开发，带动新能源大规模发展，加快我国能源转型步伐，为建设清洁低碳、安全高效的新型能源体系，构建以新能源占比逐渐提高的新型电力系统，建设美丽中国，贡献水电人的力量。
（周建平 中国电力建设股份有限公司；杜效鹄 周兴波 水电水利规划总院）
（原文标题：二十大能源关键词⑥ | 生态文明为水电高质量发展注入新动能）
