21世纪中叶珠江流域水能资源开发利用研究
1 水能资源
1．1 水能资源量
珠江流域横跨云南、贵州、广西、广东、湖南、江西6省（区），以及越南的东北部，总流域面积453690km2，其中我国境内442100k㎡，在全国江河中居第4位。珠江由西江、北江、东江和珠江三角洲诸河4个水系组成，年平均径流量3360亿m3，仅次于长江，是黄河的5．8倍。珠江主干流西江，发源于云南省曲靖市境内乌蒙山脉的马雄山，在广东省珠江市的磨刀门企人石入注南海，全长2214km，总落差2136m，蕴藏着丰富的水能资源。
水能资源是一种清洁又可再生的能源，是世界各国优先开发的能源。按资源开发的可能程度，水能资源量通常分为理论水能蕴藏量、技术可开发水能资源量和经济可开发水能资源量。若根据1980年全国水力资源普查成果确定水能资源量，至今已事隔20年，不能反映实际情况。我们根据80年代和90年代各地进行的江河流域规划和地区规划等最新资料，对水能资源量进行了初步复核和估算，分述如下：
a）理论水能蕴藏量。根据1980年《中华人民共和国水力资源普查成果》和1986年6月珠江水利委员会编制的《珠江流域综合利用规划报告》统计，珠江流域水能理论蕴藏量为3348．38万kW，年平均发电量为2933．2亿kW·h，占全国水能资源的5％，居第5位。
b）技术可开发水能资源量。包括已开发和现有技术条件下可开发的所有单站装机500kW以上电站可能开发的资源量。复核得珠江流域技术可开发水能资源量为3246．88万kW，年平均发电量为1433．31亿kW·h，较1986年珠江流域综合利用规划统计成果分别增加29．30％和22．75％。
c）经济可开发水能资源量。它是指在技术可开发水能资源中，目前和将来在当地社会条件下所能开发的水能资源，其发电成本可与其他发电能源相竞争，并能为环境所接受。测算经济可开发水能资源量的方法，以往研究较少，目前尚无统一的标准和规定，我们参考国外的办法和有关资料，采用单位电度投资经济指标界限值和经济可开发量占技术可开发量的比重相结合的分析类比判别方法进行探索性的测算。关于单位电度投资经济指标界限值的确定，我们参考国内有关单位对全国各大区在建的大中型水电站的单位电度投资指标的分析，提出“当水电单位电度投资指标为火电的2倍时，水电站的国民经济评价是可行的”的结论，分析了华南及西南有关省（区）在建和拟建水电站的经济指标，折算到1995年价格水平的结果为：广东小于3．3元／（kW·h），广西、云南和贵州等省小于2．0元／（kW·h）为经济的界限值。具体操作时，除计算各电站单位电度投资外，对部分电站还考虑了综合效益、水库淹没、生态环境、地理位置、交通条件等因素进行综合分析，判定取舍。
根据上述测算方法得到的珠江流域经济可开发水能资源量为2861．69万kW，年平均发电量为1282．06亿kW·h，分别占技术可开发水能资源的88．14％和89．44％，所得结果与法国、日本、瑞典等国家对比，大致上是合理的。
1．2 水能资源分布特点
本流域水能资源地区分布不均匀，主要分布于西部的云南、贵州和广西等3省（区），该3省（区）技术可开发装机容量占全流域的84．74％，年发电量占86．86％；位于东部的广东、湖南和江西等3省技术可开发装机仅占15．26％，年发电量占13．14％。广西（区）技术可开发装机占全流域的55．17％，年发电量占55．73％，所占比重最大。
以水系而言，水能资源分布也不均匀。水能资源主要分布在西江干流南盘江下游、红水河及黔江河段，是我国12大水电基地之一。西江技术可开发水能资源为2871．32万kW，年发电量为1284．58亿kW·h，分别占全流域的88．44％和89．63％；北江和东江合计只占11．56％和10．37％。
本流域的地形特点是山地丘陵占总面积的94％，支流众多，中小支流既有集中的水头，也有充沛的水量，因此小水电资源十分丰富。
珠江水系干支流的中下游属丘陵平原区，耕地集中，经济发达，水量充沛，河床比降平缓，落差较小，干流适宜结合渠化航运兴建梯级大流量低水头的径流式电站；在中上游则有条件兴建调节性能较好的调节水库，通过流量调节可增加下游梯级电站年发电量和枯水期出力。
1．3 水能资源开发利用条件
珠江流域水能资源的开发利用具有下列有利条件：水量充沛，水能资源丰富，西江上中游自然落差较大，并有不少天然落差集中河段，其中红水河水电基地可开发装机占珠江流域的40％。红水河水电基地的龙滩水电站和大藤峡水利枢纽具有防洪、发电、航运、旅游等综合效益；西江、北江、东江中下游水量大，径流年际变化相对亦较稳定，可开发大中型低水头径流式电站，兼有发电、航运等综合效益；珠江相对全国河流而言，属少沙河流，水库淤积不严重，有利于水库长期使用；目前有9个设计单位同时进行本流域水电勘测设计工作，前期工作基础较好，这对加快珠江水电开发十分有利；珠江流域水能资源开发供电范围为华南、西南地区，供电距离不超过1000km，地理位置优越，尤其是东南沿海地区，经济比较发达，电力市场广阔。
2 水能资源开发现状和开发程度
2．1 水能资源开发现状及其分布
目前全流域水电资源开发利用程度不高，已建和在建的大型水电站除新丰江、天生桥一级外，其余的水电站调节性能均较差，流域内已建的中小型水电站也大都是径流式电站，枯水期出力大幅度降低。为适应国民经济迅速发展的要求，大力开发珠江水电，尤其是调节性能较好的大型骨干水电站是当务之急。
本流域目前总装机容量为791．71万kW，其中大、中型水电为480．99万kW，占已开发总装机容量的60．75％，小型水电装机容量为310．72万kW，占39．25％；相应已开发年发电量为344．09亿kW·h，其中大、中型为236．92亿kW·h，占开发总量的68．85％，小水电为107．17亿kW·h，占31．15％。
在已开发的水能资源中，分布在广西境内较多，占流域开发量的57．05％；广东和贵州分别占16．69％和17．01％，云南最少，仅占9．25％。广东小水电分布较多，占流域开发量的54．09％；其次是广西，占28．95％；云南和贵州分别为9．59％和7．37％。
2．2 水能资源开发程度
珠江流域技术可开发水能资源装机为3235．88万kW（未包括江西省4．71万kW和湖南省6．29万kW），已开发装机为791．71万kW，其总开发程度为24．47％，仍然很低。大、中型水电开发程度分别为20．02％和18．29％，如加上在建工程，其开发程度分别为29．73％和32．71％，开发程度也不高；小型水电开发程度为40．56％。
珠江流域大、中型水电尚有大量水能资源待开发。包括在建工程在内，广东中型水电的装机容量约有50％（82．25万kW）待开发；广西大型水电尚有约77％（985万kW）、中型水电约有57％（175万kW）待开发；云南大型水电约有52％（33．0万kW）、中型水电约有80％（95．3万kW）待开发；贵州大型水电约有52％（169万kW）、中型水电约有89％（171．89万kW）待开发。
3 水能资源开发设想
3．1 基本设想
a）珠江流域综合利用规划业经国务院以国函[1993]70号文批复，该规划的要求应是流域内各省（区）和国民经济各部门对开发利用珠江水资源及治理水害所要达到的战略目标，也是安排今后有关建设项目计划的依据，21世纪中叶本流域水电发展战略部署必须与此相协调。
珠江流域综合利用规划实施后，将会全面发挥其综合效益，即洪水基本得到控制，对保护经济建设和人民生命财产安全提供可靠的保障。其中西江干流的龙滩、大藤峡，北江的飞来峡，郁江的百色和柳江的洋溪水利水电枢纽，其开发将是珠江流域规划防洪体系中承担防洪任务的骨干工程，需结合水电发展加快开发。水电开发及其发展是华南地区主要能源之一，西江干流的红水河水电基地及其他一些干、支流水能资源蕴藏量大，开发条件优越，淹没相对较小，距离负荷中心近，经济指标较好，是珠江的水电优势，必须先行开发。天生桥一、二级、龙滩、岩滩、大化、大藤峡、百色等均是大型或特大型水电站（龙滩和大藤峡主要是承担流域防洪任务），并具有不同程度调节性能，为华南地区提供稳定电源和可靠的调峰、调频容量。上述水电工程的开发，还具有航运、供水、灌溉和旅游、渔业养殖等综合效益。据此，流域内大、中型水电站发展的部署和建设重点必须符合上述要求。
b）根据全流域水电规划的布局，在分布于各省（区）的大、中型水电站装机容量中，广西境内占全流域的64．0％，其中大型水电站占全流域的75．30％；其次是贵州省，占20．95％，其中大型水电占19．24％。说明全流域大、中型水电站装机容量主要集中在珠江中上游的广西和贵州省境内，所占比例高达85％以上，其中又以广西比例最大，可见珠江流域水电发展战略部署中广西的水电开发十分关键，其次是贵州省。
规划中红水河水电基地开发布置10个梯级，水电站总装机容量为1299．2万kW，其中除天生桥一级（120万kW）、天生桥二级（132万kW）和平班水电站（36万kW）分布在桂、黔界河上外，其余7个均在广西（区）境内。广西境内装机容量为1155．2万kW，占红水河总装机容量的88．92％，占广西大中型水电装机的73．09％；贵州省境内装机容量为144万kW，占红水河的11．08％。可见，红水河水电基地的发展战略部署，在广西（区）的水电开发中同样是十分关键的，也是全国和珠江水电开发的重点。
c）在考虑华南地区和全流域各省（区）的电力工业发展要求，并优先开发水电资源的前提下，特别要加快建设调节性能好而又有显著综合利用效益的骨干水电站的步伐。综合各省（区）水能资源的分布情况及其电力发展要求水电逐年投入情况，以及水利系统对水利水电开发的要求.
3．2 大、中型水电开发部署
a）加快对红水河水电基地梯级水电站的连续开发，进行重点建设。至1995年末，除已建的天生桥二级一期（88．0万kW）、岩滩一期（121．0万kW）、大化一期（40．0万kW）、恶滩（6．0万kW）和在建的天生桥二级二期（44．0万kW）、天生桥一级（120．0万kW）、百龙滩（19．20万kW），至2000年共建成装机容量438．20万kW，尚有861万kW待建，需在21世纪中叶前安排建设。考虑21世纪前20年是我国水电建设发展关键时期，根据华南地区经济发展和电力需求，综合利用效益显著的水电项目尽量先行建设，2001—2010年间安排龙滩（420．0万kW）、大藤峡（120．0万kW），考虑到两水电站淹没和移民较多，淹没农田达9113hm2，移民达11．04万人，为舒缓水库移民和淹没农田给广西和贵州带来的困难，拟再安排岩滩二期（45．0万kW）和大化二期（20．0万kW），至2010年末，红水河水电基地装机容量的开发程度将达到80．30％。
2011—2020年间，考虑龙滩水库是红水河梯级水电站的龙头水库，续建二期工程增容120万kW，除使该电站的装机容量达到540．0万kW、相应年发电量达到188．50亿kW·h外，水库将达到多年调节性能，对下游各梯级水电站增加发电效益十分显著，故安排龙滩二期续建至最终规模。此外，同时安排恶滩（50．0万kW和平班（36．0万kW），届时，红水河基地装机容量的开发程度达到96．15％。
2021—2050年间，将安排桥巩（50．0万kW）完建，即在21世纪中叶前红水河水电基地水能资源将被完全开发利用。
b）除红水河水电基地外，对于分布在其他干、支流，包括西、北、东江及其主要支流的北盘江、黄泥河、柳江、郁江、桂江、贺江等的大、中型水电站，其总装机容量为1170．52万kW，相应年发电量为519．62亿kW·h，其中至1995年末已建和预计2000年完建的大型水电站有东江的新丰江（29．25万kW）、黄泥河的鲁布革（60．0万kW），中型电站合计装机容量为329．59万kW，其中分布在广东省境内有97．55万kW，广西（区）有155．58万kW，云南省有31．50万kW，贵州省有44．96万kW，即本世纪末大、中型电站完建合计装机容量为418．84万kW。届时全流域大、中型电站装机容量的开发程度为34．70％。
除上述外，需在21世纪安排建设的大、中型装机容量为751．68万kW。参照上述关于水电发展战略部署的要求，2001—2010年间，安排大型水电站有郁江的百色（54万kW）、北盘江的光照（63．0万kW）；中型水电站合计装机容量有170．59万kW，其中广东省境内有34．60万kW，广西（区）有38．09万kW，云南省有55．90万，贵州省有42．0万kW。21世纪前10年，合计建设大、中型水电站装机容量为287．59万kW。届时全流域大、中型电站装机容量开发程度为70．84％。
2011—2020年间，安排的大型水电站有浔江的长洲（62．13万kW）、右江的瓦村（26．0万kW）；中型电站合计装机容量为106．39万kW，其中广东省境内有12．5万kW，广西（区）有45．04万kW，云南省有12．80万kW，贵州有36．05万kW。在10年间合计建设大、中型电站装机容量194．52万kW，届时全流域大、中型水电站装机容量的开发程度为87．06％。
2021—2050年间，安排的大型电站有云南省的抚仙湖（33．0万kW）、北盘江的董菁（48．0万kW）；中型电站合计装机容量为107．30万kW，其中广东省境内有20．10万kW。广西（区）有33．0万kW、云南省有9．50万kW，贵州省有44．70万kW。30年间建设大、中型电站装机容量为188．30万kW，届时全流域大、中型水电站装机容量的开发程度为96．71％。至21世纪中叶前珠江流域的水能资源基本得到开发利用。
c）2050年以后，尚有待开发的有北盘江的大型水电站马马崖（40万kW）、中型电站装机容量41．27万kW，合计装机容量为81．27万kW，仅占全流域总装机容量的3．29％。
21世纪前20年的水电发展，珠江流域的红水河水电基地和其他主要干、支流的大、中型水电站开发利用，将为华南地区及有关省（区）输送大量的电力，为促进地区经济稳定持续发展提供能源的先决条件。
致谢：本文在撰写过程中，参考了广东省水利电力厅。广东省水利电力勘测设计院的《中华人民共和国水力资源普查成果》（分流域）第三卷珠江流域（1980），珠江水利委员会的《珠江流域综合利用规划报告》（1986），水利部水利水电规划设计总院的《中国水利可持续发展战略研究》专题四《21世纪中叶水能开发利用研究》专题报告附件3（1999），谨以致谢。
作者为水利部珠江水利委员会勘测设计研究院，广东 广州 510611
Study on the Dovelopment of Water Power Resources of the Pearl River Valley in the Mid 21 Century
LI Zhi-shan，OUYANG Qi-lin，DAI Li-qun，CAI Chuang-liang
（Investigation & Design Institute of PRWRC，Guangzhou，Guangdong 510611，China）
Abstract Having conducted investigation into problems related to the macro development of exploitation of Pearl River Valley’s water power resources，the authors discuss water power resources of the valley and conditions and level of their exploitation and probe into the strategic deployment for their exploitation in the mid 21 century according to the economic development，electric power planning and also possibilities of regional network construction of related provinces.
Key words water power resources；development；mid 21 century；Pearl River Valley
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