从清洁生产角度分析电能是不是清洁能源

从清洁生产角度分析电能是不是清洁能源

袁俊文 

营口瑞丰环保技术咨询服务有限公司， 辽宁 营口 115007

摘要：我国清洁能源投资额近年来始终为世界最高，“能源绿色，低碳发展”依然是政府鼓励的主要对象，清洁能源行业也始终受到政策的支持。总体来看，发展清洁能源已经成为我国的一大战略，如今更是已经上升到了生态环保的高度上。电能在我国总体能源消耗中占比15%左右，但电能到底是不是洁净能源呢？从生命周期与清洁生产角度分析，电在使用过程中是清洁的，但在产生过程中不是清洁的。

   关键词：电、水电、清洁能源、清洁生产

1清洁生产的定义

包含了两个全过程控制:生产全过程和产品整个生命周期全过程。对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料与能源，尽可能不用有毒原材料并在生产过程中就减少它们的数量和毒性;对生产过程与产品采取整体性预防的环境策略，以减少其对人类及环境可能的危害;对生产过程而言，清洁生产节约原材料与能源，尽可能不用有毒有害原材料并在全部排放物和废物离开生产过程以前，就减少它们的数量和毒性;对产品而言，则是由生命周期分析，使得从原材料取得至产品的最终处理过程中，竭尽可能将其对环境的影响减至最低。因此我们从电的生命周期分析电能是否清洁，

我国发电主力是火电和水电，占总发电量的90%，其中火电占72%，水电占18%，其余10%分别是核电4%、风电4.5%、太阳能1.5%，地热电、潮汐电、生物电体量太小几乎可以忽略不计。

首先我们从水电的生产过程分析这一问题，从实际案例中浅析水电工程对环境造成的影响。

工程施工使地形地貌发生巨大改变,如山坡开挖导致边坡失稳,大坝构筑及弃渣堆放引起地基变形,从而加剧和诱发崩塌\滑坡\泥石流等地质灾害。

1989年,云南澜沧江漫湾水电站在左岸坝基开挖过程中,发生大规模坍塌,造成坝顶公路毁坏,坝基和厂基无法开挖,使工程投资增加了1.4亿元左右,工期延误造成的损失尚未包括在内。

坝上水位抬高淹没土地、农田、植被。

三峡工程蓄水后，直接受影响被淹没的陆生植物有560种，涉及120个科、358个属，其中国家一级珍稀濒危植物8种，二级濒危的上百种。

坝上的泥砂淤积，抬高河床，引发、加剧洪灾。

三门峡水库自1960年开始蓄水，仅至1964年，因泥砂严重淤积，水库库容已损失了43％，淤积向渭河平原上游不断扩展，淹没了超过86万亩的农田，对西安生态安全产生威胁。渭河河床抬高4至6米，堪称小水大灾。

坝下侵蚀作用加强，河岸受侵蚀。

由于大量泥砂被拦截在水库内，大坝排出的主要是清水，原本携带大量泥砂，并主要进行淤地造陆的河水，变成了“饥饿的水”，从而对大坝以下的河段产生强烈侵蚀，使河床加深，并威胁到河堤以及两岸的建筑物

下游沉积物的减少，导致河口三角洲和海岸线的退缩，陆地损失，城市和建筑受损。

阿斯旺水坝阻拦了98％以上的尼罗河沉积物，使尼罗河三角洲的生长停止，海岸线后退加剧，海岸线的后退速度由1966大坝蓄水时的每年约20米，至1991年已增长至每年约240米；

美国南加州因大坝使海岸的沉积物减少了80%，原本300米宽的海滩几乎完全消失，并导致海岸后面的悬崖崩塌，损毁道路和房屋。

库区地质环境容量的限制使新建城镇面临很大的地质灾害风险。

许多大坝库区尤其是西部的库区，由于山高坡陡，不仅地质环境脆弱，而且建设用地和农业用地本就紧张，淹没后的迁移区用地更是严重不足，地质环境容量面临巨大压力，使移民安置与城镇迁建不得不向灾害堆积体甚至陡坡要地转移，因此面临很大的地质灾害风险。三峡库区的多个新建城镇在规划时都曾因地质灾害问题造成选址困难，甚至导致二次迁建。而随着三峡库区蓄水位的逐步上升，如果库区的地质灾害体加剧活动，那么这些新建安置区的地质环境安全将面临更加严峻的考验。

水文条件会严重污染水库和下游的河流。

水库在截留沉积物的同时，也截留营养物质，并因藻类大量生长导致水库的水富营养化，使水质不适合饮用及工业使用。2008年2月，国家环保总局称三峡库区部分支流局部水域富营养化。根据2001年~2005年水质变化趋势分析，库区和上游区水质在保持稳定的前提下有所好转，但库区部分支流的局部水域富营养化加剧并发生水华，影响区水质有所恶化

大坝极大地增加了水体的表面面积，所以在炎热的气候条件下，会导致大量的水被蒸发掉，增加水资源的损失。

每年从全世界水库蒸发约170立方千米的水，相当于所有人类活动消耗的淡水总量的7％；平均每年从阿斯旺水库蒸发11.2立方千米的水,相当于水库储水量的10％，大概等于整个非洲居民和商业用水总排水量；

我国三北地区水库总库容超过1300亿吨，每年蒸发损失达200亿吨，比三北地区的缺水量总和还多。

大坝会减少下游生态流量，从而造成灾难性影响。

生态流量是指水流区域内保持生态环境稳定所需要的水流流量，一般在建设水坝的时候有最小生态流量的要求，是维持下游生物生存及生态平衡的最小水流量。大坝的阻隔必然影响下游生态流量

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内蒙黑河流域建成水坝98座，导致大部分河道断流，绿洲面积缩小，西居延海1960年尚有水面213平方公里，到1990年便干涸；

甘肃石羊河因修建水库，导致民勤绿洲快速萎缩，沙漠以每年15至20米的速度推进；

新疆艾比湖因水坝建设导致来水减少，极速干涸，从50年代至今，其水面已由1200平方公里缩小至530平方公里；

新疆塔里木河上游修建水坝，大量引水,导致塔里木河断流及罗布泊干涸。

大坝的阻隔对水生生物尤其是鱼类影响极大

河流中鱼类和虾蟹等在产卵、觅食及一些特定的生命阶段需要在河流中上下移动，大坝建成后阻断了水生动物的通道，威胁到他们的生存。现有的鱼道和其它过鱼设施还不能有效保障鱼类等水生动物的必要移动，造成某些物种濒危甚至灭绝。下游鱼类等水生动物的饵料多来自上游，水库建成后这些饵料很多沉积在水库里，使下游鱼类因缺少食物而减产。

总之水电在给我们提供丰富的电力资源、调节了洪涝和干旱的同时，也带来了较大的生态影响，可以确定有利有弊，如控制不好将对生态环境带来较大不利影响。

火电带来的生态环境影响则更加显而易见：

1、烟气污染：煤炭直接燃烧排放的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体不断增长，使我国很多地区酸雨量增加。全国每年产生140万吨二氧化硫。

2、粉尘污染：对电站附近环境造成粉煤灰污染，对人们的生活及植物的生长造成不良影响。全国每年产生1500万吨烟尘。

3、资源消耗：发电的汽轮机通常选用水作为冷却介质，一座100兆瓦火力发电厂每日的耗水量约为十万；全国每年消耗5000万吨标准煤。

结论:

综上所述虽然电能在使用过程中是清洁的，但来源占比90%的电能在产生过程中是不清洁的。所以在绿色发展的进程中所谓的能源清洁替换是不能解决根本问题的，真正根本解决问题的是减少消耗降低单位产能能耗。

参考文献

中研普华研究报告《2020-2025年清洁能源行业市场深度分析及发展策略研究报告》

渠开跃、吴鹏飞、吕芳《清洁生产(第2版)》是2017年10月化学工业出版社出版的图书。

王强等三峡水库初期蓄水对消落带植被及物种多样性的影响，

吴宏林，水利水电工程堆生态环境的影响及保护对策，中国科技博览2015