三峽水電站，作為世界上最大的水利工程，為何發電量只能屈居第二？在世界20大超級水電站排行榜上，我國的三峽以2250萬千瓦的裝機容量穩居世界第一，超過第二名伊泰普水電站850萬千瓦。但在發電量方面，我國的三峽卻在很長一段時間內略遜色於伊泰普水電站。並且直到2014年，三峽才第一次坐在了世界發電量第一的寶座上。

水力發電

與靠燃燒化石燃料來產生電能的火力發電站不同，水力發電是利用水的勢能轉變為電能的一種發電方式。具體點來說就是利用水的壓力或者流速衝擊水輪機旋轉，進而帶動與水輪機位於同一軸承上的發電機旋轉，將能量由一開始的勢能轉變為電能。因此直觀點來看，影響水力發電廠發電量多少的因素主要有兩個，第一是水的流量，第二是水的流速，也就是壩體的落差。

三峽水電站

自然因素

我們先來看兩個水電站的河流流量。三峽水電站，大家已經非常熟悉了，坐落在我國長江的上游。長江的多年平均徑流量為9600億立方米，三峽壩址的多年平均徑流量約為4500億立方米。而伊泰普水電站所在的巴西與巴拉圭交界河—巴拉那河年徑流量約為7200億立方米，透過伊泰普水電站的流量也才不到3000億立方米。單純的從徑流量來看，伊泰普水電站不能和三峽相提並論。那從壩體高度來看呢？伊泰普水電站的水壩高度達到了196米，上下游水位落差在120米左右，而我國三峽的壩體高度為185米，水壩上下落差達到了113米。在壩高方面，雖然我國的三峽略遜一籌，但總體而言相差不算很大。既然兩個水壩的高度相差沒有太大，三峽的徑流量還要高於伊泰普水電站，那為何我國的三峽屈居第二呢？那是因為我國三峽水電站雖然年平均徑流量較多，但是它的徑流量季節性變化大。我國的長江流域大部分屬於亞熱帶季風氣候區，年降水量在時間上的分佈很不均勻。冬季降水量為全年最少，春季降水量逐月增加，8月主要雨期已經移至長江上游，並且長江上游6—9月份的降水量佔全年該地區降水總量的60%—80%。可能有人會認為，這時候降水量多發電量不就會更多嗎？但事實並不是這樣的，為了保證人民的生命財產安全，三峽大壩需要在這段時間內進行洩洪。而排洩的這一部分洪水並不會發電，而是透過管道直接排向下遊。再加上在洪水來臨之前，水庫就需要排洩部分庫容來保障防洪的需要，因此在暴雨集中的季節，有大量的水被直接排走而沒有發電。但是反觀世界第二的伊泰普水電站，它所在的巴拉那河段屬於亞熱帶溼潤氣候，在東南信風的作用下，大西洋的溼熱氣流常年被帶到南美洲大陸腹地，因此伊泰普水電站四季皆有降水，且季節變化不大。很少會有需要棄水的現象，對徑流量的利用率很高。所以總的來看，伊泰普水電站的發電量在很長的一段時間內都高於三峽。

伊泰普水電站

社會因素

兩座水電站在建設之初的目的就有所不同。伊泰普水電站的建設一開始就是為了發電，截止到2014年，伊泰普水電站已經可以滿足巴拉圭75%與巴西17%的電力消費。30多年來，它為兩國提供了大量的清潔能源。除了發電，伊泰普水電站還有一個建設者當時都不一定想到的作用，就是調節國際關係。別看巴西與巴拉圭是鄰國，並且一起建立並利用了伊泰普水電站，但其實在建造這個水電站之前，兩國卻是不共戴天的仇人。在1864年到1870年的一次戰爭中，巴拉圭幾乎被夷為平地，並且有60%左右的人犧牲在了這場戰鬥中。戰爭結束後，巴西還割走了巴拉圭的部分領土，並且獲得了在巴拉圭河上通航的自由。這對巴拉圭人來說，無疑是赤裸裸的羞辱，兩國也因此結下了仇恨。但這一切都因為伊泰普水電站的建設發生了改變。因為伊泰普水電站的建成會淹沒兩國之間有爭議的瓜伊拉瀑布群。巴西作為兩國中實力較強的一個，率先控制了瓜伊拉瀑布群，並且計劃開發該流域的資源。別看巴西是南美洲的一個大國，但卻十分缺乏煤炭、石油這樣的化石燃料，可是它國內的工業生產離不開大量能源的支援，因此就將目光看向了水利資源豐富的巴拉那河流域。但巴拉圭必然會不樂意，而且貿然開發，巴西還可能會受到其他國家的譴責。因此為了能夠和平開發這塊土地，巴西與巴拉圭進行了多輪協商。最終兩國決定各出資一半共同建設伊泰普水電站，至此兩國的爭議才算解決。與伊泰普水電站不同，我國的三峽工程首要目的就是防洪。就拿去年我國南方的特大洪水來說，三峽大壩在一個半月內經受了五次上游洪水的衝擊，累計攔洪293億立方米，有效地減輕了長江中下游的防洪壓力。其中最大的長江第5號洪水入庫時流量達到了75000立方米/秒，成為三峽工程建設以來的最大入庫流量。在本輪洪水中，三峽水利樞紐再次攔蓄洪水76.6億立方米，保障了下游城市的安全。除了防洪，三峽還兼具水資源排程的職能。2010年，三峽汛期後蓄水，形成了一個庫容接近400億立方米的巨型水庫。2011年，長江下游發生50年一遇的旱災，三峽工程啟動應急補水排程，保障了下游沿線地區的飲水安全。因此我們不難看出，三峽工程在建立之初就是以防洪為主要目的，只有在保障人民的生命財產安全的前提下，我們才可以發揮它的經濟效益。三峽在這一方面的能力，是世界上任何一個水電站都無法比擬的。

解決方案

近年來，隨著溪洛渡、向家壩等水電站的建成，長江上游的水量變化得到了一定程度的調整，三峽的發電量也在逐年攀升。去年，在長江上游水量增多的影響下，三峽全年累計發電量達到了1118億千瓦時，打破了伊泰普水電站在2016年創造的1030億千瓦時的世界記錄，三峽的輸變電工程也成為三峽水電“送的出、落得下、用得下”的重要保障。但在我們為三峽再一次創下世界記錄而自豪的同時，另一個問題也值得我們反思：這些可再生能源我們真的能夠完全利用起來嗎？我國的基礎設施又是否可以跟得上新能源的快速發展？2017年時，三峽水電站的發電量為976億千瓦時，而當年我國棄水、棄風、棄光的電量總和達到了1007億千瓦時，也就是說我國有如此多的可再生能源沒有被利用起來。雖然我國幅員遼闊，資源充足，但區域性來看，可利用能源數量與經濟發展之間並不平衡。這些被棄用的電，都來自於相對貧困、用電量較少的西北、西南等地。而對電量需求較大的東部經濟發達的省份，卻沒有相對充足的資源供它們發展。而這一矛盾的背後，是對我國電網配套設施急需改進的要求。提高電力的排程能力，建設有效的輸電線路，對於解決三棄問題至關重要。特高壓技術的發展，無疑解決了我國輸電難的困境。截止到2020年上半年，我國已經全面投運特高壓輸電線路21條，在建的特高壓輸電線7條。我國的水電總院副院長易躍春曾表示：十四五期間，棄水、棄風、棄光等問題將得到基本解決，我國的可再生能源利用率將大幅提高。

水電總院副院長易躍春