美国水电的进展Word文档下载推荐.docx

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4）导流型水电：

将河流的一部份引入一条沟渠或沟渠。

5）抽水蓄能电站。

水电是美国最有效和最靠得住的电力来源，其最为显著的特点是清洁和可再生，而鲜为人知的是它对那个国家电网运行靠得住性的重要奉献。

电网运营者常利用水电的快速和灵活性解决电力供给中不断显现的波动问题，和在停电后的恢复电力供给。

1965年所发生的一个显著例子足以证明电力靠得住性的重要，在那时，新英格兰、纽约和安粗略有三万万人蒙受停电之苦，这确实是众所周知的“1965年大停电”，它将在顶峰时段乘坐交通工具的人们陷于窘境当中，同时也令人们意识到成立一个更为靠得住的输电网络的重要性。

连续串发生的电力事故，使公众明白了电力系统是互通互连的，并有必要进一步增强电力系统之间的协同合作和突发事故的应急反映机制。

北美电力靠得住性协会所组织的地域靠得住性协会的现代化系统正是在这一背景下应运而生。

但一个鲜为人知的事实是，在1965年的大停电以后，水电关于恢复系统的供电起到了关键的作用。

水电的黑启动能力－在不需要外来电源的情形下从头启动发电，使得备受折磨的电网运营商能够为更多的热电站提供辅助能源，热电站常常需要几个小时乃至几天才能恢复供电。

水电还用于激活输电线路，帮忙周围的电网恢复供电。

在一份联邦政府关于该次停电的报告中写道：

“拥有水电的电网能够比那些单独依托热力发电的电网更快地恢复供电。

”

另外，在向林登约翰逊总统提交的报告中指出了那时系统的不足的地方：

包括缺少在突然停电后迅速恢复供电的备转容量。

尽管一个错误的电力传输致使了最初的损耗，就像大多数迅速蔓延的混乱，可是它单独不可能摧毁整个电力系统。

更为糟糕的是，由于缺乏储蓄的电力资源，而未能充分地应付突发的停电事故，从而引发了连续串的事故使得美国东海岸的大部份地域陷于一片漆黑当中。

该报告最后总结道：

“咱们的初步伐查说明，电力储蓄的类型和散布在应急利用的范围内与电量一样重要。

具有快速起动和负荷感知特性的其它电力资源比起那些发电量增加缓慢的蒸汽发电站更能够应当负荷的突然增加。

美国水电的历史回忆

通过利用水进行发电，人们实现了改善生活水平的目标。

利用水的落差产生机械动力是一个古老的工作方式。

在2000连年以前，希腊人曾利用水轮将小麦磨成面粉。

在18世纪，美国人熟悉到了水力所产生的机械动力的优越性，并将其普遍用于磨粉和抽水。

到20世纪初，水电已占全美电力供给量的40%。

在20世纪40年代，水电占美国西部和太平洋西北地域用电量的75%，大约相当于整个美国总发电量的1/3。

随着其它发电形式的不断进展，水电所占的份额慢慢下降，今天其提供了全国电力的大约1/10。

尼亚加拉大瀑布是美国最先用于水力发电的地址，直至今天它仍然被作为电力的来源。

在1800年至1895年期间所建造的初期的水电站为直流电站，用于为弧光灯和白炽灯提供能源。

在电动机投入利用后，对新型电力能源的需求便呈现出螺旋式的上升态势。

在1895年至1915年期间，水电设计呈现出惊人的转变，并建造了许多风格各异的水电站。

第一次世界大战后，水电站的设计更趋向于标准化。

由于其使命是治理贫瘠的西部地域的水资源，美国垦务局开始涉足水电的生产。

其所建造的大坝成为要紧的电力生产者。

尽管水电生产是水资源开发一个附属产品，但其已经成为垦务局事务的一个重要组成部份。

其水电产量见图1。

在水电开发的初期，电站被建造在大坝的位置以支持工程队的施工活动。

水电被用于举起、搬运和加工用于建造大坝和开挖运河的建筑材料。

电站为锯木机、混凝土搅拌机、空中索道、巨型铲挖机和索斗铲提供能源。

因为有了水电站所提供的照明，夜间作业成为可能。

当工程终止后，水电驱动的水泵可将水输送到较高的地段，这比起顺流而下的沟渠要管用得多。

多余的电力被卖给本地的配电系统。

本地的工厂、城镇和农村的消费者从这一本钱低廉的电力中取得实惠。

大坝和相关设施的建造和运营费用，大部份通过销售剩余电力的收益支付，而不是仅仅通过用水者。

电力收入对那些居住在西部地域的依托浇灌而生活的农户来讲无疑是一个恩惠。

垦务局的第一个水电站建在亚利桑那州凤凰城东北约75英里的索尔特河上，作为罗斯福大坝建设的辅助工程。

小型水力发电机在工程建设之前被安装为工程和用于输送石块的设备提供能源。

剩余的电力被卖给社区，本地居民专门快便支持增加大坝的发电量。

于是建成了一座4500KW的电站，1909年有5台发电机被投入运营，为抽取浇灌用水提供能源，并向凤凰城地域提供电力。

水电开发作为水资源开发的一个附属产品对该地域的经济和生活水平产生了庞大的阻碍。

电力被卖给农场、城市和工厂。

依托电力打井抽水意味着更多的农田能够取得浇灌，还可在那些饱受水涝和碱性土壤问题困扰的地域抽水。

1916年，已有9座抽水站被投入运营，浇灌了超过10000英亩的土地。

另外，垦务局还解决了凤凰城的所有居民和商业用电需求。

低廉而充沛的水电同时增进了该地域的工业进展，一家私营公司能够在周围建造一个大型的冶炼厂和磨粉厂并利用水电对低品级的铜矿石进行加工。

罗斯福发电站是最先由联邦政府兴修的大型电力设施之一。

其发电量已经从当初的4500kW增加到超过36000kW。

电力的开发最初用于修建罗斯福大坝和抽取浇灌用水，也用于帮忙支付工程建设费用，改善农村和城市居民的生活水平，并增进凤凰城地域新兴工业的进展。

在第一次世界大战期间，水电项目持续不断地为西部地域的农场和牧场提供水和电力，它也帮忙解决了整个国家吃和穿的问题，而且电力方面的财政收入成为联邦政府的重要收入来源。

三十年代的经济大萧条，伴随着在西部地域普遍发生的水患和旱灾，刺激了多用途复垦项目的建设，例如哥伦比亚河上的大古力水坝，科罗拉多河下游的胡佛大坝和加利福尼亚的中央河谷项目。

那些大坝所生产出的低本钱水电对城市和工业的进展产生了深远的阻碍。

随着第二次世界大战的来临，美国国内对水电的需求飞速增加，在战争暴发后，轴心国所拥有的电力资源是美国的3倍。

在以下1942年美国内务部的战争打算说明中，这种对能源的需求被具体化：

“560亿美元的战争预算将需要每一年1540亿kWh的电力，用于制造飞机、坦克、枪炮、军舰和其它战争物资以武装并效劳于陆军、海军和海军陆战队。

战时工业每花费一美元就需要大约的电力。

这一需求超出了那时美国所有电力设施的生产总量。

1942年，为了生产足够的铝以知足美国总统建造60000架新飞机的目标，仅此一项就需要用电85亿kWh。

水电在迅速扩大全国的能源产量方面提供了最好的途径之一。

在西部地域的大坝上所修建的水电站使得能源生产的扩展成为可能，水电站的建设加速了能源的可得性。

从1940年至1945年，垦务局属下的电站共发电470亿kWh，足以生产69,000架飞机，79,000门机枪，5000艘船只，7,000，000枚航空炸弹，5000辆坦克和31,000,000枚炮弹。

在战争期间，垦务局成为西部地域要紧的电力生产商，在那里散布了所需要的资源。

低本钱电力的提供将大型的国防工业吸引到该地域，造船厂、钢厂、化工厂、炼油厂、和汽车和飞机制造厂都需要大量的电力。

为了利用大古力水坝所生产的水电，原子能设施被安装在了华盛顿州汉福德。

复垦项目的电力生产有力地增进了军工产业的进展壮大，这些电力同时用于加工食物，为军营提供照明用电，并知足许多地域的平民百姓的需求。

随着战争的终止，电站被用于迅速进展的和平常期的工业。

水电关于西部地域的工业进展相当重要，该地域的工业要紧利用矿物资源或农产品作为原料。

许多工业乃至完全依托联邦政府所提供的水电。

事实上，哥伦比亚河的周期性低水流量不时地困扰着该地域制造业的进展。

在战争时期，农业关于美国来讲是超级重要的，在今天也是如此。

垦务局每一年为超过3100万人提供10万亿加仑的水，为西部地域14万农人（1/5）的1000万英亩的农田提供浇灌用水，这些农田生产出的蔬菜占全国的60%、水果和坚果占全国的25%。

农村地域在3个方面直同意惠于水电：

1）其所产生的收入能够用于支付浇灌设施的费用，同时也减缓了用水户的财政负担。

2）通过抽水设施，能够浇灌位置更高的土地。

3）它使得电力能够用于农田和其它家庭用途。

垦务局在水电站的运营方面仅次于美国陆军工程军团。

垦务局利用其所生产的电力运行其自己的设施，如抽水站。

多余的电力由联邦电力市场治理部门卖给优先客户，如农村电力合作社、公用事业地域、市政当局和州和联邦机构。

任何剩余的电力能够卖给私营的电力公司。

垦务局所生产的电力足以知足成千上万人的需求，每一年的电力收入超过7亿美元。

电力收入被返还联邦国库，用以支付项目的建设、运营和保护费用。

美国水电的利用

利用溪流和河流中水的落差所产生的潜在能量进行发电已有100连年的历史。

水电项目是电力生产最有效的手腕。

现在水电站的效率通常超过90%。

水电站不产生污染，不需要利用燃料，自上而下的水是消耗不完的，比起其它形式的电力生产，水电有着很长的生命期，而且当即能够取得。

这些有利的特点使得水电项目成为具有吸引力的电力资源。

1920年，水电约占全美总发电量的30%，40%的能源由电力系通通一供给。

60年代初，美国更多的依托矿物燃料，水电大约占总发电量的20%。

现在，水电在能源组合中所占的比例大约为10%。

联邦政府关于水电项目的规定

联邦政府所建造的水电站项目由国会进行授权，并要紧由美国内政部、垦务局、美国陆军工程军团和田纳西流域治理局进行建设。

至于大多数非联邦政府的水电项目，那么必需由联邦能源监管委员会颁发许可证授权进行建设，或授权一个现有的项目继续进行运营。

许多水电项目还发挥着其它的功能，如航运、防洪、休闲、浇灌和增大水流量。

关于非联邦政府水电项目的规定

在1920年联邦水力法案通过之前，项目开发商需取得国会的一项专门法案才能够在航道上或联邦土地上修建和运营水电站。

国会于1884年批准了第一个水电项目。

第一次世界大战期间，对电力的需求大量增加。

1920年，国会针对这一需求转变公布了联邦水力法案，成立了联邦电力委员会。

该委员会由战争部长、农业部长和内政部长组成，联邦电力委员会负责向非联邦水电项目颁发许可证，若是其阻碍到可航行水域，占用联邦土地，利用政府大坝的水或水力，或阻碍各州之间的商业利益。

该法案还要求联邦电力委员会只向那些其以为是“最适于一个改善或开发一个或多个河道的综合性项目”颁发许可证。

除通过成立一个有序的水电开发途径以知足日趋增加的电力需求，国会还希望在利用国有资源－溪流和河道用于发电的同时爱惜公众的利益。

在最初的两年中，联邦电力委员会共收到321份申请，涉及大约15,000MW的新发电量的项目建设，超出那时水电项目发电量的3倍以上。

1930年，该委员会被从头改组为一个独立的委员会，其由5名成员组成，经参议院推荐和同意，并由总统录用。

1935年，国会修改并从头编撰了1920年联邦水力法案，并将其作为联邦电力法的第一部份，这一立法扩大了联邦电力委员会的权利，其能够对电力行业的进行跨州调控。

在1977年10月1日通过的能源部组织法中，国会成立了“联邦能源监管委员会”，并取消了联邦电力委员会。

该委员会继承了原先由联邦电力委员会所做的大部份工作，包括为非联邦政府的水电项目颁发许可证。

1986年10月16日，国会通过了电力消费者爱惜法，其修改了联邦电力法的规定。

它给联邦能源监管委员会的水电进展计划所带来的要紧转变包括：

1）排除市政部门在从头颁发许可证进程中的偏好，并成立新的程序处置许可证的申请以给予政府机构、利益集体和公众更多的机遇参与该进程；

2）基于联邦和州的鱼类和野生动物机构的意见考虑其关于减轻不利阻碍的建议，并在显现不同意见时与这些机构进行协商；

3）要求联邦能源监管在做出一个颁证决按时，对环境、休闲娱乐、鱼类和野生动植物和其它非电力价值给予与电力及其进展目标一样程度的考虑；

4）批准颁发遵守令，并关于违背规那么、条例和许可或宽免的条款和条件处以天天最高10000美元的民事罚款。

1992年10月24日，美国国会制定了全国能源政策法，它对联邦能源监管的水电计划产生以下阻碍：

1）禁止被许可人利用依照州的法律所成立的公园、休闲娱乐场所或野生动物爱惜区的土地征用权；

2）许诺许可证申请人为环境阻碍报告书提供资金－指第三方承包；

3）对鱼类和野生动植物机构和其它自然和文化资源机构依照联邦电力法第一部份之规定所进行的研究发生的费用进行评估。

联邦能源监管委员会的水电计划

联邦能源监管委员会的水电许可证颁发办公室位于华盛顿特区，并在全国拥有5个地域办公室，负责对全国的水电进展计划进行治理。

办公室分为2个部门：

1）许可证颁发和遵守部

①对初步许可证、许可证和宽免申请进行处置和分析；

②对相关条款和条件的遵守情形进行监督；

③采取方法确保条款和条件取得遵守；

④对许可证变更申请和其它所建议的修改良行评估。

2）大坝平安和检查部

在纽约、亚特兰大、芝加哥、旧金山和波特兰（俄勒冈州）设有地域办公室，办公室人员负责实施大坝平安和公共平安计划，并协助保证许可证的条款和条件取得遵守。

联邦能源监管委员会聘请了许多专家对非联邦政府水电项目的建设、运营和保护等方方面面进行评估，这些专家包括：

机械、土木和电气工程师；

地质学家；

土壤学家；

历史学家；

鱼类生物学家；

水生生态学家；

野生动物学家；

户外休闲计划专家；

经济学家；

植物学家；

生态学家和土地利用计划专家。

联邦能源监管委员会的角色

联邦能源监管委员会发放为期3年的初步许可证，许诺潜在的水电开发商进行可行性研究并能够优先申请许可证。

可是在此期间不得动工建设。

被许可人必需每6个月提交一份状况报告。

初步许可证并非作为申请正式许可证的一个先决条件。

在完成以下程序后，联邦能源监管委员会向水电项目颁发期限为50年的许可证：

1）对所提议建设的水电项目的工程、环境和经济方面进行评审；

2）预备一份环境方面的文件，以分析该项目可能造成的阻碍；

3）提出建议以减轻不利的阻碍；

4）对其它政府机构、利益集体和社会公众所提出的意见和建议进行评审；

5）确信所建议的项目适合于一个综合开发打算，以改善或开发河道利于公众利用。

当一个颁发给某一私人实体（例如一家私营公用事业公司、一家制造公司或个人）的许可证到期，联邦能源监管委员会能够向原先的持证人颁发一个新的许可证，或颁给新的被许可人。

联邦能源监管也可建议联邦政府进行接管，若是其以为这一行为将更好地效劳于公众的利益（这种情形从未发生过）。

若是某个联邦机构建议对某个项目进行接管，联邦能源监管能够推延两年做出决定以给予国会更多的时刻来对该建议进行考量。

一些被许可的公有项目（权属各州、城市、浇灌区或水爱惜区）不得被联邦政府接管。

关于所有新项目的许可证申请均引入了竞争机制。

关于某些特定种类的水电项目，联邦能源监管委员会能够不受许可证发放程序的限制而给予宽免。

申请原始许可证

非联邦政府所属的水电项目的潜在开发商必需提交许可证申请或宽免申请（宽免见下文），若是该项目：

1）建于美国的航道之上；

2）占用美国的土地；

3）利用美国政府所属水坝的剩余的水或水电；

或

4）位于国会拥有商务条款管辖权的水域，项目建设于1935年8月26日或以后，而且该项目阻碍州际或外国的商业利益。

在提交一项许可证或宽免申请之前，潜在的开发商必需遵守联邦能源监管委员会的相关法规所规定的申请前咨询程序的要求。

在该程序项下，开发商必需：

1）与相关的联邦、州和本地政府机构和印第安部落进行协商；

2）与政府机构、印第安部落、相关利益集体和本地居民进行会谈；

进行科学论证；

征求意见并对该意见做出回应；

3）与不同意进展商关于建议对本地资源的阻碍或所提出的减轻、爱惜或改善方法的结论的任何政府机构或印第安部落进行会谈，和

4）向联邦能源监管委员会提交申请书，并将复印件递交给所有需要商洽的机构。

许可证申请必需包括完整的工程分析，包括大坝平安、运营和保护，而且必需提及项目开发进程中的经济和财务方面。

另外，它还必需包括一份环境报告，对项目的开发可能对鱼类、水质、野生动物、植物资源、地质、土壤、休闲娱乐、土地利用和社会经济价值等方面产生的阻碍进行描述。

该报告还必需包括减轻、爱惜和改善方法。

在一项申请被提交给联邦能源监管委员会后，委员会将给予公众和相关利益集体及政府机构几回机遇参与许可证的发放工作。

通过公告和邮件信函的方式，联邦能源监管委员会能够要求进行更多的科学论证以对项目可能产生的阻碍进行分析；

对申请和委员会工作人员的环境文件征求意见；

并对如何减轻不利阻碍征求建议。

一样，在联邦能源监管委员会的工作人员依照国家环境政策法和能源委员会的相关法规预备一份环境文件前，他们会发布界定文件，并常常召开范围界定会议。

这些界定程序能够使得相关的利益机构、集体和本地居民在以下几方面向联邦能源监管委员会提供协助：

确认哪些是重大的问题；

1）决定哪些问题需要详细分析而哪些不需要；

2）确信对每一个问题所需要分析的深度；

3）确认所要考虑的适合的替代性项目。

4）联邦能源监管委员会可能会预备一份环境文件－针对一条河流上的现有和被提议的一个或多个项目的环境评估报告，或环境阻碍报告，或包括二者。

在所有的个案情形下，联邦能源监管委员会会提及可能对某一地域的资源所产生的积存阻碍（所有提议和现有项目的综合阻碍）。

在颁发一项许可证之前，联邦能源监管委员会必需确信该提议的项目是不是“最适合于一项改善和开发水道的综合打算”以利于公众之利用。

在其它方面，联邦能源监管委员会必需考虑一个项目在多大程度上同联邦和州政府关于改善、开发或爱惜一条受到水电项目阻碍的水道的综合打算维持一致，做到对河道改善并进一步开发利用，或说确保河道不受水电项目阻碍而维持畅通。

另外，联邦能源监管委员会必需对冲突利益进行衡量利弊，包括水电和非水电利用方面，从而保证在任何一个颁发许可证的决定中，进展性利益和非进展性利益之间取得平稳。

在所颁发的所有许可证中，包括被许可人必需要求遵守的以使许可证具有效劳的条款和条件（许可证条款）。

这些要求包括工程、平安、经济和环境等各方面的事宜。

例如，它们可能包括水质监控、野生动物栖息地、公共平安打算、侵蚀操纵打算和工程设计图纸和说明书等方面的要求。

新的许可证（从头评审的证照）

被许可人必需在许可证到期前至少5年就其是不是打算申请一个新的许可证提交一个意向通知。

许可证到期前至少两年，被许可人必需提交一个新的许可证申请。

处置新许可证的程序与处置原先许可证的程序几乎完全相同。

1993年，联邦能源监管委员会收到157份新的许可证申请。

如此庞大数量的申请是由于以前委员会和法庭的决定，而且以后也可不能再发生如此的情形。

经申请复核后装机容量的顶峰将出此刻2007年，大约为7420MW。

在1993至2020年间，到期许可证的数量位于前四位的州为威斯康星州、密歇根州、缅因州和加利福尼亚州。

宽免

联邦能源监管委员会公布有关条例对特定类型的水电项目的申请和评审要求进行简化。

这种类型的申请将归入“宽免”。

取得一项宽免是比许可证申请更为简单的一个进程。

那些取得宽免权的项目再也不受联邦能源法第一部份的约束。

宽免权为永久性的，而且必需遵守联邦和各州的鱼类和野生动物机构和联邦能源监管委员会所规定的强制性条款和条件，而且其不转让土地征用权。

联邦能源监管委员会发放两种类型的宽免：

一种是用于小型的水电项目，其发电量为5MW或更少，通常建在一个现有的大坝上，或是利用一段自然的水头落差，或是现有的一个发电量为5MW或更少的水电项目，而且打算增加发电量；

第二种类型是为一个在现有的沟渠上所建设的水电项目所颁发的宽免。

授权的发电量关于非市政当局的项目为15MW或更少，市政当局的项目为40MW或更少。

沟渠必需是为了电力生产之外的目的而建造，而且完全位于非联邦政府的土地之上。

大坝的平安

大坝的安满是联邦能源监管委员会水电计划中的关键所在，受到高度的重视。

美国联邦政府有关大坝平安检查的条款大约为3036条，其中联邦能源监管委员会的大坝平安计划所涉及到的相关条款最多。

另外，2/3以上的大坝已有50年以上的历史，随着大坝的进一步老化，关于大坝平安和完整性的关注程度也与日俱增，因此对大坝进行常规检查显得尤其重要。

在大坝建造前，联邦能源监管委员会的工作人员将对大坝的设计、计划、规格、发电厂房和其它结构进行评审；

在大坝建造进程中，联邦能源监管委员会的工程师们会常常对该项目进行检查；

大坝建成后，采取按期检查的方式，一样为每一年一次。

这些检查包括：

对大坝结构的完整性加以确认；

确信所需要的保护保养和补救整改方法；

确保项目处于良好的保护当中；

确认被许可人执行了相关的条款和条件。

检查工作通常与能源治理机构，各州负责大坝平安的官员和其它相关部门协同进行。

联邦能源监管委员会的工作人员也能够对项目进行不按期的检查以了解：

大坝平安所存在的潜在隐患；

干与项目建设和运营的投诉；

与自然灾害有关的平安考虑；

许可证所规定的条款和条件的执行情形。

被许可人必需设立一个独立的咨询理事会对重要或复杂的水电项目的设计和建设进行评审。

联邦能源监管委员会许可的一名独立的咨询工程师必需每五年对大坝高度超过10m以上，或蓄水量超过250万m3以上的项目进行检查和评估。

理事会将对任何可能会对公共平安组成危害的缺点或隐患加以确认，联邦能源监管委员会将要求大坝所有人对其进行整改。

考虑到地震将会对大坝带来阻碍，联邦能源监管委员会也提供这方面的咨询效劳，以帮忙联邦能源监管委员会的工作人员对一些特定的大坝就这些议题进行研究。

这些工作人员将在可能发生地震活动的地域进行地震的监测研究。

这些研究功效将用于对这些可能蒙受阻碍的地域的水电项目进行调查和结构性分析。

联邦能源监管委员会的工作人员还将对严峻洪灾给大坝平安所带来的阻碍进行评估。

在洪水到来时和洪水事后，他们都将亲临现场以确信所造成危害的程度，如有必要，将指导任何须要的研究工作，或补救性方法，被许可人必需执行。

联邦能源监管委员会发表了《