向家壩施工現(xiàn)場(chǎng) 攝影/陳業(yè)青
中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)
中國大壩協(xié)會(huì)
中國水利水電科學(xué)研究院
“條條江河滾滾流,流的都是煤和油”。當(dāng)今世界面臨嚴(yán)峻的水危機(jī),據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全世界有20億人口得不到現(xiàn)代能源供應(yīng),有11億人口得不到安全的飲用水,有24億人口缺乏健康衛(wèi)生設(shè)施,每年受自然災(zāi)害影響的人口多達(dá)2.11億。水電不僅是可再生的、可以大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)的能源,在很多情況下,水電又是經(jīng)濟(jì)上承擔(dān)得起的、是貧困地區(qū)解決電力供應(yīng)問題的可選方案,水電開發(fā)所形成的大型水庫也是可以有效保障安全供水、有效減輕洪旱災(zāi)害的重要工程。
世界正面臨水資源日益短缺的問題,也面對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活需求的能源不足等問題。對(duì)世界上占大多數(shù)的發(fā)展中國家、不發(fā)達(dá)國家,推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善貧困是主要的任務(wù),正如已故印度總理甘地(Smt. Indira Gandhi)曾經(jīng)所說的“貧窮是環(huán)境最大的敵人”。因此,對(duì)工程性解決方案的需求包括建設(shè)更多的水庫大壩,將是最有效的手段。但是,每一個(gè)國家,特別是發(fā)展中國家,在建設(shè)大壩、獲取水資源或利用水能的同時(shí),必須考慮自身的優(yōu)勢(shì)條件、傳統(tǒng)、法律和需求,同時(shí)汲取發(fā)達(dá)國家曾經(jīng)走過的彎路和經(jīng)受的教訓(xùn),注重在大壩建設(shè)中保護(hù)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。大壩建設(shè)能夠推進(jìn)發(fā)展,世界的發(fā)展還遠(yuǎn)沒有達(dá)到離開大壩建設(shè)的歷史時(shí)期。因此,雖然因世界環(huán)境問題突出,反壩聲音受到一些不明真相人的追捧,但合理有效地開發(fā)利用水利水電是最終擋不住的世界發(fā)展潮流。
進(jìn)入21世紀(jì),全球面臨的可持續(xù)發(fā)展問題日益嚴(yán)峻,世界油價(jià)不斷攀升、氣候變化后果日趨顯現(xiàn)、安全飲用水供應(yīng)和電力保障更加迫切,世界有關(guān)組織重新審視水電開發(fā)問題,在幾次具有里程碑意義的峰會(huì)和國際專題會(huì)議上將對(duì)水電開發(fā)的認(rèn)識(shí)推到了一個(gè)新的層次。
2004年8月26日至9月4日在南非約翰內(nèi)斯堡舉行的可持續(xù)發(fā)展問題世界首腦會(huì)議上,通過了《執(zhí)行計(jì)劃》和《約翰內(nèi)斯堡可持續(xù)發(fā)展宣言》兩個(gè)重要文件,提出了全球有關(guān)可再生能源的指標(biāo)和時(shí)間表。
其第9條規(guī)定:為促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展而聯(lián)合行動(dòng),增進(jìn)人們獲得可靠廉價(jià)能源服務(wù)的機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)千年發(fā)展目標(biāo),包括在2015年之前使貧窮人口減少一半,其中能源的提供有利于消除貧窮。
其第20條規(guī)定:開發(fā)和推廣能源技術(shù),增加可再生能源在能源組合中所占份額,提高效率,更多依賴先進(jìn)的技術(shù),包括清潔的礦物燃料技術(shù);
以可持續(xù)方式利用傳統(tǒng)能源資源,滿足對(duì)能源服務(wù)的與日俱增的長(zhǎng)期需要,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展;
使能源供應(yīng)多樣化,開發(fā)先進(jìn)、更加潔凈、效率更高、價(jià)格適宜和效益高的能源技術(shù),包括礦物燃料技術(shù)和可再生能源技術(shù)(包括水力發(fā)電),并以相互商定的優(yōu)惠條件向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)讓這些技術(shù)。大量增加可再生能源的全球份額,以便擴(kuò)大其對(duì)能源供應(yīng)總量的貢獻(xiàn),同時(shí)認(rèn)識(shí)倡議的作用,并確保能源政策有助于發(fā)展中國家消除貧窮。
在飲水、能源、健康、農(nóng)業(yè)和生物多樣性等會(huì)議上,可再生能源同樣得到了重視。許多人強(qiáng)調(diào)到2015年,可再生能源應(yīng)占各種能源的10%。
2004年10月,聯(lián)合國水電與可持續(xù)發(fā)展研討會(huì)在北京成功召開,44個(gè)發(fā)達(dá)及發(fā)展中國家的政府組織、非政府綠色環(huán)保組織和移民代表,以及聯(lián)合國有關(guān)機(jī)構(gòu)和世界銀行等有關(guān)金融組織參加了會(huì)議。會(huì)議通過了《水電與可持續(xù)發(fā)展北京宣言》,肯定了水電在可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略重要性,強(qiáng)調(diào)水電開發(fā)在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等方面必須具有可持續(xù)性,這是世界水電發(fā)展史上第一次對(duì)各國20多年來水電發(fā)展中的熱點(diǎn)問題進(jìn)行討論總結(jié),對(duì)世界水電發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。
2008年11月國際大壩委員會(huì)(ICOLD)、國際水電協(xié)會(huì)(IHA)、國際灌排委員會(huì)(ICID)、非洲聯(lián)盟等六家國際組織在法國巴黎發(fā)布了世界水電宣言(非洲),強(qiáng)調(diào)了大壩和水電對(duì)于非洲可持續(xù)發(fā)展的重要作用,呼吁抓住水電發(fā)展機(jī)遇,簽署宣言的各項(xiàng)組織機(jī)構(gòu)也要兌現(xiàn)諾言,協(xié)同非洲大陸共同促進(jìn)水電開發(fā)。
2009年3月在伊斯坦布爾舉行的第五次世界水論壇通過了部長(zhǎng)宣言。宣言強(qiáng)調(diào),考慮到能源、糧食安全及消除貧困的任務(wù)艱巨性,各國一致同意支持在不同涉水部門開展由國家引導(dǎo)的發(fā)展項(xiàng)目,大力修建新的基礎(chǔ)設(shè)施,維修、加固和改善現(xiàn)有設(shè)施,并保證經(jīng)濟(jì)可行性、環(huán)境可持續(xù)性和社會(huì)公平性,以滿足包括儲(chǔ)水、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、減災(zāi)等的多重需求。
三峽大壩夜色 攝影/王廣浩
世界正處在不斷變化中,人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展成為刺激資源、能源需求不斷增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。而環(huán)境與資源成為目前人類發(fā)展所面臨的最大的制約。全球氣候變化則是這一制約最突出、最顯著的表現(xiàn)。有關(guān)氣候變化的物理學(xué)和政治經(jīng)濟(jì)學(xué)研究已經(jīng)證明,全球氣候變化問題是人類迄今為止面臨的規(guī)模最大、范圍最廣、影響最為深遠(yuǎn)的挑戰(zhàn)之一,也是影響未來世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、重構(gòu)全球政治和經(jīng)濟(jì)格局的最重要因素之一。全球氣候變化對(duì)水循環(huán)和水資源產(chǎn)生了深刻演變,并突出表現(xiàn)為降水與水資源時(shí)空變異性的增強(qiáng)、對(duì)水文過程的顯著改變以及極端天氣事件的頻繁發(fā)生,所有這一切,加劇了缺水地區(qū)的水資源供需矛盾,加重了水資源開發(fā)利用的難度,為減災(zāi)救災(zāi)帶來更大困難。
全球氣候變化要求人類必須采取措施。一方面需要積極推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略調(diào)整,改變化石能源在能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地位,減少溫室氣體排放;另一方面要對(duì)全球氣候變化所帶來的后果采取防御性措施,加大存儲(chǔ),加強(qiáng)調(diào)控能力。水的存儲(chǔ)實(shí)際上也是能源的存儲(chǔ),國際社會(huì)認(rèn)識(shí)到,缺乏足夠的儲(chǔ)水設(shè)施將降低人類對(duì)各種變化的響應(yīng)能力,從而直接影響千年發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此加快水電開發(fā),確保足夠的儲(chǔ)水設(shè)施以應(yīng)對(duì)全球變化成為應(yīng)對(duì)氣候變化、解決能源問題的重要途徑。
水電是一種重要的能源,目前占世界電力供應(yīng)總量的20%左右。發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)已表明了水電對(duì)社會(huì)發(fā)展所做的貢獻(xiàn)。同樣,在一些發(fā)展中國家,水電開發(fā)對(duì)減輕貧困、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也做出了貢獻(xiàn)。需要強(qiáng)調(diào)的是,2/3的經(jīng)濟(jì)可行的水電資源仍待開發(fā),其中90%在發(fā)展中國家。相比而言,發(fā)達(dá)國家已基本完成了開發(fā)任務(wù),如美國水電資源已開發(fā)約82%,日本約84%,加拿大約65%,瑞士約86.6%,德國約73%,法國、挪威均在80%以上。在非洲,水電開發(fā)率還不足11%。2006年中國水電發(fā)電量占全國發(fā)電總量的14.8%,水電裝機(jī)占全國電力總裝機(jī)的24%,水電開發(fā)度為19%(以經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量為基準(zhǔn)),與西方發(fā)達(dá)國家比,還有比較大的差距,也低于亞洲平均25%的開發(fā)水平,需要加快發(fā)展,以有效減少需要長(zhǎng)期面對(duì)的煤炭資源匱乏的壓力,有效減少化石能源的消費(fèi)。
世界上以水電為主的國家的實(shí)踐表明,水電開發(fā)可以與環(huán)境保護(hù)并行,可以實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好。世界上有22個(gè)國家水電占發(fā)電量的80%以上,有53個(gè)國家水電占發(fā)電量的50%以上。挪威和巴拉圭比較突出,挪威99%的電力都是水電,人均水電裝機(jī)6千瓦,巴拉圭則完全依賴水電供應(yīng),并且挪威和巴拉圭的環(huán)境并沒有因?yàn)榇罅啃藿ㄋ娬径獾狡茐?,相反地,在空氣質(zhì)量、水質(zhì)和其他環(huán)境要素方面是國際上先進(jìn)的國家。那種水電開發(fā)必然引起環(huán)境變壞、水質(zhì)變臟等的認(rèn)識(shí)是一種誤解。
三峽升船機(jī)施工工地 攝影/王廣浩
一個(gè)國家擁有的水庫數(shù)量及人均水庫庫容與國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有緊密聯(lián)系,以人均庫容指標(biāo)與人類發(fā)展指數(shù)(HDI,Human Development Index)對(duì)比分析,可以比較清楚地說明大壩水庫發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的關(guān)系。
人類發(fā)展指數(shù)(HDI)由GDP人均指標(biāo)、以及反映生活質(zhì)量的健康和教育三項(xiàng)要素加權(quán)平均計(jì)算出來,作為衡量聯(lián)合國各成員國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的綜合指標(biāo)。該指標(biāo)避免了以人均GDP作為衡量人類發(fā)展的唯一指標(biāo)的缺陷。人類發(fā)展指數(shù)為一介于0和1之間的數(shù),數(shù)值越接近于1表示人類發(fā)展水平越高。全球50余個(gè)國家2007年的人類發(fā)展與大壩水庫發(fā)展數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果顯示,HDI大于0.9的國家,人均庫容擁有量為3184立方米,HDI介于0.8~0.9的國家,人均庫容擁有量2948立方米,HDI介于0.7~0.8的國家,人均庫容擁有量541立方米,HDI介于0.6~0.7的國家,人均庫容擁有量208立方米,HDI介于0.5~0.6的國家,人均庫容擁有量?jī)H為125立方米(參見圖1)。聯(lián)合國人類發(fā)展報(bào)告也指出“全球水基礎(chǔ)設(shè)施的分布與全球水風(fēng)險(xiǎn)的分布呈反比關(guān)系”。從這個(gè)角度講,儲(chǔ)水設(shè)施建設(shè)和管理通常是發(fā)展的核心和關(guān)鍵要素之一,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。
圖1 人均庫容與人類發(fā)展指數(shù)關(guān)系
亞洲人口占全世界人口總量的60%,而水資源量只占全世界總量的36%,中國人口約占世界人口的20%,而水資源量只占6%。我國2008年的水庫總庫容是6924億立方米,人均約520立方米,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家人均約3000立方米的調(diào)蓄水平。圖2是世界一些典型國家人均水庫庫容情況。
圖2 典型國家的人均庫容
另外,從每百萬人口的水庫數(shù)來講,我國水庫總數(shù)85412座,位居世界第一,但人口為13億,每百萬人口所擁有的水庫數(shù)量較低。相比之下,韓國只有4000萬人口,水庫達(dá)到18000多座;再如瑞典800萬人口,水庫達(dá)到10000多座。
以上圖表和數(shù)據(jù)表明,發(fā)達(dá)國家已經(jīng)擁有足夠的基礎(chǔ)設(shè)施及大壩;而對(duì)發(fā)展中國家而言,水庫及大壩基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以提供足夠的能源及水資源,以支撐其經(jīng)濟(jì)發(fā)展,因此建設(shè)新壩仍然是當(dāng)務(wù)之急。
未來的20至30年是我國水電開發(fā)的關(guān)鍵時(shí)期,機(jī)不可失,我們要牢牢把握住這個(gè)機(jī)會(huì),使水電開發(fā)更好地為我國的能源供應(yīng),以及經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。中國目前不需要改變“水火并濟(jì)”的能源方針和水電大開發(fā)戰(zhàn)略,我們真正需要思考的是,在未來的20到30年時(shí)間內(nèi),如何充分吸取國外水電開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn),并根據(jù)我國的具體國情,探索出具有中國特色的水電開發(fā)體系,從而更好地發(fā)揮水電的自身優(yōu)勢(shì),引導(dǎo)水電保持持續(xù)、協(xié)調(diào)和健康發(fā)展,為國家和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。
通過研究世界各大國的水電開發(fā)歷程,我們看到,水電在這些國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展早期,對(duì)推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)騰飛起到了巨大的推動(dòng)作用,并得到了國家政策大力扶植。國外發(fā)達(dá)國家的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制已經(jīng)非常成熟,我國的社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制正在逐步完善的過程中。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制中,企業(yè)作為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主體,也是水電工程主要的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營部門,然而以追求自身效用的最大化為目標(biāo),完全寄希望于水電企業(yè)的自身發(fā)展是不行的,還需要政府的宏觀政策引導(dǎo)與政策扶植。
所謂國家扶植,就是國家把開發(fā)水電作為能源政策的基礎(chǔ)之一,并在一定時(shí)期內(nèi),作為重要國策。巴西就曾經(jīng)如此。這是因?yàn)椋婇_發(fā)在給社會(huì)帶來巨大的綜合效益的同時(shí),也受到了眾多條件的制約,然而水電發(fā)展卻在一些政策措施上沒有得到與煤電同等的對(duì)待,因此水電建設(shè)者一直在爭(zhēng)取相應(yīng)的政策,其目的是使水電項(xiàng)目的社會(huì)效益得到適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。例如,峰谷電價(jià)、豐枯電價(jià)、延長(zhǎng)還款期限等。這些措施也是在發(fā)揮水電特殊性的同時(shí)也使電力系統(tǒng)、金融系統(tǒng)獲利的措施,而并不是僅僅為了水電行業(yè)自身的利益,更不能理解成水電需要特殊的優(yōu)惠政策才能生存。從某種意義上講,給予水電以稅收扶植政策,更不如說是給予水電以更加公正的發(fā)展機(jī)會(huì)。例如,水電既是一次能源開發(fā),那么給予其它一次能源開發(fā)行業(yè)的政策也應(yīng)同樣給予水電。水電作為清潔能源,那么不應(yīng)違反常識(shí)地把水電排除在清潔能源之外,拒絕給予相應(yīng)優(yōu)惠。大水電的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小水電,目前給于小水電的政策應(yīng)同樣適用于大水電。水電是電力系統(tǒng)的重要調(diào)峰手段,調(diào)峰的成本很高,利用小時(shí)較低,卻不能得到適當(dāng)?shù)娜萘侩妰r(jià)和峰荷電價(jià)。
綜上所述,對(duì)于中國而言,目前的問題不是要不要建更多的大壩,而是如何更為明智地建壩,如何通過更好的工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營,在水利開發(fā)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),盡可能減輕其對(duì)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)的負(fù)面影響,真正做到:“建好一座電站,改善一方環(huán)境,拉動(dòng)一方經(jīng)濟(jì),改善一方移民”。