[] P.

運行與管理

世界銀行水電項目氣候風險管理與決策

[美國] P.卡爾基等

為響應水電項目對投資決策指南的需求，同時考慮到氣候變化可能對水電項目造成的影響，世界銀行集團近期開展了一項研究，以控制該領域的風險并協助客戶更好地了解氣候相關風險。研究確定了一套專門的篩選方法，用以應對短期和長期的氣候變化與災害風險。以世界銀行在尼泊爾的水電投資決策為例，介紹了“決策樹”方法在水電項目氣候風險評估和管理中的應用。

水電項目；氣候風險；世界銀行

南亞地區(qū)的水電潛能巨大，目前只有不到22%的資源得以開發(fā)。對于包括尼泊爾在內的許多國家來說，水電仍然是可負擔的可再生能源的最大來源。鑒于世界銀行集團在南亞地區(qū)進行了大規(guī)模投資，應特別注意氣候變化對基礎設施開發(fā)的影響，特別是在水電領域，因為該集團目前正在支持開展大量的水電項目。

世界銀行集團獨立評估小組(IEG)在其報告《適應氣候變化：評估世界銀行及氣候變化第三階段經驗》中稱，雖然水電長久以來一直在應對氣候變化方面帶來影響，但是對于如何通過恰當的方法將氣候變化因素融入項目設計和評估中，仍缺乏相應的指導。因此，世界銀行亟需開發(fā)出實用的行動指南，一方面可以幫助自身做出投資決策，另一方面協助客戶了解水資源基礎設施開發(fā)(包括水電開發(fā))面臨的氣候變化影響和災害風險，并設計出適應性措施。

在國際開發(fā)協會(IDA)第17輪增資中，關于氣候變化的“特別主題3”呼吁所有成員按照IDA國家合作伙伴框架(CPFs)，在分析國家發(fā)展的挑戰(zhàn)及首要目標時將氣候和災害風險納入考慮范圍，并在獲得相關國家一致同意后，將此類考慮因素加入計劃內容和成果框架之中。對于所有新啟動的IDA行動，需要對其面臨的短期和長期氣候變化和災害風險進行甄別，如果存在風險，就要采取恰當的適應性措施?；贗EG的觀察報告和國際社會對于關注氣候變化影響的呼吁，同時也為了增強相關行動的適應力，能源與開采小組在亞洲可持續(xù)替代能源項目(ASTAE)和南亞水倡議(SAWI)的支持下啟動了一套系統化的方法，以更好地了解氣候變化對水電的影響，并評估不同方法在篩選和建設水電項目適應性方面的效果。小組先對若干水電項目進行分析，并研究過去應對氣候變化的方法。小組組長組建了一支多學科團隊，并在整個銀行范圍內啟動了咨詢審查程序。

世界銀行的一些部門已經著手研究在不確定環(huán)境下甄別氣候變化并做出決策的方法和途徑。研究很快發(fā)現，氣候風險評估并沒有標準的方法論，也沒有明確的方法可以預估水電開發(fā)未來可能面臨的氣候狀況。IEG在報告中總結到，大部分工作都將重心放在降低氣候變化的影響，卻通常無法解決那些需要回答的問題，如某個項目是否容易受到氣候變化的影響。為了彌補這一空白，D.羅德里格斯與世界銀行集團全球水實踐(Water Global Practice)的一個團隊合作，在“水伙伴關系計劃”(Water Partnership Program)的支持下開發(fā)出了一個名為“決策樹”的概念框架，框架通過將“不確定環(huán)境下的決策(DMU)”技術應用于氣候變化風險評估和風險管理，為項目規(guī)劃者提供指導。

1 尼泊爾阿倫河水電項目案例研究

2005年年初，尼泊爾政府請求世界銀行對該國東部阿倫(Arun)河上游水電項目的籌備工作給予協助。借此機會，研究小組在項目和流域層面上將“決策樹”方法應用于阿倫河上游項目。為此，小組聘請了幾位外部建模師：來自美國馬薩諸塞州立大學的C.布朗和P.雷負責項目層面的工作，將該方法應用于阿倫河上游擬建的徑流式水電站(UAHP)。相關分析工作探討了氣候不確定性及其他項目效能變量(如水電供應價格)如何影響項目的最優(yōu)設計能力。冰川和泥沙的影響也被考慮在內。來自英國曼徹斯特大學的一組專家在尼泊爾克溪(Koshi)河流域展開流域層面的分析工作，克溪河流域也位居UAHP的項目所在地。在復雜的物理系統中，應用該方法測試擬建水電項目高效且可靠的綜合利用方式，為尼泊爾未來能源領域的規(guī)劃奠定了基礎。由來自世界銀行的專家和其他若干專家組成的團隊研究了氣溫和降雨的氣候性變化將如何影響冰川體積、冰川融水徑流、積雪和融雪徑流。研究結果被整編成題為“尼泊爾阿倫河流域的冰川與河川徑流”的報告。

2 不確定環(huán)境下的決策與“決策樹”

DMU通過對多種工具和數據的跨學科應用，為項目、流域或國家層面上的計劃選擇提供建議，目的是使投資取得最佳的實物和經濟效益。DMU方法的邏輯直觀易懂，但未來難以預測，因此需要先確定會給考慮中的設計帶來問題的情形，然后評估這些情形是否可能發(fā)生(在能夠判定的范圍內)，以及是否可以或如何才能規(guī)避這些問題。這一方法也可應用于除氣候變化外的其他不確定因素，如冰川消融和泥沙含量的不確定性、電價、非水電燃料價格、協同效益的大小(如環(huán)境流量支持或防洪)、建設成本以及預期的能源需求。一般而言，DMU可通過如下途徑促進沖突的解決：

(1)提供透明且可獲取的分析，可以對多種項目設計進行測試；

(2)認真對待利益相關者關于未來發(fā)展的各種觀點(如果分析設計過程中存在一個主要的利益相關者，并且隨著新信息的出現不斷有提出意見的機會)；

(3)為整合各種促進討論和協定的指標提供機會。

“決策樹”為DMU方法在風險管理，特別是氣候變化風險管理中的分階段應用提供了框架，可以幫助決策者們：

(1)評估氣候變化風險，且無需首先預測未來氣候；

(2)在更多樣的未來氣候和非氣候條件下了解自身項目的優(yōu)勢和局限性；

(3)確定對于長期成功至關重要的適應性對策、項目和選擇。

不同于其他項目層面的氣候變化評估，“決策樹”是一個評估氣候變化影響的系統化過程，它采用“自下而上”的方式，首先關注的是確定項目的脆弱點。確定脆弱點以后，根據具體需要，分析的最后階段可能會對氣候變化進行預測并考慮相關不確定性。按照“決策樹”的步驟，項目經理就可以根據項目屬性，循序漸進地進行適當水平的分析。根據設計，“決策樹”可以回答評估項目氣候變化風險時產生的許多富有挑戰(zhàn)性的問題。

如圖1中所示，“決策樹”由4個連續(xù)的階段組成。項目只需要根據具體需要完成相應的評估階段。雖然圖中并未予以強調，但是全部流程中還包括一個反饋環(huán)路，該環(huán)路可以在變化的氣候條件下實現監(jiān)測和評估，這是定期復查項目效能的重要內容。

圖1 “決策樹”模型示意

在應用時，“決策樹”系統可評估項目和計劃對氣候風險的敏感性，同時，還可為應對這些風險提供一個框架。

3 在項目層面實施決策方法

項目層面的分析對UAHP 335 MW預可行性設計的氣候變化風險進行了評估。除了氣候變化風險以外，利益相關者還通過討論確定了其他非氣候因素，并將這些因素也納入了分析之中。利益相關者為項目評估確定了效能度量指標，即項目的經濟價值(凈現值)，以及全年和枯水期水力發(fā)電量。

“決策樹”應用于UAHP的開發(fā)可以證明，該項目有能力應對氣候變化和其他風險。具體方法是，對一個多階段模型集合進行壓力測試，該模型集合包括1個天氣發(fā)生器、1個包含冰川要素的高級水文模型和1個將可用水量換算為水力發(fā)電量的水系統模型。

阿倫河上游對氣候變化的整體水文學反應是，當溫度升高大約3℃時，徑流量增加，然后，由于冰川融水減少，徑流量緩慢下降。在枯水期內，徑流量會隨著溫度的升高稍有下降，但是影響很小。降雨影響同預期的一樣，降雨量增加會導致徑流量增加，且降雨造成的影響要比氣溫的影響更加明顯。根據對該區(qū)域的預測，未來氣溫會升高，但降雨方面并沒有明確的信號，該預測的可信度未知。

評估還為UAHP考慮了可能的替代(更大產能)設計。分析得出的結論是，335 MW的初始預可行性設計足以應對所考慮到的各種不確定性，存在問題的場景很少。但是，這一設計不能充分利用豐水期徑流。1 000 MW的設計成為了一個有吸引力的替代選擇，該設計能夠實現包括枯水期產能在內的穩(wěn)健性與機遇的最優(yōu)組合，但是，它對資本成本的增加和低電價也更加敏感。如果要選擇這一設計，必須認真討論和處理這些風險。

分析中所選擇的輸入變量的范圍均超出了合理限度。之所以這樣定義范圍，是為了不遺漏任何脆弱點。一旦確定了某個脆弱點，就可以進而判斷導致脆弱點的變量值是否合理。這樣，最開始使用的范圍就不會對分析的結果造成影響。為了確保初始范圍可以超出所有的合理值之外，所有范圍均經過與尼泊爾電力局(Nepal Electricity Authority)的協商確定，包括折現率和成本估算，并參考了相關文獻。氣候變化輸入變量(氣溫和降雨)是通過分析歷史記錄來確定的，其目的是要遠超出政府間氣候變化專門委員會(IPCC)氣候變化預測所涵蓋的范圍。

并不是所有的水電項目都需要經過阿倫河上游項目這樣的分析。根據目前的政策，所有世界銀行資助的項目必須首先經過適當水平的分析，以證明該項目能夠適應未來的氣候變化。在階段二顯示出低氣候風險之后，阿倫河上游項目的分析被繼續(xù)推進到“決策樹”的后續(xù)階段，這一決定也是應投資人和利益相關者的要求做出的，因為他們認為設計規(guī)模越大，未來出現更加有利的(氣候和非氣候)條件時就越能充分利用其帶來的水力發(fā)電機會。這可能并不適用于其他項目，總體來說，“決策樹”可以被靈活應用，以滿足利益相關者的需求。

4 在流域層面進行不確定環(huán)境下的決策

流域系統研究提供了一個將DMU研究應用于復雜系統的范例。

該應用案例所演示的方法可以幫助選擇高效且實用的水電投資組合(投資搭配)。該方法應用于尼泊爾河流流域層面，但是也可以應用于更小(項目)或更大(國家、跨國)的層面。因為水電資產的效能取決于河流徑流量、水管理條例、上游和下游水利用情況等相關因素，流域層面的分析采用了一種綜合性的水資源管理方法。通過考慮各種基礎設施開發(fā)和操作規(guī)程選項，受利益相關者委托，建成一個流域模型，用來模擬未來30 a的系統情境。該模擬模型可以追蹤一段時期內整個流域的徑流量和儲水量，還可以追蹤記錄許多工程、經濟和環(huán)境指標，這些指標可以對系統效能最突出的方面進行量化。效能指標包括水力發(fā)電及公共供水的可靠性和適應性等。這一流域影響模型與一個多準則搜索算法相關聯，該算法根據包括氣候變化在內的一系列不確定因素，對幾十億種投資組合及其運營模式進行過濾，最終篩選出一組效能最高(效率最高且最穩(wěn)健)的投資組合?？梢酝ㄟ^直觀或交互的方式評估擬投資產中的高效能組合及平衡資產隱含的各種效益。然后，通過對利益相關者傾向的投資組合進行壓力測試，詳細確定它們的脆弱點，包括制度和融資不確定情形下的脆弱點。最終，該方法旨在幫助決策者找出能夠取得可靠成果的投資，并適當平衡系統的效益。

目前還不確定是否所有的流域都應進行像克溪河流域這樣的分析。對于考慮氣候變化的流域分析，世界銀行并未做硬性要求，也不是所有的流域都需要這種分析，但這種分析仍然是有用的。江河流域本身是復雜的系統，受自然物理規(guī)律和入流量的支配，同時也受人類用水和人工設施運行的制約；項目規(guī)模的基礎設施則是一個位于流域內部的復雜系統?；谶@樣的認識，多數流域組織已經開展了一定程度的流域系統分析，以支持運行和重大項目規(guī)劃(如水資源整體規(guī)劃)。在以下情況下，應用于克溪河流域的流域規(guī)劃將會特別有用。

(1)計劃投資一項新的金額巨大的潛在項目，且該項目有多個地點和基礎設施可供選擇。

(2)水資源和水利基礎設施具有或規(guī)劃有多種用途(例如水力發(fā)電、市政和農業(yè)供水、防洪等)，且不同水資源用途之間的協調關系復雜，或協調可能為管理帶來具有挑戰(zhàn)性的結果。

(3)進行新投資的內容和方式的決策時，容易受到一個或多個不確定因素的影響，如氣候變化、未來的電力需求以及電價或其他形式能源的價格。

一個系統內的幾乎任何一部分都可能對其他許多或所有部分的效能產生影響，因此，流域層面的分析可以提供一些令人驚訝的深刻見解，這些見解是無法通過那些簡單、獨立、范圍狹窄的分析獲得的。參與分析的人員包括尼泊爾各種政府和非政府利益相關者，相關研究也是通過與投資管理局、尼泊爾電力局和尼泊爾能源部的密切合作完成的。

5 翠蘇里河上游水電項目案例研究

阿倫河上游項目案例研究中應用的一系列方法的有效性，隨后在另外一個私人籌資的水電項目——裝機218 MW的尼泊爾翠蘇里(Trishuli)河上游A(UT)水電項目上重新得到了印證。 開展了氣候風險評估研究，以確定能夠提高UT項目抵御氣候變化能力的投資決策。世界銀行旗下的國際金融公司(IFC)的研究團隊尋求可以為這一投資提供經費的籌資機制。在此過程中他們發(fā)現，在發(fā)展中國家部署具有氣候適應力的水電設施會面臨3個主要障礙。

(1)水電項目(包括氣候適應力建設)缺乏長期融資。當地缺少固定利率的長期融資供給是其主要障礙之一，因為大多數本地銀行都缺乏專業(yè)技術和合適的金融產品來為具有氣候適應力的水電項目籌措資金。此外，對于項目受到的更長期的財務和氣候變化影響，大多數私人投資者并不愿意支付額外的費用。

(2)氣候適應力建設的成本高。氣候影響已經使水電項目的操作復雜性和成本顯著增加。同時，對于將氣候相關考慮融入項目設計和運營，仍缺少有效的策略、經驗和資金。

(3)外匯風險。本地市場的電價通常按照本地貨幣計算，而投資者往往用硬通貨提供融資資金，項目開發(fā)者就會因此面臨外匯風險。

在氣候投資基金(CIF)旗下的“適應氣候變化試點項目(PPCR)”的支持下，IFC作為PPCR的執(zhí)行機構已經將一筆初始股權投資注入尼泊爾的一個水電項目，以專門支持氣候變化適應措施。IFC的自有賬戶投資400萬美元加上PPCR提供的25萬美元，共同構成了混合型金融投資的初始資金，用于開展氣候變化適應力評估，并找出設計中需要更改的地方，以使水電站具備對未來氣候變化的適應力。對于適應措施產生的附加成本，目前正在考慮進行后續(xù)的PPCR共同投資。

通過用本地貨幣提供長期融資和投資，諸如PPCR之類的混合型金融投資，力圖使項目開發(fā)者盡可能降低財務風險，因為這些財務風險目前正在阻礙水電設施氣候適應性基礎設施的開發(fā)。預計到2035年，全球水電裝機容量將增加750 GW，經合組織(OECD)國家的水電項目新增投資將超過1.2萬億美元。許多新建設施將位于易受氣候影響的地區(qū)，因此，具有氣候適應力的水電設施開發(fā)具有非常廣闊的市場。但是目前來看，市場上還沒有能夠充分支持新建和已建水電設施抵御氣候變化的產品。

預計這些混合型金融投資將幫助建立一個跟蹤檔案，記錄具有氣候適應力的水電容量的發(fā)展，從而向期望進入水電領域的投資者和融資人發(fā)出積極的信號，并最終利用這一模式在目標地區(qū)促進對適應氣候變化水電項目的進一步投資。通過展示適應氣候變化水電項目的可融資性，這些投資可能會刺激該領域內基于商業(yè)目的的重大投資。

6 可持續(xù)的泥沙管理實踐

水電項目應對氣候變化的程序化方法有4個關鍵要素，如圖2所示。

圖2 水電項目應對氣候變化的程序化方法

(1)項目層面的決策；

(2)流域層面的決策；

(3)不確定環(huán)境下的決策；

(4)可持續(xù)泥沙管理實踐。

AUS11078號內部報告——《南亞水電投資決策：“決策樹”在尼泊爾阿倫河上游水電項目和克溪河流域水電開發(fā)中的應用》對前3個要素有更加詳細的描述?？沙掷m(xù)泥沙管理實踐的重點是形成泥沙管理技術備忘錄，并由德國菲徹特納(Fichtner)公司開發(fā)RESCON2軟件。備忘錄和軟件于2016年發(fā)布和推出。

7 水電行業(yè)氣候適應指南

目前為止的工作表明，能源與開采小組通過針對短期和長期氣候變化和災害風險制定一系列篩選方法，已經部分滿足了IDA第17輪增資中提出的要求。但是，要想制定出行業(yè)指南，從而為整合恰當適應性措施提供指導，仍有許多工作要做。2015年12月，在巴黎召開的第21屆聯合國氣候變化大會(COP21)對建設和加強氣候適應力給予了高度重視。作為回應，世界銀行首席經濟學家辦公室(GGSVP)正在推出一套名為“加強世界銀行可持續(xù)開發(fā)作業(yè)的氣候與災害適應力”的程序化方法，鼓勵制定行業(yè)指南。下一步工作是制定并于短期內公布水電行業(yè)氣候適應力指南。

8 結 語

水電開發(fā)面臨著許多風險，包括氣候變化、高含沙量以及環(huán)境、社會和財務風險。因此，水電開發(fā)投資必須在系統性氣候風險評估的基礎上進行。事實上，IDA第17輪增資中要求，在考慮世界銀行南亞水電和水庫項目面臨的各種挑戰(zhàn)時，必須采取嚴格縝密但又切實可行的方法。本分析中使用的“決策樹”能夠通過經濟省力、科學可靠、可重復且清晰明確的方法，論證項目在面對氣候變化和自然災害風險時的穩(wěn)健性?！皼Q策樹”框架的一個關鍵組成部分是評估一系列風險(包括氣候變化)的相對重要性，該框架在需要考慮各種不同風險的情況下最為有效。

為了從風險評估框架中獲得最大收益，建議在項目層面和流域層面同時展開分析。項目層面的評估可以回答與投資者直接相關的問題，而流域層面的分析則可以根據需要審視和分析那些可能帶來更大收益的替代性投資組合。

譚婧譯

(編輯：陳紫薇)

2016-11-08

1006-0081(2017)07-0044-05

F407.9

：A