哥斯達黎加水電開發與壩工建設

[哥斯達黎加]J.R.拉賈莫萊爾

黃文晉 孫 遠 編譯自英刊《水電與大壩》2009年第 3期

1 概 述

哥斯達黎加是中美洲的發展中小國,國土面積5.1萬 km2。該國動植物種類十分豐富(占世界所有物種的5%),約25%的國土(包括國有和私有保護區)被用于環境及生態保護。水電是該國最大的能源來源。全國約 85%的電力由哥斯達黎加國家電力公司(ICE)提供。該國大多數壩主要為發電而建,因而水力發電對于該國的經濟發展極為重要。其大壩建設與運行已有約120a的歷史。估計到2020年該國的電力需求將以每年5%的速度增長。

在20世紀 90年代該國共建成約 30座水電站,并計劃建造更多的大壩。這些大壩產生了很多效益:在農村,大壩建設不僅改善了道路狀況,還促進了當地的經濟發展并增加了就業機會;在環境方面,水電的開發利用減少了對礦物燃料的依賴,保護了環境。哥斯達黎加的國有與私有水電企業已通過該國政府的國家林業基金自愿為環境服務付費(PES)。最近,在瑞典政府的支持下,已經完成了一項關于生態流量的研究。在過去10a,ICE開展了包括河流生態環境影響在內的多項評估工作,正在采取各種措施以減輕建壩造成的社會影響。當地人積極參與規劃和決策過程,并優先考慮能緩解環境影響的措施。水電開發要滿足人們不斷增長的需要,同時要以不破壞自然資源為前提,哥斯達黎加正面臨著巨大挑戰,因此必須采取措施來實現水電的可持續發展。

2 水電開發

阿蘭胡埃斯壩于1884年修建,位于首都圣何塞附近,用于提供公共用電,是哥斯達黎加修建的第1座壩。該壩的運行收到了很好的效果,也吸引了投資。

1900～1948年,電力裝機容量達到7.6 MW。當時,10家國家電力公司控制著 3家電力企業。1945年消費者權益保護協會建立,1949年 ICE成立。如今,全國共有52座壩,其中大多數(約 80%)為 ICE所有。除 ICE外,還有許多私營公司和合作社提供電力服務。為滿足基本用電需要,該國需要約1526MW(4346 GW?h/a)的裝機容量。2008年,63%的用電由水電提供。

阿雷納爾壩是哥斯達黎加規模最大的壩,裝機容量達158 MW。杰尼歐(Genio)壩是該國最小的壩,裝機70kW,建在距哥斯達黎加本土 483 km的科科斯島上。哥斯達黎加首座魚梯就建在杰尼歐壩,保證了當地5種淡水魚的洄游,監測顯示,魚的種類未發生變化,魚類區系依舊很豐富。由于地理和氣候原因,哥斯達黎加水力資源豐富,據估計,水電蘊藏量達25000MW,但由于經濟、技術、基礎設施原因未得到充分利用。

該國經濟、技術和環境上可行的水電蘊藏量估計達 6924 MW。2007年,水電裝機容量達2182 MW,其中 ICE占 80%,私營部門占12.4%,其他為地方合作社所有。

私營部門參與電力生產有利于小型水壩的開發建設。為了減輕 ICE為滿足不斷增長用電需求而面臨的壓力,同時鼓勵投資可再生能源工程,如水電站,1990年通過了一部法律,以給予私營公司發電權的方式部分開放該國的電力生產領域。法律規定,私營電站規模不得大于20MW,并限定全部私營電站裝機容量的總和只能占全國總量的15%。隨后在1995年,該法修訂為私營電站規模不得大于50MW,并限定全部私營電站裝機容量的總和只能占全國總量的 30%。1990～2000年,全國有近 30座私有水電站投入運行,同時還有很多私有水電項目處于研究和規劃階段。

在未來20a,大壩建設會隨著人口增長、農村電氣化發展及用電量增加而加速。ICE計劃通過實施 9個新項目,到2016年使現有水電裝機容量增加一倍。擬建的埃爾迪奎斯(El Diquis)壩是一座高160m的混凝土面板堆石壩,將成為中美洲最大的水壩。一些私營公司和農村合作社也在計劃修建小型水壩。

3 水電開發效益

水電開發為哥斯達黎加的電力生產提供了可靠的來源,也帶來了許多利益。在農村地區,水電站促進了社會經濟的發展,減少了對礦物燃料的依賴,也減少了溫室氣體排放。

與風能、太陽能發電相比,水力發電的一個優點是水能的可儲存性,在需要時可起到調峰作用。哥斯達黎加有些大壩還有其他用途,比如阿雷納爾大壩就是一處很受歡迎的旅游勝地。

20世紀 90年代中期,哥斯達黎加著手解決大壩引起的一些潛在問題。然而,仍存在許多不確定因素。例如,通過定量研究,土地利用和水文變化之間的關系仍未徹底調查清楚。對于水電開發商來說,實施 PES計劃仍然是一個保持天然森林覆蓋率的好辦法,以降低水文變化風險與減少泥沙淤積。

4 環境影響

在哥斯達黎加,隨著大壩的增多,自由流動的熱帶河流正在快速地消失。與大壩對溫帶河流系統的影響相比,人們對大壩對熱帶地區的生態影響知之甚少。生態影響主要與河流隔離、河道排水和下游水文變化有關。已經認識到大壩對水生生物群尤其是洄游物種的分布和多樣性存在影響。多座水壩對個別江河流域(特別是該國北部地區)的累積效應也令人擔憂。大壩影響了哥斯達黎加水域中洄游動物的生長繁衍,危及熱帶淡水生物尤其是魚類的生存。

社會經濟影響包括:移民、生活方式變化及當地居民與電站雇員間的相互影響。另外,哥斯達黎加在設置最小流量標準方面還沒有正式的立法。

5 建 議

根據近期和正在進行的水電開發情況 ,需要對大壩的管理和開發提出專門的建議:

(1)20世紀70年代初,哥斯達黎加決定預留并保護很大一部分森林,應通過一個與之類似的保護水生生態系統的協議,保護其中一些河流不受水電開發影響。

(2)應出臺激勵政策,以促進水壩的生態、社會和經濟影響研究,同時加強水電開發商、自然資源保護論者、科學家以及利益相關方之間的交流協作。

(3)在某個河流流域內建有水電站時,應評估其累積的社會經濟影響。

(4)進一步研究制定計算河流環境流量的方法。