應對氣候變化必須大力發展水電

賈金生 馬 靜 張志會

向家壩二期基坑開挖施工夜景 攝影/陳業青

水電作為技術最成熟、供應最穩定的可再生清潔能源，在全球能源供應中占有重要地位。2007年全球水電裝機達到84840萬KW，發電量30448億KWh/年，約占全球電力供應量的20%，水電開發程度按發電量與經濟可開發量的比值計算達到了35%，其中非洲為11%，亞洲為25%，大洋洲為45%，歐洲為71%，北美為65%，南美40%。

氣候變化與水電優先發展的國際共識

我國為應對全球氣候變化已有明確的表述，就是到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃，并制定相應的國內統計、監測、考核辦法。決定通過大力發展可再生能源、積極推進核電建設等行動，到2020年我國非化石能源占一次能源消費的比重達到15%左右。這必將對2020年以前的水電和其他可再生能源的發展產生深刻的、積極的影響。

近年來，國際上召開了一系列重要會議，如2002年世界首腦峰會，波恩能源會議，2004年聯合國水電與可持續發展會議等。在聯合國水電與可持續發展會議上，通過了《水電與可持續發展北京宣言》，這是國際上對20多年來水電開發中熱點問題討論的總結，是世界水電發展歷史上的第一次，對世界水電發展具有重要的指導意義。

基于對水電發展的新認識，為應對經濟危機，尤其是全球氣候變化，各國在加大對病險水庫除險加固、提高大壩安全能力的同時，進一步加大了對水電的投入力度。目前世界上有165個國家已明確將繼續發展水電，其中70個國家在建總裝機為1億千瓦，110個國家規劃建設3.38億千瓦。

據不完全統計，2008年，世界上在建大壩有1200多座，其中60米以上大壩有370余座，主要分布在亞洲、南美等55個國家。

從幾次重要會議及圍繞水電開發與可持續發展的研究進展看，有幾點值得強調：

優先發展水電是各國政府及國際各界人士當前的共識。能源是實現可持續發展的必要條件，水電是清潔的、可再生能源，以環境友好的、社會和諧的各種方式開發水電，符合新千年的發展目標，有利于持續地減少貧困和有效緩解全球20億人無電供應的問題，可以有效減少溫室氣體排放，因此得到聯合國、世界銀行等國際機構的高度重視，也得到了各國政府及國際各界人士的積極推動。

世界各國在發展水電中的成功經驗，讓國際各界人士認識到優先發展水電是現實可行的。聯合國呼吁所有有關各方共同努力，以可靠、廉價、經濟可行、社會和諧和環境友好的各種方式為社會提供電力，并認為水電在實現這一目標中具有巨大的潛力。個別水電項目曾對社會、環境及生態等造成較大的負面影響，從而引起國際各界人士的廣泛關注，但同時世界各國在開發水電中的眾多成功及成熟的經驗表明，水電開發是可以做到可靠、廉價、經濟可行、社會和諧和環境友好的，是技術上成熟的可再生能源，可以大規模商業化開發。目前發達國家大部分技術及經濟可行的水電資源都得到了開發，發展中國家水電開發率還很低，尤其非洲，開發率還不到8%，因此，優先發展水電對全球，尤其對發展中國家是非常重要的，也是現實可行的。

呼吁大力開發水電，是科學認識水電的必然結果。聯合國支持世界銀行等金融機構重新投身水電開發，呼吁各國政府創造良好的吸引投資的環境，以便為可持續的水電項目開發提供資金保障，世界銀行在對水電開發做過多年的全面評估分析后正式宣稱重新投資水電，發生這些變化的前提是水電為全球社會進步、經濟發展、改善環境及消除貧困等方面做出了巨大的貢獻，在未來仍有做出貢獻的巨大潛力。當今世界上尚有20億人生活在沒有電的世界里，而2/3的經濟可行水電資源仍待開發，因此科學地認識水電、開發水電必然會成為世界的趨勢。

水電開發中要充分重視對社會、環境的負面影響，要特別關注受水電影響的弱勢群體。《水電與可持續發展北京宣言》支持各國特別是發展中國家對水電的可持續性開發；強調要高度重視水電開發對社會、環境及生態等的負面影響；強調水電開發中沒有全球通用的準則，各國應結合國情積極探討，努力實踐。最近一個時期，國內外有不少報告涉及到水電工程開發的案例研究、移民工作的實踐總結、水電開發的環境影響補償辦法以及環境友好的大壩施工技術。這些報告對指導下一步的工作具有非常重要的現實意義。

供電工人在高壓線鐵塔上鋪設電線 攝影/安心/CFP

應對氣候變化需要大力開發水電

能源設施建設和運行也需要消耗能源，如果從全口徑的角度計算能源的投入產出比，就可以比較清楚地審視各種能源開發方式的效益和優劣，能更加清晰地認識到水電在節能減排、應對氣候變化方面的巨大優勢。在這里引用一個新概念—能源回報率（energy payback ratio）。以一個火電發電廠為例，它的物理意義是指一個火力發電站在運行期內發出的所有電力與它在建設期、運行期為維持其建設、運行所消耗的所有電力的比值，建設期、運行期所消耗的所有電力既包括直接能源消耗，如機械設備運行、照明耗能等，也包括建筑材料、煤炭等制造、運輸等過程的耗能。按照這一新定義，在各種能源開發方式中，水庫式水電的能源回報率約為208～280，徑流式水電的能源回報率約為170～267，風電約為18～34，生物能約為3～5，太陽能為3～6，核電14～16，傳統火力發電2.5～5.1，應用碳回收技術的火力發電僅為1.6～3.3（如圖1、圖2）。因此，積極應對氣候變化，必須大力發展水電。

圖1 可再生能源回報率

圖2 部分不可再生能源回報率

我國2008年全國水電發電量約占全國電力供應量的16%，水電開發程度約為23%，低于世界平均水平約10個百分點。我國水能蘊藏量居世界第一，人均擁有量接近世界平均水平，我國煤炭蘊藏量居世界第三，人均擁有量僅為世界平均水平的一半。但我國水電發電量占總發電量的比例低于世界5個百分點，而火電則高于世界40多個百分點，因此，積極調整我國以煤炭為主的能源生產和消費結構，積極對能源結構進行戰略性調整，以減少對化石能源的過度依賴，是我國應對氣候變化國家方案中不可回避的問題。水電未來的發展必將在國家減排溫室氣體和應對氣候變化等國家目標的實現方面發揮重要的作用。

保障水安全需要進一步建設儲水設施

水是基礎性自然資源、戰略性經濟資源和環境的控制性要素。人類社會進步和發展離不開水工程。水工程建設是各國人民保障水安全、適應自然、謀求與自然和諧相處、推動社會進步的必然手段和要求。面對新的發展，水安全需要進行重新的審視與定義：水安全可被定義為維護必需的水文條件和儲水設施以在氣候變化和區域經濟社會需求（包括能源需求）不斷增長等的情況下保持一個健康的生態系統。在一個水安全水平較高的國家，水問題對于窮人將不會造成較大的影響。維護健康和充滿活力的生態系統，對于保證窮人和弱勢群體的水安全有重要意義。這一定義反映了在全球氣候變化大的背景下對水安全的重新認識，反映了在新的形勢下對與水有關的平等、減貧等社會問題的關注。

綜合全球50余個國家的人類發展指數與水庫大壩發展數據的計算結果顯示，一個國家或地區水庫大壩發展水平與國家人類發展水平呈較強的正相關。人類發展指數大于0.9的國家，人均庫容擁有量平均為3184m3，人類發展指數介于0.8～0.9的國家，人均庫容擁有量平均為2948m3，人類發展指數介于0.7～0.8的國家，人均庫容擁有量平均為541m3，需要指出的是中國2007年人類發展指數0.772，在182個國家中列第92位，人均庫容528m3，人類發展指數介于0.6～0.7的國家，人均庫容擁有量平均為208m3，人類發展指數介于0.5～0.6的國家，人均庫容擁有量僅為125m3（如圖3）。這與聯合國人類發展報告中所指出的“全球水基礎設施的分布與全球水風險的分布呈反比關系”是一致的。從這個角度講，儲水設施建設和管理通常是推動發展關鍵要素之一，是實現經濟社會可持續發展的重要基礎。而滿足基本的水與能源需求，即是衡量發展水平的重要指標也是推動社會發展的引擎。隨著各界對大壩的功能與作用的認識的進一步深化，加快水與水能資源的開發利用已成為國際社會的廣泛共識。

水電大壩又好又快發展需要新的理念

圖3 人均庫容與人類發展指數關系

水電發展思路需要轉變。在謀求發展與應對氣候變化的國際背景下，大壩與水電發展迎來了前所未有的良好發展機遇，水電建設將掀開新的一頁，迎來新的春天。但是現在建設一座大壩和水電站已經不僅僅是一件單純的技術和學術問題，其活動的全過程變得更加公開和透明。中國及世界其他國家的成功及成熟的經驗表明，水與水能以可靠、廉價、經濟可行、社會和諧與環境友好的方式開發是可行的，我們必須以可持續方式加速儲水設施建設、盡可能將各種因開發所造成的不利影響降到最低，在實踐中，需要我們實現四個轉變：

認識上需要從強調改造、利用自然轉變到既強調改造、利用，又強調保護和適應自然。改進工作，需要基于國內外經驗的總結，在如何保護和適應自然方面需要取得更多創新性的成果，以適應當前及今后一個時期發展的要求；

決策上需要從重視技術上可行、經濟上合理轉變到既重視技術上可行、經濟上合理，又重視社會可接受、環境友好的發展要求。通過發展規劃的制定和調整，實現科學決策和科學發展；

運行管理上需要從重視工程安全、實現傳統功能轉變到既重視工程安全、傳統功能實現，又重視生態調度、生態補償和生態安全；

效益共享上需要從重視國家利益、集體利益轉變到既重視國家利益、集體利益，又重視受影響人利益和生態補償的發展要求，統籌兼顧，實現和諧發展和可持續發展。

水電發展的政策需要進一步深化研究。在行動中，面對新的形勢，特別是針對氣候變化所帶來的影響與后果，需要采取實質性的舉措制定適應性對策和行動方案，因此建議在以下幾方面加強工作：

針對氣候變化對涉水事務可能產生的影響及其后果開展前瞻性研究，為制訂長遠規劃提供科學依據。

從宏觀戰略高度梳理應對氣候變化的水電開發與水庫大壩管理國際經驗，探討我國水庫大壩應對氣候變化的適應性管理模式，提出應對氣候變化的水電運行與大壩水庫管理指導思想，制定適合我國國情的儲水設施管理的適應性對策。

基于投入與減災成效的比較，探討未來長期不同投入和應對方案下的差別，論證應對氣候變化的合理的財政投入政策。