將低碳經濟理念引入水利行業的探討

黃海田,閔毅梅

(1.揚州大學能源與動力工程學院,江蘇 揚州 225127;2.江蘇省環境經濟技術國際合作中心,江蘇 南京 210036)

低碳經濟被認為是繼工業革命、信息技術革命之后又一次改變世界經濟的革命浪潮。自2007年低碳經濟概念進入我國高層決策者視野后,低碳經濟在我國已經從概念走向了現實。

水利作為國民經濟的基礎產業和基礎設施,作為經濟和社會發展的重要保障,與低碳經濟息息相關。因此,水利行業需要引進低碳經濟理念,并在實際工作中實踐低碳理念,以促進水利的可持續發展,推進現代水利建設。

1 低碳經濟

1.1 低碳經濟概念及內涵

1.1.1 概念

國內外學者對低碳經濟做了大量的研究。這里主要引用文獻[1]的觀點來說明低碳經濟的基本原理。低碳是指較低或者更低的溫室氣體(以二氧化碳為主)排放。人類生活必然消耗能源,而能源消耗得越多,既使地球上的資源越來越少,影響到后代甚至當代人的生存和發展,又使二氧化碳等溫室氣體的排放越來越多,導致地球變暖的速度加快,地球環境會逐步惡化。現在人們開始倡導和鼓勵自覺地減少能源消耗,倡導低碳的生產生活方式。

低碳經濟是一種以低能耗、低污染、低排放為特點的發展模式,是以應對氣候變化、保障能源安全、促進經濟社會可持續發展有機結合為目的的規制世界發展格局的新規則。低碳經濟的實質是提高能源利用效率和創建清潔能源結構,其關鍵是技術創新和制度創新。

1.1.2 內涵

低碳經濟是發展理念,更是發展模式。作為理念,低碳經濟以溫室氣體的濃度穩定在防止氣候系統受到具有威脅性的人為干擾水平為目標,是人類在經濟增長與福利改進、經濟發展與環境保護的關系中積極尋求的理性權衡。低碳經濟將高碳型經濟發展模式改造成低碳型發展模式,力圖在保證經濟社會健康、快速和可持續發展的條件下,最大限度地減少溫室氣體的排放。

低碳經濟是科學問題,更是政治問題。低碳經濟無疑是科學技術問題,但發展低碳經濟已演變成為環境、經濟和政治的外交大拼盤。它要求任何國家、民族、企業和家族,甚至個人的生存和發展不能危及其他主體的發展權利,不僅對當代負責,還要對后代負責。

低碳經濟是綜合性問題。低碳經濟不是簡單的技術或經濟問題,而是涉及當代人類社會所面臨的能源、環境、經濟三大問題。低碳經濟是將能源、環境、經濟聯系起來的可持續發展的理念和模式。

低碳經濟具有經濟性、技術性、目標性等三大特征。低碳技術、低碳能源、低碳產業、低碳城市、低碳管理是低碳經濟的5個基本要素。

1.2 實施低碳經濟的必要性

低碳經濟是減少資源消耗的根本出路。我國人口眾多,而自然資源稟賦品質較差且數量嚴重不足,同時我國的資源利用率僅是發達國家的1/7～1/5。我國實現現代化面臨巨大的資源壓力,除了合理開發本國資源、合理利用國際資源外,提高資源利用效率是唯一可行的出路。

低碳經濟是減輕環境污染的有效途徑。我國總體生態環境狀況比較嚴峻。污染的大量產生與資源利用水平密切相關,同粗放型經濟增長方式高度關聯。發展循環經濟,推行清潔生產,可將經濟社會活動對自然資源的需求和生態環境的影響降低到最小,從根本上解決經濟發展與環境保護之間的矛盾[2]。

低碳經濟是提高經濟效益的重要措施。2006年我國GDP占世界的比重約為5.5%,但能源消耗卻占世界的15%左右。資源消耗高是企業降低成本、提高經濟效益和競爭力的重要障礙。需要大力發展低碳經濟,提高資源的利用效率,增強我國經濟的國際競爭力。

低碳經濟是實現可持續發展的本質要求。低碳經濟使整個經濟系統做到污染排放最小化、廢物資源化和環境無害化,以最小成本獲取最大的經濟、社會和環境效益。以人為本,可持續發展,必須大力推行低碳經濟,走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化道路[3]。

2 低碳水利與發展低碳水利的必要性

2.1 水利與低碳的關系

水利的基本功效是“興水之利、除水之害”。水利與低碳的關系表現在2個層面。

在興水之利方面,水利的功能主要是提供潔凈和適量的生活用水,提供生產用水。水資源可再生,但總量有限,且地域和季節分布不均。水資源與其他自然資源一樣有著共同的屬性。因此,需要努力節約、細心保護、合理開發水資源。也就是說在人類生產和生活過程中,要實現低的水資源消耗、低的水污染和低的污水排放。水能與太陽能、核能、風能等可再生能源一樣是清潔能源,水利的功能還表現在水能的利用方面,在環境影響最小和可接受的條件下,應大力發展水能,以減少不可再生能源的消耗。

在除水之害方面,為了在最大程度上減輕洪、澇、旱等災害,需要建設和運行一大批工程。無論是工程建設,還是工程運行,都要消耗大量的自然資源和能源,產生一定的排放和污染,給環境造成一定的影響甚至破壞。因此,在工程建設和運行過程中要實現低資源能源消耗和低污染。

2.2 低碳水利的概念

這里試著建立低碳水利的基本概念:在滿足人們生活生產和水環境對水的基本需求前提下,提高用水效率,減少污水排放;在滿足工程功能和安全的基礎上,減少水利工程建設的能源和資源消耗;在科學管理的條件下,延長水利工程的壽命,提高工程的運行效率。

2.3 低碳水利的內涵

以水資源的有效和可持續供給為目標,以節約保護水資源和降低水利工作的能源資源消耗為核心,以低碳水利工程建設和低碳水利工程運行為基礎,以技術創新和制度創新為支撐,實現水資源的永續利用、水利工程的高效建設和高效運行,保持水利的可持續發展。簡要地說,低碳水利就是以節約和保護水資源為中心,以低碳水利建設、低碳水利管理為基本點,實現水資源的永續利用和水利的可持續發展。低碳水利的核心是節約、保護水資源和降低水利工作的能源資源消耗,關鍵是觀念創新和技術創新。

與一般意義上的低碳經濟相比,低碳水利具有3個基本特征:①水資源的保護性利用。水資源是可再生性資源,水是人類與環境的基本要素。因此,低碳水利并不過分強調水資源的節約,而是強調提高用水效率,以減輕水資源利用效率低導致的水污染,減少水供應、水處理、污水處理所需的能源資源消耗。②水利工作的低碳性發展。水利工程建設與管理是水利建設的基礎性工作,是水利工作能源資源消耗的主要環節。水利建設與管理環節應全面貫徹低碳經濟理念,實現對傳統水利建設與管理模式的低碳性升級和改造。③低碳水利的行政推動性。水利工作是公益性工作,水利工程基本上都由公共財政投入,市場經濟原則在水利領域的功效不夠顯著。因此,低碳水利需主要依靠行政力量來推動。

低碳水利規劃、低碳水利設計、低碳水利建設、低碳水利管理是低碳水利的4個基本要素。

2.4 發展低碳水利的必要性

從人民群眾和經濟社會發展對水利的需求看,還不能認為江蘇省已經很好地解決了防洪保安、水資源保障、水環境保護等水問題。隨著工業化、城鎮化的不斷加快,水資源供給與節約、水環境保護的問題也越來越多[4]。

2.4.1 發展低碳水利是緩解水資源短缺的現實要求

江蘇省的水資源具有過境客水多、本地水量少,污染的水體多、優質的水源少,南部水源多、北部水源少,汛期水量多、非汛期水量少的特征。雖然過境水資源總量很大,且跨流域調水能力強,但全省區域性、季節性、水質性缺水依然明顯。而工業萬元GDP用水量、糧食水分生產力顯著低于國際先進水平又導致了水資源的巨大浪費。在供應這些水資源的過程中需要消耗大量的能源和其他資源,所以水資源的浪費同時還帶來了許多能源和資源浪費。因此,需要發展低碳水利,既顯著提高水資源的供給條件,又顯著提高水資源的利用效率。

2.4.2 發展低碳水利是減輕水環境污染的重要途徑

2009年,江蘇全省內國家監控的水體水質監測斷面中,Ⅰ～Ⅲ類水占32.5%,劣Ⅴ類水占28.5%。長江干流為Ⅱ類水,淮河干流為Ⅲ類水。江蘇內河和湖泊水質普遍嚴重低下。太湖、洪澤湖全湖水體為重度污染,處于輕度富營養狀態。太湖劣Ⅴ類水占全湖的66.6%,洪澤湖水質均劣于Ⅴ類水[5]。水資源的浪費顯著增加了水污染,而水利是治理水環境污染的重要環節,因此需要發展低碳水利來減輕水資源利用效率不高帶來的水污染,幫助改善和修復水環境。

2.4.3 發展低碳水利是提高工程建設效益的基本措施

水利建設本身具有建筑業高消耗、高污染的情況,且還具有占用土地資源多、對生態環境影響大等特點。江蘇水利工程體系還存在許多薄弱環節,需要建設一大批工程,同時大量的存量工程需要更新、加固和改造,因此,還需要大規模地進行工程建設。目前,江蘇水利建設的生產力水平和建設效益還比較低,以預拌混凝土使用情況為例,2009年江蘇水利建設預拌混凝土應用量僅占混凝土總量的1/5[6]。因此,需要發展低碳水利,以提高水利工程建設效益。

2.4.4 發展低碳水利是提高工程管理效率的有效手段

提高水利管理效率的核心是延長工程壽命和降低運行成本。我國水利工程存在由于工程管理和維護不到位而導致工程功能下降和壽命縮短的問題,這樣,需要建設更多的工程以彌補既有工程功能的降低,許多工程需要提前加固、更新,這就從長周期上增加了水利建設的投入和消耗。在工程運行方面,江蘇省的大部分調水、供水和排澇工程以電源為動力,管理效率不高導致水資源本身和為供應這些水資源而消耗能源的雙重浪費。1994—2001年,江蘇江水北調的29座泵站年均抽水量為124億m3,年均用電量為42548萬kW?h,若能提高水的利用效率和泵站的運行效率,將顯著減少用電量[7]。江蘇省如東縣馬塘鎮2座小型灌排泵站經過改造,加之應用精確灌溉技術,水稻節水、節電達50%,單產增長15%[8]。江蘇省類似的小型泵站共有75000座,發展低碳水利將會大幅度提高水利工程的管理效率。

2.4.5 發展低碳水利是水利可持續發展的必然選擇

可持續發展水利的最高和最終目標就是要實現水資源的永續利用和水利事業的可持續發展,這與低碳經濟的本質要求是一致的。在水利行業引進低碳經濟理念,實踐低碳經濟,可以有力推動水利的可持續發展。

3 水利各工作階段體現低碳模式的探討

3.1 低碳水利規劃

規劃階段是最能實現低碳的階段。在南水北調東線一期江蘇境內工程的前期工作過程中,江蘇對各泵站的選址、布置、結構、泵型等方面進行了深入研究和優化調整,不僅取得了節地、節能、節材的現實效果,而且取得了提升泵站的先進性、可靠性和經濟性的長遠效果[9]。

水利規劃既是科學問題,也是管理問題。規劃過程中的科學研究不夠將會導致規劃水平欠高。規劃制定后對規劃的尊重不夠又會影響規劃的地位。低碳水利規劃就是要在尊重水的自然、社會、經濟規律的基礎上,以科學研究為基礎,深入、細致、科學地開展規劃工作,全過程、全方位體現低碳經濟理念[10],確保規劃的科學性、前瞻性、歷史性。

3.2 低碳水利設計

當前水利設計的創新動力不足,體現低碳的新科學、新技術、新設備、新材料、新工藝應用較少,而水利自身原創的新科學和新技術則更少。較之日本、美國的同類工程,江蘇水利工程設計存在占用土地資源、消耗建筑材料較多的缺陷。《建設工程質量管理條例》規定的設計質量監督、施工圖政府審查制度,《節約能源法》規定的固定資產投資項目節能評估和審查制度,在江蘇水利系統還沒有執行。

低碳水利設計,就是要在設計全過程中自覺或強制性地貫徹低碳理念,嚴格執行國家的法律法規和強制性規定,加強節能、節地、節材的評估和審查。在保證結構安全和功能發揮的基礎上,堅持“小體量、少占地、低耗材、低污染、少投資”的原則,切實把工程量、占地量、投資量、污染貢獻量降下來。

3.3 低碳水利建設

廣義的低碳建筑要求建筑項目在全壽命周期內盡可能地節約資源(能、地、材),保護環境和降低溫室氣體、固體廢棄物等的排放[11]。現代水利建設應當體現在4個方面:①工程的標準和質量要滿足現代化的要求,保證在工程設計范圍內安全可靠地運行;②工程的功能效益能充分體現水安全、水資源、水環境的綜合效益,促進水資源和水環境的可持續利用;③工程建設管理科學、有序、規范和效率;④運行管理實現信息化管理、智能化調度[12]。當前,江蘇水利工程建設的水平還落后于江蘇公路、鐵路、工民建等建設領域,也與江蘇水利現代化的進程和要求不適應。這種落后既表現在工程等級、標準、功能和實體質量上,也體現在理念、科技、創新、體制機制等核心能力上[13]。而在農村水利建設上,長期以來的低標準、低質量、短壽命、重復建設的情況還有待進一步改變。農村水利與農業現代化、新農村建設要求相比還有較大的差距[14]。

低碳水利建設就是要大力推進科技創新和管理創新,著力提升建設管理的現代化水平。廣泛運用新科學與新技術,以先進的裝備提升建設質量,高效、經濟、低耗地進行建設。不僅建設過程是高效、低碳的,而且要為工程運行管理的高效、低碳奠定基礎。

3.4 低碳水利管理

在管理領域發展低碳水利,重點在4個方面:①實行嚴格的水資源管理制度,提升各類用水的效率,節約水資源,減少污水排放;②加強河湖水域管理,切實保護水質和水生態環境;③加強工程的養護、維修和加固改造,有效延長工程壽命;④努力降低各類工程運行成本,特別是泵站的運行成本,降低能源的消耗。我國各種排灌泵站年均消耗電能約160億kW?h,柴油約200萬t。裝置效率達不到部頒標準的泵站約占2/3以上,且呈逐年下降趨勢[15]。

水利管理涉及社會經濟的各個領域,需要協調的矛盾和調整的利益關系非常多、非常復雜,需要高端的重視和民眾的接受。發展低碳水利管理,要加強制度建設,并持之以恒地嚴格執行。要充分發揮科技在提高用水效率、保護水環境、提高泵站運行效率、延長工程使用壽命等方面的支撐作用,用科技引領低碳水利管理。

4 發展低碳水利的若干措施建議

a.樹立低碳水利理念。水利行業自身要樹立低碳理念,培養低碳意識,開展低碳行動。水利行業的領導者和從業人員要認清水利現狀,充分理解發展低碳水利的意義,有清晰的低碳水利發展思路,使低碳水利成為水利人的基本理念和準則。水利行業還要主動進行引導、宣傳,使低碳水利概念能夠被政府、企業、社會公眾等密切相關者所熟知、認同和接受,并共同開展行動。

b.培養低碳水利人才。人才是發展低碳水利的保證,要建設一支知識面寬、專業能力強、能夠引領低碳水利發展的隊伍。特別要注重培養水資源管理、規劃設計、水利管理方面的低碳專門人才,同時普遍加強水利從業人員低碳水利知識的培訓。培訓的重點對象是各級水利領導者和各類技術人員。

c.建立低碳水利政策和機制。突出低碳水利政策法規的引領作用,建立低碳水利工作機制,形成推動低碳水利發展的政策動力和體制活力,為低碳水利發展提供制度保障。發展低碳水利需要建立政府行政體制、企業市場機制、社會公眾社會機制等3套機制,通過行政機制自上而下、市場機制橫向、社會機制自下而上的努力,推進低碳水利的發展。同時,要制定發展低碳水利的規制性政策、市場性政策、參與性政策[16]。

d.形成低碳水利工作制度。建立覆蓋水利規劃、設計、建設、管理全過程,涉及安全水利、資源水利、環境水利、民生水利各領域的低碳性工作與審查制度。首先要在水利系統中全面執行設計質量監督、施工圖政府審查、節能評估和審查制度等已有的制度,其次要建立新的低碳水利工作制度,使水利各項工作都有相應的低碳工作制度,保證各個環節都進行低碳性審查,只有通過了低碳符合性審查才能進入下一個階段的工作。

e.制定低碳水利技術規程。為使低碳水利涉及的各項技術工作有依據、有標準,需要逐步制定低碳水利技術規程,形成低碳水利技術規程標準體系。江蘇省作為環境資源壓力較大的省份,要率先實現水利現代化,江蘇低碳水利的地方標準可高于國家標準和其他省份的標準。

f.考核低碳水利指標。按照低碳水利的政策和機制、工作制度、技術規程,科學有效地對低碳水利的實現情況進行考核檢查。通過考核及其相應的獎懲,推動低碳水利的進程和發展。

5 結 語

低碳經濟時代必然呼喚低碳水利。水利行業需要全面引進低碳經濟理念,并積極實現,以促進水利的可持續發展,推進現代水利建設。

[1]袁優男.低碳經濟的概念內涵[J].城市環境與城市生態,2010,23(1):43-46.

[2]齊洪鋼.發展低碳經濟建設節約型社會[J].經營管理者,2010(2):195,205.

[3]蔡永海,張召.低碳時代中國生態文明建設新路徑的探索[J].山西大學學報,2010,33(2):109-111.

[4]江蘇省水利廳.江蘇省“十一五”水利發展專項規劃[R].南京:江蘇省水利廳,2006.

[5]江蘇省環境保護廳.2009年度江蘇省環境狀況公報[R].南京:江蘇省環境保護廳,2010.

[6]黃海田,樊志遠,朱炳喜,等.水利建設工程推廣應用預拌混凝土及其質量控制要點[J].商品混凝土,2009(10):59-61,63.

[7]黃海田,張寒,黃亞明,等.從江水北調的實踐看南水北調江蘇境內工程實行優待電價的必要性和可行性[J].南水北調與水利科技,2007,5(4):3-11.

[8]陳軼琦,劉謝瑩,楊新明.水利改造亟待武裝“低碳泵”[N].南通日報,2010-04-06(B06).

[9]黃海田,馮曉莉,謝偉東,等.南水北調東線江蘇境內泵站工程規劃設計的優化[J].排灌機械,2005,23(5):19-21.

[10]周穎,李清宇.蘇南小城鎮低碳水網系統的規劃方法與政策探析[J].水利經濟,2010,28(6):33-35,39.

[11]趙黛青,張哺,蔡國田.低碳建筑的發展路徑研究[J].建筑經濟,2010(2):47-49.

[12]呂振霖.加快提升江蘇水利建設的現代化管理水平[J].江蘇水利,2010(5):11-13,19.

[13]黃海田.蘇通大橋建設管理對江蘇水利建設質量管理的啟示[J].工程質量,2010,28(1):1-4.

[14]江蘇省農村水利科技發展中心.江蘇省農村水利建設評價指標體系與方法研究[R].南京:江蘇省農村水利科技發展中心,2010.

[15]陳堅.對新時期我國泵站工程某些問題的再認識[J].中國農村水利水電,2004(4):71-72.

[16]曹小琳,柳云狀.我國發展低碳建筑的障礙因素及對策研究[J].建筑經濟,2010(3):115-117.