基于不同利益相關者的水電能源基地建設經濟損益研究
——以瀾滄江干流為例

陳曉舒,趙同謙,李 聰,鄭 華

1 河南理工大學, 焦作 4540002 中國科學院生態環境研究中心,城市與區域生態國家重點實驗室, 北京 1000853 西安交通大學經濟與金融學院, 西安 710061

基于不同利益相關者的水電能源基地建設經濟損益研究
——以瀾滄江干流為例

陳曉舒1,2,趙同謙1,李 聰3,鄭 華2,*

1 河南理工大學, 焦作 4540002 中國科學院生態環境研究中心,城市與區域生態國家重點實驗室, 北京 1000853 西安交通大學經濟與金融學院, 西安 710061

水電開發將在局地、區域以及全球尺度上產生一系列的影響,明確這些尺度上利益相關者的成本效益、合理分配水電開發利益是減少水電開發不利影響、促進水電資源可持續利用的關鍵。以瀾滄江干流水電能源基地建設為背景,從開發企業、移民農戶、瀾滄江流域政府及全球利益相關者4個利益相關者角度,選取經濟、生態環境和移民生計指標對水電開發的利益再分配進行評估,結果顯示：盡管水電開發總體效益大于成本,比例為4.27∶1,且水電開發所涉及的開發企業、政府流域及全球利益相關者所獲得的利益大于成本,成本效益比例分別為1∶3.93、1∶3.10、1∶13.11；但移民農戶成本卻大于效益,比例為1.48∶1。水電開發企業等利益主體應增加生態補償強度,才能確保移民農戶的凈收益不降低。該研究表明：不同利益相關者分析有助于了解成本效益分配,清晰展示利益流向,減少開發項目中的不利影響,結果可為協調水電能源開發利用與流域可持續發展提供科學依據。

瀾滄江；水電開發；利益相關者；生態系統服務功能；經濟損益分析

水電是人類利用較為廣泛的清潔可再生資源,一方面為人類帶來經濟發展及一定環境效益的同時[1-2]；另一方面也對社會、經濟及生態環境造成一定的不利影響,如超支和債務負擔、移民和致貧、改變生態系統和破壞漁業資源等[3- 5]。水電開發的實際成本是多少,支付及獲益的對象是誰,這些問題成為水電開發最受爭議的問題[3]。較多的研究從整體和長期角度對水電開發的生態環境及社會經濟進行成本效益分析,如趙同謙等[6]對怒江研究及趙小杰等[7]對雅礱江的研究得到整體的成本效益比例,雖能有效評價水電開發對生態環境影響卻忽略了水電開發中利益重分配所帶來的潛在問題。分析水電開發過程中不同利益相關者之間的利益再分配,是評價水電開發是否具有可持續發展潛質的關鍵所在。

不同利益相關者依賴著不同時間和空間尺度上的生態系統所提供的服務功能來維持生存和發展,同時所承擔由生態系統改變所帶來的機會成本不同,從而對利益相關者的生計產生不同的影響[8-9]。不同利益相關者在項目建設中的成本效益的再分配對評估項目是否具有可持續性具有十分重要的意義。一方面,通過評估在項目建設過程中不同利益相關者的成本效益分配情況可以清晰的看出項目建設所能帶來的潛在矛盾,例如,因生態環境補償及修復措施投入不足而產生不良影響[9-10],因較少估算對移民農戶的補償措施而導致農戶因生計質量下降而產生社會矛盾[11-12]等。另一方面,通過對不同利益相關者情況了解可以為生態補償措施提供較為良好的依據[13]。從國內外目前的研究來看,雖然生態環境及生計問題在項目建設評估中越來越受到關注,但從不同利益相關者角度分析的研究還相對較少。

本文以瀾滄江干流水電開發基地建設為評價對象,從水電開發企業、移民農戶、流域政府及全球利益相關者四個不同利益相關者角度,在空間尺度(局地、流域及全球)和時間尺度上對水電開發項目中各個利益相關者受到的成本及效益的影響進行分析,為均衡各利益群體利益,實現多贏和區域可持續發展提供依據。

1 瀾滄江干流水電能源基地建設概況及研究方法

1.1 研究區概況及水電開發規劃

圖1 瀾滄江干流水電基地建設位置分布Fig.1 Location of reservoir projects on Lancang River

瀾滄江位于東經94°—107°、北緯10°—34°之間,河道總長2161.1km,是發源于我國境內的著名的國際河流,流域面積16.46萬km2,出境處多年平均流量約為2350m3/s,天然落差約為4583m。由北向南縱跨13個緯度,山地起伏變化大,氣候差異明顯,氣溫及降水量一般由北向南遞增。流域對全球氣候變化十分敏感,是氣候變化及其影響作用的主要征兆表現地區之一。

根據2003年全國水力資源復查結果,瀾滄江全流域水力資源理論蘊藏量平均功率35890.9MW,年電量3144.04億kWh,是我國水能資源開發的“富礦”及“西電東送”戰略目標的重要能源基地之一,且開發條件較好。根據《瀾滄江干流水電梯級開發環境影響評價及對策研究報告》[14](后文簡稱《報告》),暫時確定了“三庫十九級”(圖1)梯級水電站的實施方案。依次為側格、約龍、卡貢、班達、如美、古水、烏弄龍、里底、托巴、黃登、大華橋、苗尾、功果橋、小灣、漫灣、大潮山、糯扎渡、景洪和橄欖壩?？傃b機規模28316MW,保證出力10395MW,多年平均發電量1297億kWh。

目前瀾滄江中下游梯級水電站建設正逐步實施,已建成投產的有漫灣、大潮汕、景洪和小灣、糯扎渡和功果橋水電站工程,其余梯級電站分別處于不同深度的設計、建設階段。瀾滄江各梯級水電站主要工程技術指標如表1所示。

表1 瀾滄江干流水電能源基地建設主要技術指標

*根據《瀾滄江干流水電梯級開發環境影響評價及對策研究報告》整理所得

1.2 研究方法

1.2.1 評價指標體系

水電站涉及開發企業、移民農戶、流域政府及全球利益相關者四個利益相關者,考慮數據的可獲取性,對四個利益相關者成本效益指標進行篩選,形成表2所示的指標體系,指標體系中大部分指標具有累積性,以此在時間尺度上對成本效益進行分析。

表2 瀾滄江干流水電能源基地建設不同利益相關者經濟損益評價指標體系

Table 2 Index assessment system of main stream hydropower development projects′ economic impacts on Lancang River for different stakeholders

成本Cost效益Benefit開發企業Enterprise水電開發建設投資發電量收益水電站運行費用移民農戶Migrantfarmer搬遷安置成本開發企業對移民的安置補貼移民前后收入減少量用電補貼流域政府Government營養物質循環服務功能價值損失開發企業對流域土地淹沒補償涵養水源服務功能價值損失調節小氣候服務功能效益凈化水質服務功能價值損失調蓄洪水服務功能效益土壤保持服務功能價值損失提高農田灌溉率所增加的收益生物多樣性維持服務功能價值損失開發企業的環保措施對流域環境改善效益潛在經濟效益(旅游/水產養殖)全球利益相關者Globalbeneficiaries固碳釋氧服務功能價值損失能源替代效益溫室氣體控制服務功能價值損失

1.2.2 評價方法

(1)開發企業成本-效益分析

開發企業成本包含在水電站建設投資及水電站運行成本。

(ⅰ)水電站建設投資成本

C1=SI

(1)

式中,C1為水電站建設投資成本(億元),SI為水電站建設靜態總投資,為2211.45億元[14]。

(ⅱ)水電站運行成本

C2=Q1×v1

(2)

式中,C2為水電站運行成本(億元/a),Q1為水電站多年平均發電量,為1297.45億kWh,v1為運行成本0.065元/ kWh[14]。

開發企業效益主要為發電量收益,估算如下：

B1=Q1×μ1

(3)

式中,B1為發電量收益(億元/a),Q1同(2),μ1為上網電價,0.3元/kWh[14]。

(2)移民農戶成本-效益分析

移民農戶成本包括搬遷安置成本及移民前后收入減少量。

(ⅰ)搬遷安置成本

C3=S1×n/4×v2+v3×n/4+v4×n/4

(4)

式中,C3為農戶搬遷成本(億元),n為移民總人口數,81283人[14](4為每戶平均人數[15]),S1為戶均住房面積,取60m2[15- 16],v2為平均商品房價,取2374.91元/m2[15- 16],v3為每戶搬遷費用,取3100元/戶[17],v4為搬遷損失,4310元/戶[17]。

(ⅱ)移民前后收入減少量

(5)

式中，C4為移民前后收入減少量(億元/a),Cex為移民前純收入,Caf為移民后純收入,j為移民類型(1是集中安置類型,2是外遷類型),ni為集中安置移民人口數,i為省份(1是云南,2是西藏),r為產量減少率,取17.2%[18],ni′為外遷人口數,vi是農民人均純收入(億元/a),vi′為全省人均收入(億元/a)。

移民農戶效益,包括開發企業對移民農戶的安置補貼及用電補貼。

(ⅰ)開發企業對移民農戶的安置補貼

B2=3.5%×SI×80%

(6)

式中,B2為企業對移民的安置補貼(億元),SI同(1),3.5%[14]為企業淹沒補貼占總投資比例,80%[14]為移民安置補貼占總補貼比例。

(ⅱ)用電補貼

B3=q×Δμ×n/4

(7)

式中,B3為移民用電補貼(億元/a),q為農村每戶每月用電量(kWh),平均為40kWh,Δμ為水電開發前后用電價格差,0.15元/kWh,n/4同(3)。

(3)瀾滄江流域政府成本-效益分析

瀾滄江流域政府成本主要包括營養物質循環服務損失、涵養水源服務損失、凈化水質服務損失、土壤保持服務損失、生物多樣性維持服務損失。

(ⅰ)營養物質循環服務損失

(8)

式中,C5為淹沒區損失營養物質循環服務功能價值[7](億元/a),Q2為淹沒區植被損失的凈初級生產力和養分含量,822355.11t/a,κ、μ、λ分別為N、P、K的平均含量百分比(0.42%,折合P2O50.17%,0.21%),p1為我國平均化肥價格,2549元/t[19]。

(ⅱ)涵養水源服務損失

(9)

式中,C6損失涵養水源服務功能價值[20](億元/a),W為涵養水源量(m3/a),θ為徑流系數,取0.37[14],R為平均降雨量(mm/a),900mm/a,A為研究區植被面積(hm2),p2為建設水庫庫容投入成本,0.67元/m3[21](按8%社會折現率這算后取1.56元/m3)。

(ⅲ)凈化水質服務損失

C7=W×p3

(10)

式中,C7為凈化水質服務功能損失價值[22](億元/a),W同(9),p3為云南省污水處理費指導標準1元/m3。

(ⅳ)土壤保持服務功能損失

C8=Q3×σ×p4

(11)

式中,C8為土壤保持服務功能損失價值(億元/a),Q3為淹沒區增加的泥沙量(t/a),根據報告估算為3.05×105t[14],σ為土壤容重1.3g/cm3,p4為河道清淤價格,取45元/m3。

(ⅴ)生物多樣性保護功能損失

(12)

式中,C9為生物多樣性保護功能損失價值(億元/a),a為淹沒區森林面積(hm2),p5為森林單位面積游憩及生物多樣性價值,400美元/hm2,p6為全球社會性對我國森林資源保護的支付意愿,112美元/hm2(本文匯率均為1∶6.46)[23],n為在水電開發中受到嚴重威脅的魚類種數,4種分別為會裂腹魚、后背鱸鯉、魾、蘭坪鮡,p7為設置保護區年運轉成本,110萬元[6]。

瀾滄江流域政府收益包括開發企業對流域淹沒補償、調節小氣候服務效益、調蓄洪水服務效益、提高農田灌溉率所增加的收益、開發企業的環保措施對流域環境改善效益及潛在經濟效益。

(ⅰ)開發企業對流域土地淹沒補償

B4=3.5%×SI×20%

(13)

式中,B4為開發企業對流域土地淹沒補償(億元),SI、3.5%同(1),20%[14]為企業對土地補償占總補償比例。

(ⅱ)調節小氣候服務效益

(14)

式中,B5為調節小氣候服務功能價值[24](億元/a),公式為修訂的氣候調節價值估算模型,A為校正系數,即研究區域與地帶性林區干旱指數比值,本研究為1.02,WE為研究區水汽蒸發量(m3),9.08×108m3,WT為研究區植被水汽蒸騰量(mm),瀾滄江流域為1381.8mm[25],Pi為單位體積水汽通過蒸騰作用調節氣候的價值,0.02美元/m3。

(ⅲ)調蓄洪水服務效益

(15)

式中,B6為調蓄洪水功能效益(億元/a),i為開發項目的19個水電站,qi為第i個水電站庫容(m3),q0為糯扎渡水電站庫容(m3),L為糯扎渡水電站建成后防災效益(該數據由國家電力公司昆明勘測設計研究院提供)(億元/a)。

(ⅳ)提高農田灌溉率所增加的收益

(16)

式中,B7為提高農田灌溉率所增加的收益(億元/a),25%為增加灌溉后收益增加的比例[6],S2為增加灌溉的農田面積(hm2),i為省份包括西藏和云南,vi為西藏或云南的單位面積農田產值(億元/hm2).

(ⅴ)開發企業的環保措施對流域環境改善效益

B8=10%×C2

(17)

式中,B8為開發企業的環保措施對流域環境改善效益(億元/a),C2為水電站運行成本(億元/a),10%為環保設備管理費用比例。

(ⅵ)潛在經濟效益

B9=Bt+Bf=N×B0+S3×vf

(18)

式中,B9為潛在經濟效益(億元/a),Bt為增加旅游收益(億元/a),Bf為增加水產養殖收益(億元/a),N為水電站個數,19,B0為橄欖壩水電站增加的旅游收益[26](億元),S3是淹沒區增加水面積,vf為單位面積水產養殖產值(億元)。

(4)全球利益相關者成本-效益分析

全球利益相關者成本包括固碳釋氧功能價值損失及溫室氣體控制功能價值損失。

(ⅰ)固碳釋氧功能價值損失

(19)

式中,C10為固碳釋氧功能損失價值[19](億元/a),Q2同(8),α為CO2在1g植物干物質能固定的比例,1:1.63,β為O2在1g植物干物質能固定的比例,1∶1.2,p8為中國造林成本,260.9元/tC,p9為工業制氧成本,0.4元/kg。

(ⅱ)溫室氣體控制功能價值損失

C11=Q1×γ×p10

(20)

式中,C11為溫室氣體控制服務功能損失價值[6](億元/a),Q1同(2),γ為IHA水庫排放溫室氣體系數,40KtCO2/TWh,p10為RCG/Baily給出的損害估算值,12元 tC-1a-1。

全球利益相關者收益主要為能源替代效益,計算公式為

(21)

式中,B10為能源替代效益[27](億元/a),Q4為多年平均發電量折合標煤量,4297萬t,a、b分別為1t標煤燃燒產生C和SO2的比例分別為6/11、0.02,p11為造林成本價,260.9元/tC,p12為治理SO2的單位價格600元/t[28]。

(5)數據處理

本研究數據均以水電基地運營當年為基準年,不考慮建設期的損失。參照我國《建筑法》和ISO15686中規定,水利水電設計使用年限應按工程等級區別確定,瀾滄江干流水電基地建設共有13個梯級水電站應屬超大型水電工程,使用年限應大于150年。為統一指標體系中的單位,將一次性投入成本或補貼收益按照150年進行均攤,因此,開發企業建設投資成本為14.74億元/a；移民農戶搬遷安置成本為0.20億元/a、補貼為0.41億元/a；開發企業對土地淹沒補償為0.1億元/a。

2 結果

瀾滄江干流水電基地建設總成本包括開發企業建設投資及運行費用成本、移民農戶搬遷安置及移民前后收入減少量、政府管理生態環境服務功能損失及全球利益相關者調節服務損失,總成本為112.07億元/a。項目總效益包括開發企業發電量收益、移民農戶移民補貼及用電補貼、政府效益以及全球能源替代效益,總效益為478.79億元/a。瀾滄江干流水電能源基地建設項目總的效益大于成本,成本效益比為1∶4.27。

2.1 開發企業

開發企業成本為水電開發建設投資及水電站運行費用,總成本為99.05億元/a；效益為發電量收益,總效益為389.12億元/a；效益大于成本,成本效益比為1∶3.93。

2.2 移民農戶

移民農戶成本為搬遷安置成本和移民前后收入減少量,總成本為0.61億元/a；效益為企業對移民的安置補貼及用電補貼,總效益為0.4112億元/a；成本大于效益,成本效益比為1.48∶1。

2.3 瀾滄江流域政府

瀾滄江流域政府成本包括營養物質循環服務功能價值損失、涵養水源服務功能價值損失、凈化水質服務功能價值損失、土壤保持服務功能價值損失以及生物多樣性維持服務功能價值損失,成本共計7.34億元/a；效益包括企業對流域土地淹沒補償、調節小氣候服務功能效益、調蓄洪水服務功能效益、企業環保措施對流域環境改善效益以及潛在經濟效益,如旅游及水產養殖,效益共計22.79億元/a,效益大于成本,成本效益比例為1∶3.10。

表3 瀾滄江干流水電能源基地建設不同利益相關者經濟損益評價結果

2.4 全球利益相關者

全球利益相關者成本包括固碳釋氧服務功能損失及溫室氣體控制服務功能損失,總成本為5.07億元/a；效益主要是能源替代效益,共計66.47億元/a；效益大于成本,成本效益比例為1∶13.11。

3 討論

本文從受水電開發影響的利益相關者著手,將水電開發對經濟、生態環境及移民生計的影響分別體現在處于不同空間的不同利益相關者的成本效益變化上,更加具體明了地展示水電建設過程中的損失、效益流向并回答了水電建設中最受關注的“誰支付”及“誰獲益”的問題。相比較于已有的研究,如對怒江[6]、雅礱江[7]等流域水電站建設評估研究,雖然在指標量化計算上多沿用已有研究的方法,但從結果上來看,怒江、雅礱江的研究是從整體上對水電開發對生態環境的有利影響及不利影響做出綜合評價,雖然能夠較為直觀地表現工程對環境的影響,但并不能明確地展示有利及不利影響的具體承擔者,而本研究通過對不同利益相關者進行分析,在得出總體獲益的水電基地建設項目,所涉及的開發企業、流域政府及全球利益相關者的效益均大于成本,但是移民農戶的成本卻大于收益。基于利益相關者的成本效益評估對回答水電建設中成本效益流向、發掘利益相關者之間的矛盾更具有優越性。

眾多研究與實踐證明,水電建設的難點、重點以及成敗都在移民,移民安置及移民農戶生計的好壞直接影響當地社會穩定及水電站可持續發展。移民的目標不僅僅是“搬得出”,而關鍵是能否“穩得住”、“能致富”[29]。自然資本是農戶賴以生存的重要資本,如果安置區的土地質量不能達到移民前的水平,會降低移民獲得資本的可獲得性從而可能引發移民尋找新的謀生行為,如毀林開荒、還耕等,引發新的環境破壞,阻礙水電站發展[30]；另一方面,生計資本水平高低決定著農戶的生計選擇[19,31],移民初期移民農戶獲得的補償往往會暫時用于建房搬遷、以及安置點基礎設施沒有完全跟進、商品與勞動市場發育程度低等影響農戶生計資本狀況[32],而導致新的貧困,從而增加社會矛盾、威脅區域安全,影響水電建設。為協調水電建設及農戶生計、區域生態健康從而獲得多贏可持續發展,因此建議：(1)按照“誰獲益”“誰支付”的原則,加大水電建設受益相關者對移民農戶的經濟及政策補償；(2)增強移民農戶造血能力,引導農戶合理開發及對資源的合理利用,為移民就業營造良好的外部環境,提供技術支持；(3)加強對移民農戶的教育。

水電開發是一個復雜的過程,全面評估水電開發的影響也需要眾多學科及技術上的支持,因此本研究具有不足之處：采用截面數據,不能進行動態變化分析；評估指標與方法受到數據可獲取性影響,導致評估結果存在一定的不確定性。同時由于研究對象較多,水電基地建設對不同利益相關者的影響年限并不統一,且受研究方法局限,生態系統受到植被生長周期影響其損失與效益結果也會有所不同,因此在進行長期凈效益計算的過程中受到了限制,在今后的研究中,會對數據進行進一步的收集,來完善長期凈效益的分析研究。但從整體上看本研究從方法和結果上還是能夠為今后多利益相關者評估研究及減少各利益相關者機會成本的措施研究提供參考,為政府保障區域經濟發展、農戶生計提高及生態環境保護的政策決議提供依據。

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Economic cost-benefit analysis of a hydropower development project based on different stakeholders: A case study of Lancang River, China

CHEN Xiaoshu1,2, ZHAO Tongqian1, LI Cong3, ZHENG Hua2,*

1 Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China2 State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China3 School of Economics and Finance, Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710061, China

Hydropower is one of most widely used means of energy generation. Although it is being increasingly adopted worldwide, the impacts of hydropower development vary at local, regional, and global scales. To reduce the negative effects and promote sustainability of hydropower development, it is essential to identify the costs and benefits of these projects, and to determine a reasonable distribution of profits among stakeholders. The costs and benefits of hydropower development for different stakeholders depend on the ecosystem services available to each of them. Ecological changes produce different opportunity costs for stakeholders in terms of their livelihood and development. Thus, cost-benefit analysis is a key tool for evaluating the sustainability of a hydropower construction project. Lancang River is a well-known international river that is rich in water resources. In China, it is an important energy base for the strategic objectives of the “Bonanza” and “West-East Gas Transmission” initiatives, with the Lancang River considered to have great developmental potential. Therefore, we selected the Lancang River central stream hydropower development project for the present study. Evaluation indexes were based on the availability of data and were utilized to assess the reallocation of hydropower development benefits among four stakeholders: enterprises, migrant farmers, local government, and global beneficiaries. An index system was established to reflect and compare the costs and benefits for the different stakeholders; data were converted into Chinese yuan for ease of comparison. Spending costs by enterprises included construction investment and operating costs, whereas the benefits mainly accrued from power generation. The costs for migrant farmers comprised relocation fees and income loss; benefits included resettlement subsidies and reduced spending on electricity use. For the local government, the main cost was the lost value of ecosystem services due to flooding, and, in addition to the environmental benefits and potential economic value of hydropower development, the benefits included land compensation paid by enterprises. The main cost for global beneficiaries was the lost value of ecosystem services, and the main benefit was the environmental value of alternative energy. The results of the cost-benefit analyses were as follows. In the construction of the hydropower development, the total cost to enterprises was 9.91 billion yuan/year, and the total benefit was 38.91 billion yuan/year. The cost for migrant farmers was 0.06 billion yuan/year, and the benefit was 0.04 billion yuan/year. The cost for local government was 0.74 billion yuan/year, and the benefit was 2.28 billion yuan/year. The cost for global beneficiaries was 0.51 billion yuan/year, while the benefit was 6.65 billion yuan/year. Therefore, the overall benefits of the project exceeded the overall costs in a 4.27∶1 ratio. The cost-benefit ratios for enterprises, local government, and global beneficiaries were 1∶3.93, 1∶3.10, and 1∶13.11, respectively; thus, the benefits of hydropower development exceeded the costs for these stakeholders. However, the costs exceeded the benefits for migrant farmers at a ratio of 1.48∶1. To maintain the farmers′ net income, enterprises, local government, and global beneficiaries would need to increase the amount of eco-compensation paid. The results reveal that conducting separate cost-benefit analyses clarifies the effects as well as the flow of profits derived from such projects for different stakeholders, and can be utilized to reduce the negative impacts of hydropower developments.

Lancang River; hydropower development; stakeholder; ecosystem services; cost-benefit analysis

國家自然科學基金面上項目(71673219)

2015- 04- 10; 網絡出版日期:2017- 02- 23

10.5846/stxb201504100725

*通訊作者Corresponding author.E-mail: zhenghua@rcees.ac.cn

陳曉舒,趙同謙,李聰,鄭華.基于不同利益相關者的水電能源基地建設經濟損益研究——以瀾滄江干流為例.生態學報,2017,37(13):4495- 4504.

Chen X S, Zhao T Q, Li C, Zheng H.Economic cost-benefit analysis of a hydropower development project based on different stakeholders: A case study of Lancang River, China.Acta Ecologica Sinica,2017,37(13):4495- 4504.