可持續(xù)水電評(píng)價(jià)方法研究

孫 丹 丹， 劉 園， 蔣 紅

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 611130)

1 水電可持續(xù)評(píng)價(jià)的發(fā)展現(xiàn)狀

在全球氣候變化要求減少溫室氣體排放的背景下，水電作為可規(guī)模利用的清潔能源相較于化石能源具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，水電得到大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用[1]。與此同時(shí)，開(kāi)發(fā)水電帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也日益受到國(guó)內(nèi)外專家的廣泛關(guān)注，基于這樣的背景，20世紀(jì)80年代初，歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始針對(duì)水壩建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)等方面開(kāi)展了大量研究工作。為減緩水電開(kāi)發(fā)造成的負(fù)面生態(tài)影響，產(chǎn)生了瑞士的綠色水電評(píng)價(jià)和美國(guó)的低影響水電認(rèn)證。

瑞士的綠色水電標(biāo)準(zhǔn)從水文特征、河流系統(tǒng)連通性、泥沙與河流形態(tài)、景觀與生境、生物群落5個(gè)方面反映健康河流生態(tài)系統(tǒng)的特征[2]，并通過(guò)5個(gè)方面的管理措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，即最小流量管理、調(diào)峰、水庫(kù)管理、泥沙管理、電站設(shè)計(jì)。環(huán)境范疇與管理范疇的內(nèi)容結(jié)合，形成一個(gè)環(huán)境管理矩陣，整個(gè)矩陣為其25個(gè)域中的每一個(gè)域定義了環(huán)境目標(biāo)、基本要求和詳細(xì)的方法。綠色水電認(rèn)證的目的是努力將水電站對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響降至最低，評(píng)價(jià)方法采用的是定性評(píng)價(jià)。

美國(guó)低影響水電從8個(gè)方面提出了“低影響水電”應(yīng)滿足的條件，即：流量、水質(zhì)、魚(yú)類保護(hù)措施、流域保護(hù)、瀕危物種保護(hù)、文化資源保護(hù)、公共娛樂(lè)功能、未被建議拆除。認(rèn)證審查人員對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，只有滿足所有標(biāo)準(zhǔn)的水電站才能通過(guò)認(rèn)證。低影響水電旨在幫助識(shí)別和獎(jiǎng)勵(lì)那些通過(guò)采取措施將水電對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響降至最低程度的水電站，使其發(fā)電企業(yè)在市場(chǎng)營(yíng)銷中更具競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)低影響水電認(rèn)證和瑞士的綠色水電認(rèn)證的共同點(diǎn)都是以環(huán)境保護(hù)為主要目標(biāo)，關(guān)注水電工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，且該兩種認(rèn)證制度并未提及可持續(xù)水電的概念[3]。

在綠色水電站評(píng)價(jià)和低影響水電認(rèn)證的啟發(fā)和影響下，一些國(guó)際機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)了水電可持續(xù)性評(píng)估工具，最具代表性的為國(guó)際水電協(xié)會(huì)(International Hydropower Association，IHA)與湄公河委員會(huì)(Mekong River Commission，MRC)分別推出的《水電可持續(xù)性評(píng)估規(guī)范》(Hydropower Sustainability Assessment Protocol)與“可持續(xù)水電快速評(píng)估工具(Rapid basin-wide Sustainability Assessment Tool)”。

水電可持續(xù)性評(píng)估規(guī)范針對(duì)水電工程所處的前期、準(zhǔn)備、實(shí)施和運(yùn)行四個(gè)階段，提供獨(dú)立的可持續(xù)性評(píng)估工具。評(píng)估主題涵蓋環(huán)境、社會(huì)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面，根據(jù)工程各階段的不同特點(diǎn)，設(shè)置不同的評(píng)估主題[4]，每個(gè)評(píng)估主題的得分從1分到5分不等。評(píng)估主題頁(yè)內(nèi)給出3分的完整說(shuō)明，描述的是基本良好實(shí)踐；5分說(shuō)明給出的則是3分說(shuō)明之外的附加要求，表達(dá)的是已被證實(shí)的最佳實(shí)踐；其他評(píng)分等級(jí)的說(shuō)明，則是以3分和5分為參照點(diǎn)給出標(biāo)準(zhǔn)[5]。

可持續(xù)水電快速評(píng)估工具是湄公河委員會(huì)基于湄公河流域的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀以及作為跨境河流的特殊屬性所開(kāi)發(fā)的可持續(xù)評(píng)估工具，其特點(diǎn)是著眼于整個(gè)流域評(píng)估任何階段水電發(fā)展的可持續(xù)性。評(píng)估設(shè)置11個(gè)主題共53項(xiàng)指標(biāo)，每項(xiàng)指標(biāo)給出1～5分的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)估時(shí)可根據(jù)評(píng)估目的選擇相應(yīng)指標(biāo)。

水電可持續(xù)性評(píng)估規(guī)范與可持續(xù)水電快速評(píng)估工具總體來(lái)講仍是定性評(píng)估，評(píng)估方法相對(duì)復(fù)雜。評(píng)估者對(duì)工具的熟練程度、評(píng)估專家對(duì)工程的認(rèn)識(shí)等都將直接影響評(píng)估結(jié)果。

我國(guó)水能資源豐富，隨著近年水電開(kāi)發(fā)速度的加快，主要河流梯級(jí)開(kāi)發(fā)布局已基本形成[6]。水電開(kāi)發(fā)過(guò)程中，生態(tài)環(huán)境、征地和移民安置、發(fā)電企業(yè)管理等方面也不斷涌現(xiàn)出各種各樣的問(wèn)題和不足，為適應(yīng)生態(tài)文明建設(shè)和能源綠色發(fā)展的要求，有必要探索研究適應(yīng)我國(guó)水電發(fā)展國(guó)情的可持續(xù)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

2 可持續(xù)水電評(píng)價(jià)內(nèi)容及方法

參考《水電可持續(xù)性評(píng)價(jià)規(guī)范》《可持續(xù)水電快速評(píng)估工具》《綠色水電》等國(guó)際性技術(shù)規(guī)范，考慮水電站在設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行中各利益相關(guān)方的需求，結(jié)合生態(tài)環(huán)境、安全管理等方面的要求，分別針對(duì)水電站設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行三個(gè)階段建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)置目標(biāo)層、要素層和指標(biāo)層，根據(jù)水電工程所處開(kāi)發(fā)時(shí)段設(shè)置各時(shí)段評(píng)估主題，并擬定評(píng)價(jià)指標(biāo)。單個(gè)指標(biāo)的評(píng)估主要采用定量或定性方式，并盡量采用定量方法計(jì)算出單項(xiàng)指標(biāo)的具體數(shù)值，并對(duì)照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行賦分，根據(jù)單項(xiàng)指標(biāo)的得分和各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，得出最終評(píng)價(jià)總分。單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分采用5分制，總分采用百分制，高于60分即可認(rèn)為水電工程可持續(xù)。以設(shè)計(jì)階段評(píng)價(jià)指標(biāo)體系為例，目標(biāo)層為社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、管理三個(gè)方面，對(duì)應(yīng)的要素層和指標(biāo)層各設(shè)置11個(gè)評(píng)估主題及12個(gè)單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)(表1)。

3 案例分析

根據(jù)設(shè)計(jì)階段可持續(xù)水電評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選取金沙江上游某大型水電站作為案例進(jìn)行分析[7]。該水電站位于西藏自治區(qū)和四川省交界的金沙江干流上，電站采用堤壩式開(kāi)發(fā)，壩型為混凝土雙曲拱壩，最大壩高217 m，庫(kù)容10.8億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容5.37億m3，電站總裝機(jī)容量224萬(wàn)kW。電站于2016年11月通過(guò)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)核準(zhǔn)，目前正處在建設(shè)階段，但由于尚未達(dá)到建設(shè)高峰年，因此本文采用設(shè)計(jì)階段評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)該水電站可持續(xù)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1 經(jīng)濟(jì)社會(huì)評(píng)價(jià)

該水電站裝機(jī)容量224萬(wàn)kW，多年平均年發(fā)電量為102.98億kWh，運(yùn)行期將給當(dāng)?shù)貛?lái)大量的財(cái)政稅收，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供能源支持。電站建設(shè)期間隨著工程資金的投入，將為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造良好的機(jī)遇。施工期間由于大量施工人員進(jìn)駐，將促進(jìn)當(dāng)?shù)叵M(fèi)需求的猛增，從而促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、餐飲業(yè)和其他服務(wù)業(yè)的發(fā)展，對(duì)于當(dāng)?shù)氐谌a(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用。

該水電站固定資產(chǎn)投資約294億元，建設(shè)期將對(duì)地方經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)產(chǎn)生拉動(dòng)作用，并對(duì)地方財(cái)政稅收做出較大貢獻(xiàn)。經(jīng)測(cè)算，電站投資建設(shè)期間(2014～2024年)，可拉動(dòng)西藏GDP增長(zhǎng)1.13個(gè)百分點(diǎn)，可拉動(dòng)四川省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)0.05個(gè)百分點(diǎn)。

電站投運(yùn)后，通過(guò)項(xiàng)目自身發(fā)揮效益，促進(jìn)西藏和四川兩省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。經(jīng)測(cè)算，2025年對(duì)西藏經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為5.2%，可拉動(dòng)自治區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)0.52個(gè)百分點(diǎn)；對(duì)四川省的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率為0.32%，可拉動(dòng)全省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)0.03個(gè)百分點(diǎn)。

表1 水電站設(shè)計(jì)階段可持續(xù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

該電站處于金沙江上游，區(qū)域人口分布稀少，水庫(kù)淹沒(méi)及工程占地涉及人口數(shù)量少，移民安置難度可接受。

綜合以上分析，對(duì)照可持續(xù)評(píng)價(jià)的賦分原則，該電站經(jīng)濟(jì)社會(huì)評(píng)價(jià)得分為27分。

3.2 環(huán)境評(píng)價(jià)

電站的建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用，可有效改善區(qū)域交通等基礎(chǔ)設(shè)施條件，解決當(dāng)?shù)厝罕娋蜆I(yè)，社會(huì)效益顯著。電站不涉及環(huán)境敏感區(qū)，工程按照現(xiàn)行環(huán)保法律法規(guī)要求編制環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告，并針對(duì)工程建設(shè)和運(yùn)行可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響制定了完善的環(huán)境保護(hù)措施體系。電站運(yùn)行期年發(fā)電量102.98億kWh，可實(shí)現(xiàn)737.7萬(wàn)t/y的減排效益，在一定程度上防止了非再生能源的消耗及其帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，具有較好的環(huán)境效益。另外，為減免工程建設(shè)及運(yùn)行造成的不利環(huán)境影響，工程制定了系統(tǒng)的環(huán)保措施方案，包括施工期廢污水處理、固體廢物處理、噪聲及粉塵污染控制、移民安置環(huán)境保護(hù)、水生生態(tài)保護(hù)、陸生生態(tài)保護(hù)等。工程環(huán)保措施實(shí)施后，工程建設(shè)及移民可能造成的新增水土流失基本可以得到控制；水庫(kù)可能會(huì)使局部小環(huán)境變得濕潤(rùn)，使旱生河谷灌叢或草叢植被類型向半濕潤(rùn)的植被類型演化。

因此，該電站具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，對(duì)照可持續(xù)評(píng)價(jià)的賦分原則，該電站環(huán)境評(píng)價(jià)得分為33分。

3.3 管理評(píng)價(jià)

為合理開(kāi)發(fā)金沙江豐富的水能資源，加強(qiáng)藏區(qū)電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“藏電外送”，構(gòu)建國(guó)家“西電東送”接續(xù)能源基地，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)于2011年8月批準(zhǔn)同意該電站開(kāi)展前期工作。2011年7月國(guó)家環(huán)保部對(duì)金沙江上游水電規(guī)劃環(huán)評(píng)進(jìn)行批復(fù)，2016年4月對(duì)電站環(huán)評(píng)進(jìn)行了批復(fù)。電站開(kāi)發(fā)建設(shè)單位為華電金沙江上游水電開(kāi)發(fā)有限公司，中國(guó)華電集團(tuán)有限公司直屬的水電流域公司，受集團(tuán)總部直接管理，主要負(fù)責(zé)金上川藏段梯級(jí)電站和沿江風(fēng)光電資源的開(kāi)發(fā)建設(shè)和管理。公司管理水平先進(jìn)，運(yùn)營(yíng)能力處于行業(yè)領(lǐng)先水平，抗風(fēng)險(xiǎn)能力較強(qiáng)。

工程建設(shè)前期，按照國(guó)家法律法規(guī)及要求完成了各項(xiàng)行政審批手續(xù)，最終取得核準(zhǔn)文件，項(xiàng)目前期工作依法依規(guī)。項(xiàng)目建設(shè)單位具有良好的資金水平及項(xiàng)目管理能力，對(duì)照可持續(xù)評(píng)價(jià)的賦分原則，該電站管理評(píng)價(jià)得分為18分。

3.4 結(jié)果分析

綜合權(quán)重，確定該電站的最終得分(圖1)，通過(guò)定量計(jì)算和定性分析，得出該電站各單項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)得分(表2)。

圖1 可持續(xù)性評(píng)價(jià)得分結(jié)果

表2 設(shè)計(jì)階段可持續(xù)評(píng)價(jià)結(jié)果

由評(píng)價(jià)結(jié)果可見(jiàn)，該電站在經(jīng)濟(jì)社會(huì)方面的得分最多，為5分；由于該電站的開(kāi)發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，無(wú)其他綜合利用功能，因此，工程綜合利用效益得分最低，為1分；電站地處川藏地區(qū)，交通等基礎(chǔ)設(shè)施條件較差，財(cái)務(wù)生存能力得分較低，其余經(jīng)濟(jì)社會(huì)得分均在4分以上，總體屬于中等可持續(xù)水平。電站在規(guī)劃、設(shè)計(jì)過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)要求，依法履行相關(guān)審批程序，在開(kāi)發(fā)水電的同時(shí)，對(duì)電站建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中可能產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題、移民問(wèn)題都予以充分考慮，深入貫徹“綠色金上”的水電開(kāi)發(fā)精神。綜上，電站綜合評(píng)價(jià)得分為78分，為中等可持續(xù)，表明該水電站具有較好的可持續(xù)性。但由于電站地處金沙江上游川藏段，生態(tài)環(huán)境敏感，高海拔地區(qū)植被恢復(fù)存在一定難度；電站壩高超過(guò)200 m，水庫(kù)為季調(diào)節(jié)水庫(kù)，運(yùn)行期庫(kù)區(qū)水溫分層明顯，低溫水下泄對(duì)下游河段水生生態(tài)有一定影響；高壩泄洪產(chǎn)生的氣體過(guò)飽和影響也是需重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)保問(wèn)題。因此，在電站后續(xù)的開(kāi)發(fā)建設(shè)和運(yùn)行管理過(guò)程中，需堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先，在保護(hù)中開(kāi)發(fā)的原則，走可持續(xù)發(fā)展之路。

4 結(jié) 語(yǔ)

可持續(xù)水電評(píng)價(jià)是以大中型水電工程為研究對(duì)象，從經(jīng)濟(jì)社會(huì)、環(huán)境和管理3個(gè)方面制定評(píng)價(jià)指標(biāo)，給出計(jì)算和賦分方法，定量化評(píng)價(jià)水電工程在設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行等各階段的可持續(xù)性，并以大型水電工程作為實(shí)例，選擇設(shè)計(jì)階段評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明：評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的應(yīng)用具有可操作性，評(píng)價(jià)結(jié)果能夠反映制約工程可持續(xù)性的關(guān)鍵問(wèn)題，因而能夠?yàn)樗婇_(kāi)發(fā)企業(yè)提供科學(xué)的管理和決策支持。

鑒于該項(xiàng)研究指標(biāo)初步建立，其實(shí)用性和指導(dǎo)性仍有待于進(jìn)一步檢驗(yàn)，為了建立具有廣泛適用性的可持續(xù)水電評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，還需開(kāi)展更加深入的研究和案例分析工作，從而提高指標(biāo)體系的科學(xué)性和適用性。