廣西右江百色水利樞紐工程生態產品價值核算研究

范利平，葛曉霞

(珠江水資源保護科學研究所，廣東 廣州 510610)

0 引 言

建立健全生態產品價值實現機制，是貫徹落實習近平生態文明思想的重要舉措，踐行綠水青山就是金山銀山理念的關鍵路徑，是從源頭上推動生態環境領域國家治理體系和治理能力現代化的必然要求，對推動經濟社會發展全面綠色轉型具有重要意義。2021年4月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于建立健全生態產品價值實現機制的意見》[1]，提出了2025年和2035年的生態產品價值實現機制的建設目標，到2025年，生態產品價值實現的制度框架初步形成，比較科學的生態產品價值核算體系初步建立，生態優勢轉化為經濟優勢的能力明顯增強。到2035年，完善的生態產品價值實現機制全面建立，為基本實現美麗中國建設目標提供有力支撐。國際上并沒有“生態產品”的叫法，而是稱之為“生態系統服務”。1970年SCEP發表的《人類對全球環境的影響報告》中首次提到“服務”一詞，并指出生態系統對人類有包括調節氣候、水調節等一系列的服務[2]。1997年，Costanza等[3]對全球生態系統服務進行了重新劃分，包括氣體調節、土壤形成、糧食生產、原材料等17個服務類型，并將生態系統服務定義為人類從生態系統中獲得的惠益，首次評估了全球湖泊、河流以及濕地等各類生態系統服務價值，此次評估結果引起了國內外的較大關注，為生態系統服務研究奠定了基礎。

經過來自95個國家的1 360位知名學者歷經4年的共同研究，聯合國于2005年發布了千年生態系統評估(Millennium Ecosystem Assessment，MA)報告，這是人類首次對全球生態系統進行的多層次綜合評估，報告延用了Costanza等人對生態系統服務的定義，并在此基礎上調整和補充了服務類型，將生態系統服務劃分為供給服務、調節服務、文化服務、支持服務4類[4]。此后國內外學者根據MA對區域、城市、流域等不同尺度、以及對森林、濕地、河流等不同類型的生態系統服務價值進行了廣泛而深入的研究?；趯ι鷳B系統服務的認識，國內結合生態文明建設的理念，提出了生態產品價值，“生態產品”因此被稱為生態系統服務與中國生態文明相結合的產物。生態產品價值核算也被稱為生態系統生產總值(GEP)，不同之處在于GEP是指特定區域內生態系統為人類社會提供的所有生態產品和服務的價值總和，而生態產品價值是指某種特定生態產品或某個特定部分區域的生態產品的價值。生態產品價值核算體系方面相對成熟的是生態系統生產總值(以下簡稱GEP)的核算體系。歐陽志云等[5]在2013年首次提出GEP的概念，將其定義為“生態系統為人類福祉和經濟社會可持續發展提供的產品與服務價值的總和”，提出了GEP核算的相應理論基礎、核算框架和核算方法，供廣大學者研究運用，并相繼開展了四川省[6]、青海省[7]、貴州省[8]、麗水市[9]、六安市[10]、阿爾山市[11]、習水縣[12]、呈貢區[13]等區域GEP的研究。

2020年9月2日生態環境部綜合司轉發了生態環境部環境規劃院和中科院生態環境研究中心共同編制的《陸地生態系統生產總值(GEP)核算技術指南》[14]。浙江省、貴州省、深圳市、南京市、鹽田區發布了GEP核算技術的地方標準。陳宗鑄等[15]、王嬌月等[16]、韓然等[17]等以國家公園、濕地、珠江三角洲典型基塘為對象進行了GEP核算方面的研究。目前尚無水利樞紐GEP核算的案例。生態環境部綜合司2020年9月2日發布的《陸地生態系統生產總值(GEP)核算技術指南》中生態系統生產總值的定義是生態系統為人類福祉和經濟社會可持續發展提供的各種最終產品與服務價值的總和，主要包括生態系統提供的物質產品、調節服務和文化服務。其中物質產品為人類從生態系統獲取的可在市場交換的各種物質產品，如食物、纖維、木材、藥物、裝飾材料與其他物質材料；調節服務為生態系統提供改善人類生存與生活環境所帶來的惠益，如調節氣候、涵養水源、保持土壤、調蓄洪水、降解污染物、固定二氧化碳、氧氣提供等；文化服務為人類通過精神感受、知識獲取、休閑娛樂和美學體驗等從生態系統獲得的非物質惠益。本文參考上述指南的基本核算框架，結合百色水利樞紐(以下簡稱“百色水庫”)特點和實際情況，以百色水庫133 km2庫區面積作為生態產品價值核算的單位，選取適當的核算指標，構建符合水利樞紐特色的生態產品價值核算體系，明確核算因子和核算方法，計算出百色水庫工程的生態產品價值，為百色水庫工程生態產品價值實現提出技術支撐。

1 工程概況

右江百色水利樞紐工程位于廣西郁江上游右江河段，下距百色市22 km。百色水利樞紐工程的任務以防洪為主，兼顧發電、灌溉、航運、供水等綜合利用。工程于2001年12月主壩開工建設，2006年7月首臺機組正式并網投入運行。水庫庫區橫跨云南、廣西兩省(區)，水庫正常蓄水位228 m，總庫容56.6億m3，防洪庫容16.4億m3，調節庫容26.2億m3。工程建成投入運行15 a來，通過合理調度運行抵御了4次超強臺風，向下游補充生產生活用水42.85億m3，工程累計發電超209億kW·h。

2 研究方法

從百色水利樞紐實際運行情況來看，百色水庫庫區面積大，工程正常蓄水位時庫內最大水深為124 m，工程管理單位每年都組織開展魚類增殖放流活動，水庫能夠提供豐富的漁業資源。由于水質優良，水庫已成為百色市主要的城鎮飲用水水源地和灌區引水水源地。此外樞紐年均發電1 701 GW·h。因此選擇漁業產品、水資源和生態能源作為水庫物質產品供給類型的計算指標。百色水庫自蓄水以來，通過樞紐水庫攔洪、削峰、錯峰等調控措施，控制下泄流量，保障下游的防洪安全。根據珠江水量統一調度的要求，樞紐持續多年參與珠江壓咸補淡應急調水，水庫蓄水后水面通過熱量交換對局地氣候具有一定的調節作用。因此選擇洪水調蓄、水量調度和氣候調節作為水庫調節服務類型的計算指標。水庫的消落帶植物具有固碳放氧的作用，但因百色水庫至今未進行消落帶的植被修復，因此本次研究暫時將消落帶碳固定和氧氣提供作為潛在的調節服務類型指標。另根據廣西水安全保障“十四五”規劃，南盤江調水工程已被納入廣西兩橫八縱六河連通水網體系，該工程的建設可提高百色水庫的調節庫容利用率，故也可作為潛在的調節服務類型指標。在文化服務類型方面，因百色水利樞紐地理位置所限，其休閑旅游功能及景觀價值在一定時期內不能實現，因此本次研究不進行文化服務類型的生態產品價值核算。

綜上，結合百色水庫工程特點和實際情況，構建了由物質產品、調節服務2大類共9個生態產品構成的右江百色水利樞紐工程生態產品價值核算指標體系，并將產品分成現有產品和潛力產品兩種。現有6個生態產品從生態系統實物量和價值量兩個角度進行生態產品價值核算，借助價格將物質產品與功能服務表達為貨幣形式，最后加總為百色水庫生態產品總價值；3個生態潛力產品是可以預期但目前還沒有開發利用的產品。百色水庫生態產品價值核算指標體系見表1，百色水庫生態產品價值核算指標的實物量和價值量核算方法見表2，百色水庫生態產品價值核算指標的實物量和價值量核算參數及數據來源見表3。

表1 百色水庫生態產品價值核算指標體系Tab.1 Value accounting index system of ecological products of Baise Reservoir

表2 百色水庫生態產品價值核算指標的實物量和價值量核算方法Tab.2 Accounting method of physical quantity and value quantity of ecological products of Baise Reservoir

表3 百色水庫生態產品價值核算指標的實物量和價值量核算參數及數據來源Tab.3 Accounting parameters and data sources of physical quantity and value quantity of ecological product value accounting indicators of Baise Reservoir

3 實物量和價值量核算結果

3.1 現有生態產品

3.1.1 庫區漁業產品

漁業產品實物量由于庫區實際養魚政策變化較大而導致統計數據不太準確，因此采用相關標準SL 95-94《水庫漁業設施配套規范》進行計算。水庫養魚面積與養魚水位有關，死水位至設計正常水位之間2/3高程處的相應水位即設計養魚水位，與設計養魚水位相對應的水面面積稱為核定設計養魚面積。百色水庫正常蓄水位水庫面積133 km2，如果養魚面積按133 km2計，為Ⅰ等水面等級，單位面積魚產量75～150 kg/hm2?？紤]養魚面積由于資料原因沒有按規范取值，取值偏大，魚產量按下限取值即75 kg/hm2。

魚產量計算公式為

Q魚產量=S養魚面積×C單位面積魚產量

(1)

式中：Q魚產量為水庫魚產量，kg；S養魚面積為水庫養魚面積，hm2；C單位面積魚產量為單位面積魚產量，kg/hm2。

漁業產品價值量計算公式為

V漁業=Q魚產量×C魚價

(2)

式中：V漁業為漁業產品價值量，元；C魚價為選擇常見魚種的市場單價，元/kg。

計算得百色水庫魚產量約為997.5 t。按百色地區青魚平均價格10元/kg計，庫區漁業產品價值量為997.5萬元。

3.1.2 水資源

百色水庫水資源由兩部分構成，① 百色水庫灌區引水，經長系列試算補水流量及水量平衡，百色水庫灌區工程建成后，百色水庫和右江林逢、保群泵站向供水區多年平均供水量合計為1.10億m3，其中，從百色水庫引水8 264萬m3，滿足城市和鄉鎮供水量合計6 129萬m3，其余滿足灌區農業生產需求；② 百色城區東筍水廠在百色水庫內取水，取水規模為近期5萬m3/d，遠期規模15萬m3/d，按遠期規模計，年供水量為5 475萬m3，水資源實物量即采用從百色水庫的引水量，為13 739萬m3。

水資源價值量計算公式為

V水資源=Q引水量×C水價

(3)

式中：V水資源為水資源價值量，元；C水價為百色當地的水價，元/m3；Q引水量為水資源實物量，m3。

2021年百色市城市供水第一階梯居民生活用水價格為3.23元/m3，其中包括了基本水價、污水處理費和水資源費。計算水資源價值時以基本水價和水資源費為準，兩項相加為2.11元/m3。計算可得水資源價值為28 989萬元。

3.1.3 生態能源

百色水庫電站裝機容量為540 MW，并選定電站安裝4臺單機容量為135 MW的水輪發電機組，發電年利用小時數3 150 h，多年平均發電量1 701 GW·h，枯水期保證出力123 MW，增加已建在建梯級枯水期電能150 GW·h，生態能源實物量為百色水庫自身的發電量和增加下游梯級電量之和，即為1 851 GW·h。

生態能源價值量計算公式為

V能源=Q電量×C電價

(4)

式中：V能源為生態能源價值量，元；C電價為百色當地的電價，元/(kW·h)；Q電量為生態能源實物量，(kW·h)。

百色市居民生活用電第一檔為0.528 3元/(kW·h)，以此作為價值量的計算依據，計算可得多年平均生態能源價值量為97 788萬元。

3.1.4 洪水調蓄

洪水調蓄實物量和價值量核算采用浙江省地方標準DB 33/T2274-2020《生態系統生產總值(GEP)核算技術規范 陸域生態系統》中的計算方法。水庫洪水調蓄實物量為大中型水庫防洪庫容。

運用替代成本法(即水庫的建設成本)核算自然生態系統的洪水調蓄價值。計算公式為

V洪水調蓄=Q防洪庫容×C單價

(5)

式中：V洪水調蓄為洪水調蓄價值量，億元/a；C單價為水庫單位庫容的工程造價及維護成本，元/m3；Q防洪庫容為防洪庫容，億m3。

百色水庫總庫容為56.6億m3，工程總投資50.66億元。計算可得百色水庫水庫單位庫容的工程造價為0.9元/m3。浙江省地方標準DB 33/T 2274-2020《生態系統生產總值(GEP)核算技術規范陸域生態系統》中每年水庫單位庫容的工程造價為25.85元/m3，DB 4403/T141-2021《深圳市生態系統生產總值核算技術規范》和南京市地方標準DB 3201/T1041-2021《生態系統生產總值(GEP)核算技術規范》中都推薦6.11元/m3?？梢姲偕畮焖畮靻挝粠烊莸墓こ淘靸r是比較低的。百色水庫水庫防洪庫容為16.4億m3，選用最新的標準推薦的價格6.11元/m3計算，百色水庫洪水調蓄價值量為100.20億元。

3.1.5 氣候調節

百色水庫氣候調節服務是指百色水庫通過水面蒸發過程吸收太陽能，降低氣溫、增加空氣濕度，改善人居環境舒適程度的生態功能。選用水面蒸發過程消耗的能量作為百色水庫氣候調節服務的實物量。

百色水庫氣候調節服務的實物量計算公式為

Q蒸發耗能=Q蒸發量×q/3600

(6)

式中，Q蒸發耗能為水面蒸發消耗的能量，(kW·h)/a；Q蒸發量為水面蒸發量，m3/a；q為蒸發單位體積的水消耗的能量，根據南京市地方標準取值為2.43×106kJ/m3。

運用替代成本法計算氣候調節價值量，計算公式為

V氣候=Q蒸發耗能×C電價

(7)

式中：V氣候為氣候調節價值量，元；C電價為百色當地的電價，元/(kW·h)；Q蒸發耗能為水面蒸發耗能，(kW·h)/a。

百色水庫正常蓄水位水庫面積133 km2，年平均蒸發量1 674 mm，水面蒸發量為2.22億m3/a，水面蒸發消耗的能量為1 498.5億(kW·h)/a，以0.528 3元/(kW·h)為百色當地的電價，計算得到百色水庫氣候調節價值量為791.66億元。

3.1.6 水量調度

作為重要水源水庫，百色水庫連續多年參與珠江防汛抗旱總指揮部開展的壓咸補淡應急調水和枯水期珠江骨干水庫調度，為抑制珠江三角洲咸潮上溯，保障澳門、珠海及珠江三角洲地區的供水安全作出了重要貢獻。 2009，2010年，西南地區遭遇特大干旱，百色水利樞紐利用可調節庫容，不間斷向下游補水，大大緩解了旱情，并改善了下游水環境。水量調度實物量和價值量核算在各標準中都未提及，可以參照洪水調蓄實物量和價值量核算方法，只需把防洪庫容調整為調節庫容即可。百色水庫水庫調節庫容為26.2億m3，百色水庫水量調度實物量為26.2億m3，水量調度價值量為160.08億元。

3.1.7 現有生態產品核算結果

(1) 現有生態產品實物量核算結果。納入百色水庫生態產品價值的6個指標實物量核算結果分別是魚產量約為997.5 t、水資源量為13 739萬m3、生態能源實物量為1 851 GW·h、洪水調蓄實物量為16.4億m3、氣候調節實物量為1498.5億kW·h、水量調度實物量為26.2億m3。

(2) 現有生態產品價值量核算結果。納入百色水庫生態產品價值核算的6個指標價值量核算結果分別是庫區漁業產品997.5萬元、水資源28 989萬元、生態能源97 788萬元、氣候調節791.66億元、洪水調蓄100.20億元、水量調度160.08億元。GEP合計1 064.72億元。其中容易變現的是庫區漁業產品、水資源、生態能源3個指標價值量為12.78億元，價值量占總的GEP的1.2%。

3.2 潛力生態產品

3.2.1 消落帶碳固定

消落帶碳固定實物量的計算采用固碳速率法，計算公式為

Q固碳量=0.0367×R固碳速率×S消落帶

(8)

式中：Q固碳量為消落帶二氧化碳固定量，t/a；R固碳速率為消落帶固碳速率，t/(hm2·a)；S消落帶為消落帶面積，hm2。

消落帶碳固定價值量的計算采用市場價值法(碳交易價格)，計算公式為

V固碳價值=Q固碳量×C碳價格

(9)

式中：V固碳價值為消落帶固碳價值，元/a；Q固碳量為消落帶二氧化碳固定量，tCO2/a；C碳價格為碳交易價格，元/t。

消落帶固碳速率采用《陸地生態系統生產總值(GEP)核算技術指南》附錄C.7濕地固碳速率中云貴高原地區湖泊濕地固碳速率20.08 g/(m2·a)。百色水庫庫區岸線長度1 131 km，校核洪水位(P=0.02%)231.49 m，死水位203.00 m，落差28.49 m，估算消落帶面積為3 222 hm2，則消落帶二氧化碳固定量為64.7萬t/a。2021年12月份全國碳排放權交易市場碳排放配額(CEA)的交易價格為48.13元/t，計算可得百色水庫消落帶每年固碳價值為3 114萬元。

3.2.2 消落帶氧氣提供

消落帶氧氣提供實物量的計算采用釋氧機理模型法，計算公式為

Q釋氧量=0.73×Q固碳量

(10)

式中：Q氧氣量為消落帶釋氧量，t/a；Q固碳量為消落帶二氧化碳固定量，t/a。

消落帶氧氣價值量的計算采用市場價值法，計算公式為

V氧氣提供價值=Q釋氧量×C氧氣價格

(11)

式中：V氧氣提供價值為消落帶氧氣提供價值，元/a；Q氧氣量為消落帶釋氧量，t/a；C氧氣價格為工業制氧價格，元/t。

計算可得百色水庫氧氣提供量為47.23萬t/a，DB 33/T2274-2020推薦的價格為1 200元/t，DB 3201/T1041-2021推薦的價格為1 000元/t，以1 000元/t計，計算可得百色水庫每年氧氣提供價值量為4.72億元。

3.2.3 南盤江調水調蓄

南盤江調水工程提高了百色水庫調節庫容的利用率。參照本文3.1.5水量調度實物量和價值量核算的核算結果，南盤江調水調蓄實物量為26.2億m3，南盤江調水調蓄價值量為每年160.08億元。

3.2.4 潛力生態產品核算結果

(1) 潛力生態產品實物量核算結果。潛力生態產品實物量分別為消落帶二氧化碳固定量為64.7萬t/a、氧氣提供量為47.23萬t/a、南盤江調水調蓄實物量為26.2億m3。

(2) 潛力生態產品價值量核算結果。潛力生態產品價值量分別為消落帶固碳價值為3 114萬元、氧氣提供價值量為4.72億元、南盤江調水調蓄價值量為160.08億元。價值量合計每年165.11億元。

4 討 論

4.1 百色水庫現有生態產品價值核算存在的不足

2013年至今，中國已有多地相繼開展GEP核算研究，建立核算方法，發布了核算標準并完成GEP核算，但這些成果大多以獨立完整的行政區作為研究對象。也有以特定對象進行GEP核算的研究，但是還沒有相關的規范，如海南熱帶雨林國家公園、渤海萊州灣、佛山市基塘等。但對于水利樞紐工程，尚未見到有相關研究。水利樞紐工程生態產品價值核算體系應與現有已發布的GEP核算技術指南和各地GEP核算規范相銜接，盡量采用公認的指標進行實物量和價值量的核算，便于橫向比較，同時在研究過程中也要注意特色指標和潛力產品的分析，便于全面和動態把握水利樞紐工程的生態產品價值。

本文進行的百色水庫的生態產品價值核算采用的核算項目有些是已經納入了各地的GEP核算規范，如漁業產品、供水、發電、洪水調蓄能力、氣候調節等。有些生態產品尚未得到認可，如給下游補水或者水量調度等，還要需要做深入的研究。納入各地GEP核算規范的核算項目目前也存在實物量獲取、產品單價標準、變現難易程度不同等問題。百色水庫氣候調節價值量計算結果達791.66億元，占現有生態產品價值量的74.35%，但是百色水庫遠離經濟中心城市，這部分生態產品價值量變現難度較大，是否納入百色水庫現有生態產品價值量核算指標體系，值得商榷。

4.2 百色水庫潛力生態產品價值巨大

通過對百色水庫的分析，還有消落帶的碳固定和氧氣提供以及南盤江調水調蓄等生態產品可以提供。消落帶面積估算有3 222 hm2，南盤江引水到百色庫區的規模達到100 m3/s。這些潛力產品的提供需要有相應的治理措施和規劃方案的落實。由于規模較大，百色水庫提供的生態產品增量巨大，這是百色水庫的顯著特點，對此也進行了定量分析。隨著交通改善和百色城市的發展，百色水庫還可以提供文化服務類的休閑旅游和景觀價值，這方面的潛力也不可忽視。

4.3 生態產品價值實現路徑和模式探討

百色水庫目前能變現的生態產品價值量占生態產品總價值的1.2%。隨著國家生態產品價值實現機制的推進，百色水庫現有生態產品其余98.8%價值以及潛力產品提供的165.11億元實現的可能性也越來越大。生態產品價值轉化途徑，主要有政府機制、市場機制以及政府-市場混合機制3種。政府機制，即政府運用行政力量推動生態產品價值轉化，比如政府通過生態補償或者財政轉移支付，對退耕還林的農民給予經濟補償或補貼。市場機制，即完全由市場提供生態產品，受益者按照市場價格支付對價，比如消費者為生態旅游、生態康養等支付費用。政府-市場混合機制，即有政府參與的市場機制或政府運用市場手段實現生態產品的價值轉化，比如政府參與全球森林碳匯市場，進行碳匯交易。就百色水庫來說，較現實的還是政府-市場混合機制，現有生態產品中的漁業、水資源、生態能源可以通過市場機制變現?，F有生態產品中的洪水調蓄、水量調度和潛力生態產品則可利用政府機制，通過生態補償的方式實現變現。現有生態產品中生態價值最大的氣候調節，可以通過引進適宜的工業、開發生態旅游等政府引導市場調節的方式變現。通過以上機制使百色水庫生態產品價值充分變現，可用于百色水庫和右江流域、郁江流域乃至珠江流域生態保護。

5 結 論

本研究根據右江百色水利樞紐工程的運行實際情況，提出了工程的生態產品價值核算框架和指標體系，將洪水調蓄、水量調度作為特色指標，核算出百色水利樞紐工程有關物質產品提供、調節服務兩大類共6個生態產品的現有生態產品價值為1 064.72億元，有關調節服務類的3個潛力生態產品價值量合計165.11億元。

在百色水利樞紐工程現有的生態產品中，庫區漁業產品、水資源、生態能源3個指標的生態產品價值核算方法較為成熟，其價值總量占生態產品總價值的1.2%，現階段可通過市場機制變現。但是洪水調蓄、水量調度、水庫氣候調節等指標以及潛力生態產品指標的價值量，則需要在進一步規范生態產品價值核算方法的基礎上，通過完善政府、市場雙向協作機制來逐漸實現變現。