2003年以來,關于怒江水電資源開發的爭議一直沒有間斷。 以少數極端環保人物為代表的反對開發者的主要理由是認為水電開發將極大的破壞生態環境,如魚類和動植物減少、引發泥石流滑坡、破壞“三江并流”景觀、河流截斷成為“死水”、造成大面積水土流失,等等。甚至聳人聽聞的提出什么“將導致特大地震”“一旦潰壩后果不堪設想”;那么什么才是科學完整的“生態環境”,什么才是真正的事實真相呢?
一、生態環境的科學定義
生態環境,是指影響人類生存與發展的水資源、土地資源、生物資源以及氣候資源數量與質量的總稱,是關系到社會和經濟持續發展的復合生態系統。
生態環境其實是生態和環境兩個名詞的組合。生態原來是指一切生物的狀態,以及不同生物個體之間、生物與環境之間的關系;環境可以理解為人類賴以生存和發展的物質條件的綜合體,而人類環境一般可以分為自然環境和社會環境。自然環境即人類周圍的自然界。包括大氣、水、土壤、生物和巖石等。社會環境指人類在自然環境的基礎上,為不斷提高物質和精神文明水平,在生存和發展的基礎上逐步形成的人工環境,如城市、鄉村、工礦區等。《中華人民共和國環境保護法》則從法學角度對環境下了定義:“本法所稱環境是指影響人類生存和發展的各種天然的和經過人工改造的自然因素的總體,包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡,人文遺跡、風景名勝區、自然保護區、城市和鄉村等。”
可以看出,生態與環境既有區別又有聯系。生態偏重于生物與其周邊環境的相互關系,更多地體現出系統性、整體性、關聯性,而環境更強調以人類生存發展為中心的外部因素,更多地體現為人類社會的生產和生活提供的廣泛空間、充裕資源和必要條件;離開了人類的生存發展去奢談什么“保留最后一條生態江”,離開了“以人為本”去片面強調“魚道”和“獸道”,就必然會走上“自然中心主義”的邪路。
二、用全生命周期評價(Life Cycle Assessment,LCA)法測算,水電是目前各類能源中最清潔最環保最經濟的能源
眾所周知,自開始工業化一百多年來,特別是自1990年開始的近20多年來,由于以煤炭和石油為主的化石能源加速消耗、大氣中溫室氣體濃度急劇增加而導致的氣溫上升、冰山融化、海平面上升,和各種災害性氣象增加的頻度和速度都大大增加了;使得“節能減排”成為世界各國的共識,也成為我們中國未來數十年發展階段的重要戰略任務。中國要發展離不開能源保障,而在各類能源中最具“節能減排”特征的莫過于水力發電。
某種能源是否“低碳、環保”、是否值得大規模發展,不能僅以某一個環節的能效作為評價基準。只有采用全生命周期評價(Life Cycle Assessment,LCA)法測算、評價它從開發、建設、設備生產、原材料使用、運輸、到最終利用直至消亡全過程的能量消耗和環境排放,并通過與其他種類的能源進行橫向比較,才能系統、客觀地認識這些能源種類的優劣,準確把握各類能源產業化過程中的突出問題,然后進行路徑選擇和績效改善。
LCA法是一種重要的環境管理工具,用于評價產業、項目、產品、工藝過程或活動從原材料的采集和加工到生產、運輸、銷售、使用、回收和最終處理的整個生命周期系統環境負荷的完整過程。
人們常說的新能源,如核能、太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能、氫能等,這些能源本身確實是清潔的,可是生產這些能源的設備啊材料啊等等在制造、儲存、運輸的時候,也會有能源耗費和碳排放,甚至污染環境的東西產生,如輻射、酸、堿、氮氧化物等等,這些都會在生產過程中對壞境、土壤和水造成污染。
聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)2011年通過詳盡調查和繁雜計算,對各類能源全生命周期的溫室氣體排放進行了評估測算,評估結果表明,水力發電和海洋能發電的溫室氣體排放是最低的。
各類能源的二氧化碳排放量 (來源)IPCC,SRREN(2011/5)
在能源效率方面,水力發電也是最高的,由于水的能量密度高。并且水能轉換為電力的效率也比較高。小型發電站可達到80%以上,大型電站能夠達到90%左右,年平均利用小時4000左右。而風力發電在理論上的最大轉換效率為60%(貝茲理論),年平均利用小時2000左右。至于傳統的火力發電,其能量轉換效率為40%左右。
在能源收獲率方面 ,德國最早提出用全部產出能源除以建設或生產時消耗能源得出的“能源收獲率”來表達某種能源在其全生命周期的貢獻率(the harvesting factor),經測算,水力發電的能源收獲率為1200,是唯一超過1000的能源。而風力發電為90,太陽熱發電為13,太陽光發電為1.3。這一指標充分展示了水力發電的優勢。
在經濟性方面,從長期來看,水力發電是成本最低的能源。雖然在建設期一次性投入較大,但水電站至少能運行50年以上,且運行期間只需要花費很少的維護管理費用而無需“燃料”成本。在全球范圍,運行超過100年的發電站也并不少見。在德國,關于實際使用年限的規定是,水電站為80年,核電站為40年,太陽能發電與風力發電為20年。
三、美國田納西河水電梯級開發的生態環境效益
美國是世界上經濟最發達的國家,水電建設的歷史已有100多年,水電為其經濟發展做出了巨大的貢獻。美國有大小壩82704座,約占世界水壩總數的10%,在美國所有大江大河中,只有一條黃石河沒有建壩。水電總裝機為75500MW,年發電量為300TWh,另有抽水蓄能裝機19000MW。水庫總庫容為135000億m3,為世界之最。美國通過修建水壩充分開發水能資源,綜合利用水壩在防洪、發電、航運、漂木、供水、水資源調配、水環境保護、旅游、娛樂休閑等方面的綜合優勢,極大地促進了國家經濟的發展。胡佛大壩、大古力大壩、田納西河流域大壩群等都是美國經濟發展與能源開發的成功范例,也都創造了良好的生態環境效益。
田納西河位于美國東南部,是密西西比河的二級支流,流域面積10.5萬平方公里,干流全長約1050公里,地跨弗吉尼亞、密西西比、田納西和肯塔基等7個州。在20世紀的20年代和30年代,該流域地區經濟落后,工業基礎薄弱,只有少量采掘工業和農業加工業。田納西河谷由于森林的破壞而形成嚴重的水土流失,洪水泛濫成災,交通閉塞、水運不通,自然環境惡化,疾病流行,文化落后,因此而成了美國最貧困的地區之一。1933年,該流域人均收入不足全國平均水平的一半(45%),62%的農業人口生活尤其貧困。
1935年,美國國會立法成立田納西流域管理局(Tennessee Valley Authority,通稱TVA),開始了規模宏大的田納西流域水電綜合開發工程;TVA在田納西河流域的開發方案中首次提出多目標梯級開發的主張,在田納西河干流上規劃建設了9座梯級水電站,支流上規劃了數十座中小電站。上世紀40年代末TVA基本完成了流域規劃的水電開發,據1991年底統計,該流域已建大小水電站55座,通過大站帶動小站,先大后小的方式,現已開發量分別占可開發水能資源的79%和88%,TVA成為全美最大的電力供應商。目前,田納西流域管理局電力的經營收入達57億美元,田納西流域管理局年預算的98%來源于電力的銷售收入。
TVA還通過植樹造林、防治水土流失等措施,改善了生態環境,控制了洪水,擴大了灌溉面積。田納西航運水道對流域的經濟發展十分重要。TVA重視航道建設,形成1000多公里的水運通航能力。1945年以來,水道吸引了30億美元的私人投資,加速了工業的發展。沿河兩岸的工廠為當地居民直接提供了44000多個就業機會,以及更多的服務性工作機會。
經過40多年卓有成效的規劃和建設,田納西流域的自然資源得到了綜合和合理的開發,使區域經濟得以振興,生態環境得到良好的修復和提升,創造了舉世贊譽的田納西奇跡。到1977年,全流域平均國民收入比1933年增加了34倍。正是從水電工程建設開始,TVA改變了田納西人的生活,把一個以農為生的貧窮的田納西,建成了以工業為主、全面發展的現代化的田納西;正是從水電工程建設開始,帶動了田納西流域農業、林業、漁業、煤礦開采、旅游業全面發展,才徹底改變了這一地區貧困落后環境惡劣的面貌,使其變成了今日經濟富裕、環境優美、充滿活力的地區之一。
特別是在生態環境方面,雖然建設了眾多大壩,田納西河流域仍然是北美地區生物多樣化最豐富的河流之一。根據“世界野生動物基金會”的統計數字,田納西河及其支流有125種淡水貝類、96種蝸牛以及319種魚類,甚至成為稀有魚種的家園。由于清潔能源對大氣污染較小,加之科學的規劃管理,TVA依托大壩而建設的100多座公園及其他景觀每年都會吸引數以千萬計的旅游者前來旅游。
四、我國烏江水電梯級開發改善生態環境的成功經驗
烏江,貴州省第一大河,長江上游右岸支流。又稱黔江。發源于省境威寧縣,流經黔北及川東南,在重慶市涪陵區注入長江,干流全長1037公里,流域面積8.792萬平方公里。烏江總落差達2123.5米,河床平均坡降達2.05‰,水能蘊藏量豐富。20世紀60年代國家即規劃在烏江干流建立11個梯級電站: 2003年,全國水能資源普查成果統計,烏江水系技術可開發電站312座,裝機容量達13994.1兆瓦,年發電量可達539.41億千瓦時。隨著西部大開發“西電東送”戰略的實施,至2012年,烏江已成為國家“西電東送”的重要基地,干流上已建源頭段洪家渡、普定、引子渡水電站,主干段的東風、索風營、烏江渡、構皮灘、彭水水電站,思林、沙沱兩電站即將完工;共10個梯級電站,總裝機容量891.5萬千瓦,年發電量422.47億度,是我國十大水電基地之一。
1999年,按照“流域、梯級、滾動、綜合”的方針,烏江干流貴州境內河段梯級電站建設全面啟動。在水電開發中通過科學規劃、優化設計、相互協調和實施有效的工程措施,切實減少對生態環境、水庫移民等不利影響,同時又能充分利用水電開發對航運、防洪、灌溉、供水、旅游開發、水土保持等產生的有利影響,從而實現水電開發與環境保護的雙贏。
華電集團烏江公司在烏江流域梯級開發中認真執行了開發與生態環境保護并重的建設方針,即從單純工程水電轉變到生態水電,從純粹技術工程轉變到社會工程,更加重視移民利益和生態環境保護。把水電開發與水資源綜合利用、生態工程建設等有機結合,促進了區域經濟社會可持續發展。
“建設一個電站、留下一個風景”,建設者們在建設過程中力求對生態環境影響最小,最快最大程度對生態環境進行有效恢復。現在的烏江流域梯級各電站和庫區內均風光美麗、植被茂密、河水碧綠。水庫變成了深邃的湖泊,電站兩岸的山坡覆蓋著茂密的植被。綠色水電的生態景觀處處可見。
針對烏江流域珍稀魚類,烏江公司與國內權威魚類研究和養殖機構合作,投入1.5億元先后在索風營、思林水電站修建了兩座魚類增殖放流站。堅持按技術規范增殖放流特有珍稀魚類,重點繁殖放流烏江特有的巖原鯉、白甲魚、中華倒刺鲃、長薄鰍等珍稀魚類,維持20年左右的增殖放流和水生生態監測。這也是目前國內管理最規范、設備技術最先進的魚類增殖放流站之一。
2009年8月,烏江公司首次在東風、索風營、烏江渡、思林等水庫同時放流巖原鯉、白甲魚、中華倒刺鲃等烏江特有珍稀魚類17萬尾。后來每年定期放流,至2012年已放養60多萬尾各種魚苗。
烏江公司還重視陸生生物保護,建設了獼猴、藏酋猴棲息地。水庫蓄水后,正常高水位以下的植被將被淹沒,獼猴、藏酋猴的生活環境受到影響。因此,水庫蓄水到正常高水位后,在棲息地種植茅栗、獼猴桃、火棘等果樹,在獼猴、藏酋猴經常活動的區域定點定時投放食物,采取人工補充的方式對獼猴、藏酋猴進行保護。現經過觀察,目前庫區獼猴、藏酋猴活動區域逐漸擴大,種群數量在不斷增加。甚至吸引外面來的很多野生動物到這里過冬,充分說明水電梯級開發保護和改善了這里的生態環境。
在航運方面,通過在彭水水電站修建船閘,不但恢復了原來烏江下游段通行20 ̄30噸木船的傳統航道,而且因庫區蓄水使原有航道得到大大改善,從2009年開始,烏江下游段已可通行100噸級鐵殼駁船,航運能力得到大幅提升。
烏江梯級水電開發通過在工程建設同時實施環保措施,“綠色水電公園”如今已經呈現在人們眼前,這里自然生態保護完好,峽谷兩岸風光秀麗,庫區鴛鴦、白鷺、野鴨等飛鳥成群,并有珍稀鳥類蓑羽鶴出沒其間,烏江流域各梯級水電站已經成為烏江七峽中一顆顆璀璨的水電環保明珠。
五、怒江水電開發的巨大生態環境效益
怒江是我國主要的國際河流之一,在我國境內長2020公里,流經西藏、云南兩省區,出境后經緬甸進入印度洋。其中下游穿越橫斷山區的高黎貢雪山和碧羅雪山,742公里的河段,天然落差達1578米。怒江中下游地區水能資源豐富,待開發量在國內眾多江河中排名第二。按2003年怒江13級水電開發規劃,總裝機容量達2132萬千瓦,年發電量近900億kwh,和三峽水電站相當。怒江水電將作為“西電東送”的重要組成部分,為我國提供新的能源支持。
怒江流域的現狀與開發前的美國田納西河流域具有較強的可比性。怒江是全國惟一的傈僳族自治州,總人口49萬,下轄四縣均為國家扶貧開發重點扶持縣。由于特殊的地理、歷史等方面的原因,怒江地區生存條件的惡劣超出了一般人想像,扶貧攻堅任務艱巨。至去年末,全州還有22萬人處于貧困線下,有12.7萬貧困群眾需要通過易地安置搬出不宜生存地區。該州98%以上的土地為高山峽谷,少數民族比重達92.2%,至今還保留著刀耕火種、人背馬馱等原始生產方式。
怒江干流至今未建任何水電站,但生態環境問題一直十分嚴峻。國家環保部稍早的一項調研報告說:“怒江河谷兩岸由于大量砍伐森林、毀林開荒、陡坡墾殖等落后生產方式導致森林涵養水源的功能急劇下降,生物多樣性和以森林為主的生態系統遭到嚴重破壞”,滑坡、山洪、泥石流等昔日罕見的災害及旱災也日趨頻繁。一到雨季,怒江沿線即災情不斷,防汛形勢十分嚴峻。造成這一狀況的原因很多,其中包括當地落后的生產生活方式及近乎于零的環保投入(怒江州環保局每年只有數十萬元工作經費);考慮到落后甚至是原始的生產生活方式對怒江不斷造成的生態破壞,借助水電開發所帶來的資金支持進行易地安置移民和生態環境修復實際上是對環境的一種最大保護。
按照全生命周期評價(Life Cycle Assessment,LCA)法測算,怒江梯級水電開發將產生巨大的生態環境效益:
1、 減排效益:根據北京大學環境科學與工程學院的一項研究報告,對中國發電行業按全生命周期法溫室氣體減排潛力及成本進行詳盡分析后的結果表明,水力發電全生命周期法溫室氣體排放系數為20.0 ̄25.0克CO2e/kwh ,單位減排成本為-104.3 ̄-104.8 元/tCO2e ;則怒江梯級水電開發后的全生命周期內(暫按40年計)總減排量約達36億噸當量二氧化碳,可獲得減排收益約3614億元!
2、 以電代柴效益:怒江峽谷地區地理位置封閉,自然環境惡劣,能源短缺,當地群眾主要 以木柴燒火做飯,林木資源長年累月不斷損失。怒江梯級電站建成以后可以實現以電代柴,據估計每年可以節約50萬立方米用柴,年減少林木資源損失4億元左右,50年可以減少林木資源損失約220億元。
3、 防洪、灌溉效益:怒江梯級水電開發后,可有效調節怒江豐枯季流量及水位,對沿江城鎮防洪發揮較大作用,產生一定的防洪效益;在保山及以下的干熱河谷丘陵地區,配套適當水利泵站灌渠設施后,相應梯級水庫可以發揮較大的灌溉效益;
4、 綠化“碳匯”效益:怒江梯級水電開發后,各梯級電站壩區和庫區周邊將根據規劃要求進行生態環境修復,植樹造林種草,控制和減少滑坡、泥石流等地質災害;新增山林和綠地將有效改善開發前環境狀態,同時實現大量新增“碳匯”。
5、 “水塔”效益:怒江上游地處青藏高原南麓,海拔高達2000米以上,怒江梯級水電開發后,可聯合瀾滄江金沙江上游水量,通過科學規劃形成“大西線調水”水源地,發揮“水塔”效益向中國西北極度缺水地區輸水,有效解決中國水資源時空分布不均問題。
六、盡快審批怒江水電開發規劃利國利民
以怒江為標本的中國水電開發與環境保護的爭議已經持續了整整十年。這十年里,濤濤怒江流失了相當于五億噸原煤的能量,損失了900億元的減排效益,拖了怒江流域地區經濟社會發展的后腿,冷了怒江50萬人民群眾迫切要求脫貧解困的心。這十年里,中國水電建設者們執著地堅守著“為中國為世界奉獻清潔能源”的理念,在懷疑、責難、圍攻甚至是咒罵聲中艱難前行,并且取得了一項又一項舉世矚目的業績。今天全世界特別是高速發展中的中國所面臨的嚴峻環境,已經使廣大的人民群眾擦亮了眼睛,認清了形勢,辨明了是非。那些居心叵測不斷“妖魔化”水電的各種聲音已漸去漸遠。為了應對高速發展中能源環境的雙重制約,為了履行中國在國際社會“節能減排”的莊嚴承諾,為了祖國大地的碧水藍天,是盡快審批怒江水電開發規劃、盡快全面啟動怒江水電梯級開發的時候了!
責任編輯: 江曉蓓