姜莉萍 馮順新 廖文根
(1. 國(guó)家水電可持續(xù)發(fā)展研究中心,北京 100038; 2. 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院,北京 100038)
歐洲有44個(gè)國(guó)家和地區(qū),在地理上習(xí)慣分為南歐、西歐、中歐、北歐和東歐五個(gè)地區(qū)。南歐指阿爾卑斯山以南的巴爾干半島、亞平寧半島、伊比利亞半島和附近島嶼,包括南斯拉夫、克羅地亞、斯洛文尼亞、意大利等國(guó)。西歐狹義上指歐洲西部瀕大西洋地區(qū)和附近島嶼,包括英國(guó)、法國(guó)、荷蘭等國(guó)。中歐指波羅的海以南、阿爾卑斯山脈以北的歐洲中部地區(qū),包括德國(guó)、波蘭等國(guó)。北歐指歐洲北部的日德蘭半島、斯堪的納維亞半島一帶,包括丹麥、挪威、瑞典、芬蘭等國(guó)。東歐指歐洲東部地區(qū),包括烏克蘭、俄羅斯西部、愛(ài)沙尼亞、拉脫維亞等國(guó)(和地區(qū))。歐洲絕大多數(shù)國(guó)家屬于發(fā)達(dá)國(guó)家,其中北歐、西歐和中歐國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高,南歐和東歐國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)較低。
歐盟(全稱歐洲聯(lián)盟,European Union—EU)是由歐洲共同體(European Communities—EC)發(fā)展而來(lái)的,是一個(gè)集政治實(shí)體和經(jīng)濟(jì)實(shí)體于一身、在世界上具有重要影響的區(qū)域一體化組織。目前歐盟有27個(gè)成員國(guó),這些國(guó)家2007年的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,石油占36.4%,天然氣占23.9%,固體燃料占18.3%,核能占13.4%,可再生能源占7.8%(其中生物質(zhì)能5.4%,水電1.5%,風(fēng)能0.5%,地?zé)?.3%,太陽(yáng)能0.07%)[1]。
歐盟地區(qū)是全球第二大能源消費(fèi)實(shí)體,區(qū)內(nèi)能源資源十分短缺。石油和天然氣是歐盟國(guó)家的主要燃料,占?xì)W盟能源消費(fèi)量的60.3%,卻高度依賴進(jìn)口。歐盟整體能源進(jìn)口依賴呈上升趨勢(shì),進(jìn)口比例預(yù)計(jì)將從目前的53.8%上升到2030年的70%,且能源來(lái)源地比較集中[2,3]。為實(shí)現(xiàn)能源供給安全和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,歐盟大力發(fā)展可再生能源,并將可再生能源的開(kāi)發(fā)寫(xiě)入法律??偟膩?lái)說(shuō),無(wú)論是在技術(shù)上還是在制度上,歐盟都在促進(jìn)可再生能源方面做出了很大的貢獻(xiàn)并一直走在世界前列,值得我們學(xué)習(xí)借鑒。
歐洲擁有良好的水電基礎(chǔ)設(shè)施和豐富的建壩經(jīng)驗(yàn),水電建設(shè)歷史悠久,水電開(kāi)發(fā)程度高。目前,歐洲水能資源的經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)程度已達(dá)到72%以上,除了抽水蓄能電站之外基本上沒(méi)有新的水電站建設(shè)項(xiàng)目。已運(yùn)行的水電站進(jìn)入更新改造階段并且更加注重水電站的生態(tài)調(diào)度。歐洲目前已經(jīng)沒(méi)有可供建造大型水壩的地址,擴(kuò)建和維修已建水電站是工作的重點(diǎn),新電站的建設(shè)僅限于小型水電工程。
世界各國(guó)對(duì)小水電的定義有所不同,歐盟將裝機(jī)小于10 MW的水電定義為小水電。1997年,歐盟可再生能源白皮書(shū)對(duì)小水電做如下描述:“水力發(fā)電作為一項(xiàng)成熟技術(shù),多年來(lái)的操作運(yùn)行與其他商業(yè)能源相比都很有競(jìng)爭(zhēng)力。大水電已經(jīng)基本將現(xiàn)有的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)潛力全部開(kāi)發(fā),或從環(huán)境方面不可行。而與此相反,在經(jīng)濟(jì)上可行的小水電只有20%左右已開(kāi)發(fā)。另外,很多現(xiàn)存的小水電站由于缺乏激勵(lì)以及電網(wǎng)定價(jià)等原因而停止運(yùn)轉(zhuǎn)。但是,只要花很少的錢就能使之重新運(yùn)行,尤其是在農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)?!盵4]
小水電具有經(jīng)濟(jì)、安全、清潔、可持續(xù)、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),易于維護(hù)、高度可靠,并可在國(guó)內(nèi)獲得,很大程度上避免了受國(guó)際政治和經(jīng)濟(jì)事件的影響。經(jīng)在氣候變化、輸電效率以及供應(yīng)安全性方面的討論,有如下結(jié)論:燃燒化石能源的大型電站應(yīng)該讓位于小些的、可再生的、靠近用電區(qū)的電廠。天然氣和煤中60%的能量會(huì)在發(fā)電中損失,電力傳輸會(huì)進(jìn)一步造成3%-4%的能量損失。水電可為減緩氣候變化作出貢獻(xiàn),因?yàn)樗粫?huì)排放溫室氣體、可再生,且能量轉(zhuǎn)化效率高。小水電和其他能源產(chǎn)生的氣體排放見(jiàn)表1[5]。
表1 1000 kW小水電每年發(fā)電4500小時(shí)時(shí)和其他能源發(fā)電產(chǎn)生的氣體排放比較
由于歐盟的統(tǒng)計(jì)資料較全,現(xiàn)在主要以歐盟國(guó)家為例來(lái)說(shuō)明歐洲小水電的發(fā)展。
歐洲的總裝機(jī)容量約為179000 MW,歐洲國(guó)家中擁有最大水電裝機(jī)的國(guó)家包括法國(guó)、意大利、挪威和西班牙[6]。歐盟國(guó)家中,水電在可再生能源中居于主導(dǎo)地位,2006年水力發(fā)電量和可再生能源量的比值為79%,其中大水電為69%,小水電為10%。就發(fā)展速度而言,水電的增速在可再生能源中居于第二位,僅風(fēng)能的發(fā)展比水電快。和2000年相比,水電在可再生能源中的份額下降了10%[5]。
歐盟正致力于小水電的發(fā)展。2006年,歐盟27國(guó)共有約21,000個(gè)小水電站在運(yùn)行,裝機(jī)容量超過(guò)13,000 MW,發(fā)電量超過(guò)41 TWh,占總發(fā)電量的1.2%,占可再生能源發(fā)電量的9%,占水電總發(fā)電量的12%[5]。大約12,000 MW的小水電裝機(jī)容量來(lái)自歐盟15國(guó),占?xì)W盟27國(guó)總裝機(jī)容量的相當(dāng)大部分,超過(guò)90%的小水電裝機(jī)容量集中在6個(gè)國(guó)家中,這6個(gè)國(guó)家依次是:意大利居首(2595MW,22.4%),接下來(lái)是法國(guó)(2061MW,17.8%),西班牙(1882MW,16.3%), 德 國(guó)(1756MW,15.2%),奧地利(1201MW,10.4%)和瑞典(962MW,8.3%)。保加利亞、捷克共和國(guó)、波蘭和羅馬尼亞占?xì)W盟新入盟12國(guó)總裝機(jī)容量的80%。另外,挪威和瑞士的小水電容量也很高[7],而瑞士尚不屬于歐盟國(guó)家。歐盟國(guó)家2008年的小水電容量見(jiàn)表2。小水電裝機(jī)排名靠前的國(guó)家中,意大利、法國(guó)、德國(guó)和奧地利都是毗鄰阿爾卑斯山的國(guó)家。
表2 歐盟國(guó)家2008年底水電容量
據(jù)估計(jì)歐盟國(guó)家的水電可開(kāi)發(fā)量為450 TWh/a,相當(dāng)于100GW的裝機(jī)容量(歐盟EU Master plan 2002),小水電貢獻(xiàn)其中的68.4 TWh/a(Green-X EU project 2007),對(duì)設(shè)備改造升級(jí)后可額外增加30 TWh/a的電力(TNSHP,2005)[8]。
如果將經(jīng)濟(jì)和環(huán)境制約因素都考慮進(jìn)去,歐洲小水電潛能巨大??紤]更新和新建的小水電站,預(yù)計(jì)歐盟27國(guó)小水電站的裝機(jī)容量將達(dá)到23,000 MW,發(fā)電量將達(dá)到79,000 GWh[7]。據(jù)歐洲小水電協(xié)會(huì)的估計(jì),若歐盟關(guān)于在2020年使可再生能源占總能源的比例達(dá)到20%的指令被及時(shí)實(shí)施,歐盟小水電裝機(jī)容量在2020年將達(dá)到16000 MW,比現(xiàn)有水平增加4000 MW。預(yù)測(cè)的歐盟國(guó)家2015年小水電及可再生能源量見(jiàn)表3[6]。
圖1給出了歐洲國(guó)家2006年的小水電裝機(jī)容量以及考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境制約時(shí),通過(guò)改造現(xiàn)有及新建小水電站能增加的裝機(jī)容量。其中土耳其具有最大的開(kāi)發(fā)潛力,但土耳其僅有一部分領(lǐng)土屬于歐洲,屬于正申請(qǐng)加入歐盟的國(guó)家。
歐盟有著世界領(lǐng)先的小水電部門,正向全世界出口小水電技術(shù)。歐洲小水電協(xié)會(huì)估計(jì)小水電市場(chǎng)每年的營(yíng)業(yè)額在1.5-1.8億歐元,可解決20萬(wàn)人的就業(yè)問(wèn)題,歐盟擴(kuò)大帶來(lái)的新成員國(guó)意味 著充滿希望的市場(chǎng)[9]。
表3 歐盟國(guó)家2015年小水電及可再生能源量
小水電的平均裝機(jī)容量隨國(guó)家不同而不同,平均為0.7 MW。在羅馬尼亞和葡萄牙為4 MW,在希臘為2.82 MW,在波蘭為2.69 MW,在土耳其為2.06 MW,在挪威為1.72 MW,在意大利、西班牙、法國(guó)、芬蘭和英國(guó)為1-1.5 MW,在德國(guó)、捷克共和國(guó)、斯洛伐克和斯洛文尼亞這樣的國(guó)家為200-300 kW。這反映了各國(guó)水能資源的不同以及工業(yè)歷史的不同。對(duì)小水電開(kāi)發(fā)較早的國(guó)家,小水電的容量更小些,而葡萄牙、希臘和土耳其這樣的開(kāi)發(fā)較晚國(guó)家,小水電的裝機(jī)容量較大。小水電站的平均“年齡”也隨國(guó)家不同而不同,在“傳統(tǒng)”的小水電國(guó)家如德國(guó),超過(guò)50%的小水電站已運(yùn)轉(zhuǎn)超過(guò)60年,而葡萄牙、西班牙、希臘以及東歐國(guó)家小水電裝機(jī)年限較短,絕大多數(shù)小水電站的歷史不超過(guò)20年[10]。另有統(tǒng)計(jì)表明,歐洲很多小水電站設(shè)備陳舊,僅45%的水電站歷史小于60年,僅32%的小于40年。東歐國(guó)家的小水電站大多比較新,約38%的小水電站都是近20年內(nèi)建成的[7]。
歐洲的小水電發(fā)展曾經(jīng)歷過(guò)一個(gè)下降的過(guò)程。在上世紀(jì)五六十年代之前,國(guó)家電網(wǎng)不斷延伸并將孤立的小水電站和電網(wǎng)并網(wǎng),小水電穩(wěn)定發(fā)展。之后,小水電的發(fā)展不如人意。來(lái)自電網(wǎng)的電往往比小水電更便宜。嚴(yán)厲的水管理政策、土木和電力安裝的安全性條款也促使很多微水電站關(guān)閉,事實(shí)上這些水電站從技術(shù)的角度來(lái)看運(yùn)轉(zhuǎn)良好。很多地區(qū)的公用事業(yè)公司成功地在電網(wǎng)電價(jià)高于小水電電價(jià)的情況下使小水電站被迫關(guān)閉。即使經(jīng)歷了1974年的石油危機(jī),小水電發(fā)展受影響的這種狀況都未能改變。石油危機(jī)之后,又經(jīng)20年的發(fā)展和游說(shuō),微水電才獲得了有利的法律和稅收政策[10]。
圖1 歐洲國(guó)家2006年小水電裝機(jī)容量及小水電發(fā)展?jié)摿7]
出于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的考慮,歐洲國(guó)家比較注重對(duì)現(xiàn)有水壩進(jìn)行改造以獲得電力。已建的設(shè)施有很大的潛力進(jìn)行升級(jí)、改造和多用途開(kāi)發(fā)(如進(jìn)行發(fā)電、供水、建設(shè)廢水處理電廠以及灌溉)。據(jù)估計(jì),在歐洲已建的水壩、堰以及灌溉設(shè)施上還可安裝1-1.5GW的裝機(jī)而幾乎不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響,這每年會(huì)新增發(fā)電量6-7 TWh[8]。對(duì)已建的不發(fā)電的水壩進(jìn)行發(fā)電改造,環(huán)境影響很小,因?yàn)榇蠖鄶?shù)環(huán)境影響在水壩建成后已發(fā)生,發(fā)電改造并不造成新的環(huán)境影響。由于不發(fā)電的水壩數(shù)量眾多,對(duì)其進(jìn)行發(fā)電改造潛力很大,如在美國(guó)的80000個(gè)水壩中,當(dāng)前僅有3%的壩在發(fā)電[11]。
抽水蓄能電站也有顯著發(fā)展,在中歐尤其如此。抽水蓄能電站除了能調(diào)峰,還具備調(diào)節(jié)電網(wǎng)的能力,這在間歇性的可再生能源如風(fēng)電越來(lái)越多的情況下尤其具有吸引力。歐洲目前有十個(gè)左右的抽水蓄能電站正在建設(shè),包括位于斯洛文尼亞的Avce電站(178 MW)、位于奧地利的Kopswerk 2電站(540 MW)及Limberg 2電站(480 MW)、位于瑞士的Nestil電站(141 MW)。另外還有好幾個(gè)電站項(xiàng)目正在論證[6]。
歐盟前15國(guó)一般屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家,而后入盟的12國(guó)多為經(jīng)濟(jì)不夠發(fā)達(dá)的東歐國(guó)家,由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)、水電發(fā)展程度的不同,小水電的發(fā)展也呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。
在西歐國(guó)家,小水電發(fā)展的重點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)有水電站進(jìn)行改造,通常采用增大水電站裝機(jī)容量的方式。作為法國(guó)經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃的一部分,法國(guó)國(guó)家公用電力公司(EDF)正投資20多億歐元以實(shí)現(xiàn)水電項(xiàng)目的現(xiàn)代化。歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家已有好幾個(gè)新的水電項(xiàng)目投入商業(yè)運(yùn)營(yíng),包括挪威的Sonna水電站(270 MW),英國(guó)的Glendow水電站(100 MW)以及斯洛文尼亞的Blanca水電站(42.5 MW)[6]。
其他不發(fā)達(dá)的歐洲國(guó)家,如南歐和東歐國(guó)家,具有很大的水電開(kāi)發(fā)潛力。土耳其中、小河流的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可開(kāi)發(fā)量分別為20000 GWh/a和30000 GWh/a。東歐國(guó)家的小水電開(kāi)發(fā)潛力也很大,如波蘭水電占總發(fā)電量的2%,而小水電只占0.6%,而波蘭由于地勢(shì)平坦,93%的小水電站水頭都低于15米。中東歐將成為歐洲進(jìn)一步發(fā)展小水電的主要地區(qū)。但東歐國(guó)家水電開(kāi)發(fā)也遇到一些阻力。以波蘭為例,小水電最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是生物質(zhì)能,后者被波蘭政府大力推廣,另外由于水框架協(xié)議的頒布,波蘭已立法禁止小水電的開(kāi)發(fā)[3]。
表4 歐盟為促進(jìn)可再生能源發(fā)展進(jìn)行的協(xié)調(diào)及其內(nèi)容
正尋求加入歐盟的國(guó)家的可再生能源(包括小水電)政策受歐盟的強(qiáng)烈影響。如克羅地亞位于巴爾干半島,屬南歐國(guó)家,正尋求加入歐盟。該國(guó)政府于1997年啟動(dòng)了電力工程效率及可再生能源利用國(guó)家項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目和小水電相關(guān)。該國(guó)正按照歐盟法律和制度上的要求對(duì)電力部門進(jìn)行了改革,建立調(diào)整電力部門內(nèi)部關(guān)系的新的法律框架,以有效利用能源和發(fā)展可再生能源[12]。
為應(yīng)對(duì)氣候變化和促進(jìn)可再生能源發(fā)展,歐盟對(duì)政策進(jìn)行了多次協(xié)調(diào),見(jiàn)表4[13]:
(1)歐盟“水框架指令”
2000年10月23日,歐洲議會(huì)和歐盟理事會(huì)制定了《歐盟水框架指令》(EU Water Framework Directive),并于2000年12月22日正式實(shí)施。該指令是近幾十年來(lái),歐盟在水資源領(lǐng)域頒布實(shí)施的最重要的指令,目的是為了保護(hù)水體生態(tài)系統(tǒng)。所有歐盟成員國(guó)以及準(zhǔn)備加入歐盟的國(guó)家都必須使本國(guó)的水資源管理體系符合水框架指令(WFD)的要求,并引入共同參與的流域管理。根據(jù)WFD的要求,歐盟各成員國(guó)從2009年起開(kāi)始公布他們的第一版流域管理計(jì)劃,包括制定本國(guó)的環(huán)境目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)需要的步驟措施,并建立監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。歐盟要求第一版流域管理計(jì)劃的環(huán)境目標(biāo)必須在2015年完全實(shí)現(xiàn)[14]。
(2)歐盟“水框架指令”對(duì)小水電的影響
水電開(kāi)發(fā)被認(rèn)為是改變水體及生態(tài)環(huán)境的因素之一,“水框架指令”旨在保護(hù)歐盟境內(nèi)良好的水體生態(tài)環(huán)境?!皻W盟水框架指令2002/60/CE”的制定及其在成員國(guó)的實(shí)施,對(duì)水電特別是小水電開(kāi)發(fā)有重要影響,其中對(duì)小水電的影響主要有以下幾個(gè)方面:
① 環(huán)境因素的影響
《流域管理計(jì)劃》是“水框架指令”最主要的文件,在該文件中共用三大類因素16個(gè)描述量來(lái)確定水體狀況,這三類因素分別是生物學(xué)因素、水文形態(tài)學(xué)因素和理化因素?!八蚣苤噶睢睂?duì)水體狀況的強(qiáng)制規(guī)定,將使各國(guó)相關(guān)部門在審查小水電方案時(shí),需要針對(duì)三大類16個(gè)描述量進(jìn)行研究和評(píng)估,以確保小水電對(duì)該水域的影響滿足WFD的要求。這就意味著在小水電的規(guī)劃階段就要進(jìn)行大量的環(huán)境評(píng)估。而這些研究和評(píng)估,將用去大量的成本和時(shí)間,從而使小水電開(kāi)發(fā)令人望而卻步。同時(shí),對(duì)如何達(dá)到“水框架指令”要求的質(zhì)量水準(zhǔn)的爭(zhēng)論,加劇了小水電開(kāi)發(fā)對(duì)當(dāng)?shù)厮促|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的影響是否應(yīng)全部重新評(píng)估的爭(zhēng)論;強(qiáng)烈的反對(duì)派會(huì)使地方政府在是否發(fā)展小水電上猶豫不決。
② 政策因素的影響
在國(guó)家層面對(duì)于該指令的闡釋和實(shí)施,將對(duì)新工程的審批以及許可權(quán)的分配額造成直接的影響。比如波蘭已經(jīng)頒布了小水電站建設(shè)的禁令;在斯洛文尼亞,河流剩余流量法令的實(shí)施將使小水電的發(fā)電量減少30%-60%。在法國(guó),一項(xiàng)2009年實(shí)施的河流分級(jí)計(jì)劃,使水電的計(jì)劃發(fā)電量從7 TWh減少到2020年的2-3 TWh。
③ 經(jīng)濟(jì)因素的影響
一方面,“水框架指令”對(duì)小水電方案的規(guī)劃和咨詢過(guò)程提出了更多的環(huán)保要求,從而增加成本,使小水電方案在經(jīng)濟(jì)上不可行;另一方面,“水框架指令”使能被利用的流量變少,小水電發(fā)電量減少,導(dǎo)致小水電行業(yè)的成本增加。
④ 不確定因素的影響
一方面,“水框架指令”并沒(méi)有區(qū)分大水電和小水電,也就是說(shuō),小水電在歐盟“水框架指令”中并未被直接地提出,這對(duì)小水電開(kāi)發(fā)造成不確定的影響。另一方面,歐盟“水框架指令”每六年會(huì)被重新審查一次,這給小水電項(xiàng)目未來(lái)的可行性增加了不確定因素。如果新的指令要求此類工程采取更多措施減少對(duì)環(huán)境的影響,那么在現(xiàn)行法規(guī)下可行的項(xiàng)目在六年后可能會(huì)變得經(jīng)濟(jì)上不可行。
歐盟“可再生能源指令”制定了2020年可再生能源占能源消耗20 %的目標(biāo),表達(dá)了歐盟大力發(fā)展可再生能源的決心。而“水框架指令”卻限制了水電這種優(yōu)質(zhì)的可再生能源的發(fā)展。今后小水電發(fā)展將取決可再生能源發(fā)展與水框架指令之間的平衡。如果“水框架指令”和“可再生能源指令”無(wú)法協(xié)調(diào)統(tǒng)一,那么關(guān)于2020年可再生能源達(dá)到總能源消耗的20%的目標(biāo)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)??傮w來(lái)說(shuō),“水框架指令”是進(jìn)一步開(kāi)發(fā)小水電的主要障礙之一[14]。
隨著社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越關(guān)注,如何減小水電對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響、鼓勵(lì)投資者在水電建設(shè)中更關(guān)注環(huán)保,瑞士在上世紀(jì)90年代開(kāi)展了大量關(guān)于“綠色水電”的研究,并于2001年頒布了綠色水電認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[15]。綠色水電和低影響水電(主要在美國(guó)開(kāi)展)認(rèn)證的目標(biāo)是通過(guò)市場(chǎng)激勵(lì)機(jī)制,鼓勵(lì)業(yè)主采取有效措施最大限度地減少水電站大壩對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響。通過(guò)綠色電力認(rèn)證的水電站,可將電價(jià)上浮一個(gè)固定的價(jià)格,如0.06歐元/kWh,作為“綠色電力”對(duì)外進(jìn)行銷售。這一額外收取的電費(fèi)被稱為“生態(tài)投資”,每年必須用于河流的生態(tài)修復(fù)而不許挪用[16]。自2001年以來(lái),該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成功地應(yīng)用于瑞士的60多個(gè)水電工程,并被歐洲綠色電力網(wǎng)確定為歐洲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)向歐盟其他國(guó)家推廣[17]。
在應(yīng)對(duì)全球變暖、減排溫室氣體以及對(duì)可再生能源需求強(qiáng)烈的背景下,歐盟采取了很多措施推進(jìn)小水電的發(fā)展,但小水電的發(fā)展仍不如預(yù)期。這有諸多的原因。
(1)審批手續(xù)繁雜冗長(zhǎng)
獲取小水電建設(shè)執(zhí)照需要經(jīng)過(guò)冗長(zhǎng)復(fù)雜的手續(xù),水電站對(duì)生態(tài)、水質(zhì)的影響也日益被社會(huì)所關(guān)注,這些是小水電建設(shè)所面對(duì)的主要障礙[5]。發(fā)展小水電面臨的主要非技術(shù)問(wèn)題是很難獲得新建電站的授權(quán)和許可。申請(qǐng)?jiān)S可的時(shí)間很長(zhǎng),申請(qǐng)的程序各國(guó)互不相同,乃至兩個(gè)地區(qū)之間都不相同。辦理行政手續(xù)所需時(shí)間從12個(gè)月(奧地利)到12年(葡萄牙)不等。新加入歐盟的國(guó)家辦理行政手續(xù)費(fèi)時(shí)較短,但迄今為止僅有很少的項(xiàng)目獲批。此外,需要辦理的許可數(shù)目很多,且往往由不同的部門發(fā)放,如在意大利,新建一個(gè)新的小水電項(xiàng)目需要獲得58個(gè)許可。行政審批程序缺乏透明度和客觀性。此外,興建新的小水電項(xiàng)目經(jīng)常需要咨詢公眾的意見(jiàn)。所有這些導(dǎo)致經(jīng)常需要10年乃至更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)完成一個(gè)項(xiàng)目的發(fā)展。重修或者改造已有項(xiàng)目時(shí)手續(xù)要簡(jiǎn)單些[8]。
(2)環(huán)境方面存在障礙
管理框架和環(huán)境限制越來(lái)越嚴(yán)格。在一些成員國(guó)如德國(guó)和奧地利,“水框架指令”是小水電進(jìn)一步發(fā)展的主要障礙[8]。如上文中所述,由于“水框架指令”的影響,波蘭已經(jīng)禁止了小水電開(kāi)發(fā)。
另外,盡管小水電站已經(jīng)采取了很多技術(shù)措施來(lái)減少對(duì)環(huán)境的影響,反對(duì)開(kāi)發(fā)小水電的人仍然認(rèn)為建設(shè)和運(yùn)營(yíng)小水電會(huì)嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)睾椭苓叺貐^(qū)的環(huán)境;他們強(qiáng)調(diào)小水電開(kāi)發(fā)會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類滅絕、水生生物棲息地消失和自然水流形態(tài)的水文節(jié)律發(fā)生變化。強(qiáng)勢(shì)反對(duì)派和公眾的爭(zhēng)論在許多歐洲國(guó)家如瑞典、挪威、芬蘭、法國(guó)和瑞士等過(guò)都存在。這些環(huán)境上的壓力進(jìn)一步加大了獲取小水電站建設(shè)開(kāi)發(fā)許可證的難度。
(3)各種費(fèi)用較多,投資回收期較長(zhǎng)
辦理各種許可的費(fèi)用(前期費(fèi)用,主要為獲取水文信息、初步設(shè)計(jì),水及土地的使用權(quán)的許可和批準(zhǔn)、與此相關(guān)聯(lián)的研究、工程管理和財(cái)務(wù)費(fèi)用等)一般在10000-30000歐元之間,項(xiàng)目若不能被批準(zhǔn),這些費(fèi)用就損失了[5]。小水電的平均投資為1000-3000歐元/kW,投資回收期大約為10-20年[8]。
(4)缺乏可負(fù)擔(dān)的小水電站到電網(wǎng)的輸電線路
這被視為一個(gè)非常普遍的障礙[8]。這導(dǎo)致小水電無(wú)法并網(wǎng)或者并網(wǎng)的成本過(guò)高。
為促進(jìn)小水電的發(fā)展,歐盟國(guó)家也采取了一系列措施。
(1)合理使用政策工具
過(guò)去幾十年, 許多歐盟國(guó)家都采取優(yōu)惠政策和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)來(lái)支持小水電的發(fā)展,這些措施包括回購(gòu)電價(jià)(Feed-in Tariffs)(區(qū)域或國(guó)家電力公司有義務(wù)以高于市場(chǎng)價(jià)格來(lái)購(gòu)買可再生能源電量、幫助可再生能源開(kāi)發(fā)商支付成本),配額制(Quota Obligation)(規(guī)定可再生能源供電比例)、綠色認(rèn)證(Tradable Green Certificates)(體現(xiàn)可再生能源發(fā)電環(huán)境效益的可交易的商品)以及財(cái)政激勵(lì)(減稅政策)。根據(jù)歐洲小水電協(xié)會(huì)的調(diào)查, 在上述有效的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施中, 運(yùn)用最廣泛的是回購(gòu)電價(jià)。在歐盟27個(gè)成員國(guó)中,上網(wǎng)電價(jià)的措施在18個(gè)成員國(guó)中被使用,配額制在7個(gè)國(guó)家被使用[7]。
(2)確認(rèn)小水電為歐盟未來(lái)能源的重要組成部分并通過(guò)路線圖進(jìn)行規(guī)劃
歐盟委員會(huì)的“可再生能源路線圖”確認(rèn)小水電是歐盟未來(lái)能源組成的重要部分。歐盟最新的促進(jìn)可再生能源發(fā)展的政策文件——“歐洲能源政策:歐盟委員會(huì)通訊”包括一個(gè)可再生能源路線圖,規(guī)定到2020年可再生能源占總能源的比例必須達(dá)到20%,并對(duì)可再生能源的發(fā)展作了規(guī)劃,見(jiàn)表5[8]。
(3)建立小水電行政審批快速通道
小水電的現(xiàn)狀表明,強(qiáng)制的雄心勃勃的目標(biāo)或經(jīng)濟(jì)支持方案,如回購(gòu)電價(jià)或綠色電力認(rèn)證(已在奧地利、德國(guó)、意大利和西班牙開(kāi)展)不足以克服當(dāng)前阻礙小水電發(fā)揮其全部潛力的障礙。如果小水電方案要花好幾年去獲得授權(quán),則雄心勃勃的目標(biāo)或經(jīng)濟(jì)支持事實(shí)上毫無(wú)用處。為此,歐盟國(guó)家開(kāi)展了小水電效率促進(jìn)運(yùn)動(dòng),以簡(jiǎn)化行政手續(xù)、協(xié)調(diào)各機(jī)關(guān)之間的行動(dòng)。歐盟國(guó)家還呼吁對(duì)小水電和既有工程改造建立辦理審批手續(xù)的快速通道,認(rèn)為必須給審批設(shè)置時(shí)限,提議設(shè)置單獨(dú)的小水電申請(qǐng)授權(quán)接受點(diǎn),保證相關(guān)行政部門之間的合作[8]。
在歐盟2008年底通過(guò)的歐盟氣候能源一攬子方案中,要求各成員國(guó)于2011年6月30日之前提交各自在促進(jìn)和使用可再生能源方面的進(jìn)展報(bào)告,報(bào)告中應(yīng)該包括如下幾個(gè)方面:各成員國(guó)是否會(huì)建立一個(gè)單一的管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)審批可再生能源的建設(shè);如果審批機(jī)構(gòu)在一定的時(shí)限內(nèi)對(duì)可再生能源的規(guī)劃和許可申請(qǐng)沒(méi)有回應(yīng),各成員國(guó)是否會(huì)做出自動(dòng)批準(zhǔn)的規(guī)定;在土地使用規(guī)劃中,各成員國(guó)是否會(huì)指出適合可再生能源發(fā)展的地理位置[7]。
表5 歐洲實(shí)際的和規(guī)劃的可再生能源增長(zhǎng)率
(4)推進(jìn)清潔發(fā)展機(jī)制的應(yīng)用
清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)以及聯(lián)合應(yīng)用機(jī)制容許國(guó)家間對(duì)從清潔能源產(chǎn)生的碳的替代額度進(jìn)行交易,以完成減排目標(biāo)。這些機(jī)制對(duì)小水電的促進(jìn)作用比其他可再生能源可能要更大。在清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目中,水電項(xiàng)目有90%的許可成功率,而風(fēng)電為76%。當(dāng)前有超過(guò)3000個(gè)CDM項(xiàng)目已進(jìn)入了確認(rèn)期,這些項(xiàng)目預(yù)期到2012年可減少25億噸的二氧化碳排放。中國(guó)、印度、墨西哥和巴西已經(jīng)主導(dǎo)了CMD的行動(dòng)[5]。
(5)發(fā)展小水電新技術(shù)
認(rèn)為小水電是很成熟的技術(shù),在將來(lái)也不會(huì)有顯著的發(fā)展,這是一種認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。事實(shí)上,在過(guò)去幾十年中,小水電裝備有顯著的進(jìn)步,進(jìn)步主要集中于低水頭、對(duì)魚(yú)類友好的水輪機(jī)以及其他提高環(huán)境完整性的手段。小水電新技術(shù)發(fā)展的潛力很大[5]。部分新技術(shù)如下:
使用無(wú)變速箱的低水頭渦輪機(jī)以減少噪音;使用生物可降解機(jī)油;使用可充水的堰以提高水頭,在汛期可將堰縮小以擴(kuò)大行洪斷面;使用新型渦輪機(jī);簡(jiǎn)化和升級(jí)攔污柵;采用新技術(shù)以減少對(duì)魚(yú)類的危害,如采用新型魚(yú)梯、超聲波檢查等。新技術(shù)還包括對(duì)低水頭水輪機(jī)的新設(shè)計(jì)、新合成材料的應(yīng)用、高速發(fā)電機(jī)和變速運(yùn)行技術(shù)、潛水技術(shù)、新型計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程診斷和自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、遙控定期檢查攝像系統(tǒng)等[18]。
歐洲國(guó)家小水電發(fā)展的歷程,對(duì)我國(guó)小水電發(fā)展有多方面的借鑒意義。
(1)應(yīng)制定關(guān)于可再生能源發(fā)展的路線圖,設(shè)定具有約束性的目標(biāo)
歐盟小水電的大發(fā)展是在歐盟制訂了可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略之后。歐盟的可再生能源指令不僅對(duì)歐盟各國(guó)的可再生能源(含小水電)發(fā)展目標(biāo)形成了約束,還對(duì)歐盟外的其他歐洲國(guó)家的能源發(fā)展戰(zhàn)略產(chǎn)生了影響。為促進(jìn)我國(guó)可再生能源的發(fā)展,我國(guó)也需設(shè)定類似的路線圖,規(guī)定具有約束性的目標(biāo)。我國(guó)已承諾了到2020年將單位GDP的二氧化碳排放比2005年降低40%-45%的目標(biāo)。這一目標(biāo)必須具體化為在可再生能源方面具有約束性的目標(biāo)。
(2)以政策措施促進(jìn)小水電的發(fā)展
簡(jiǎn)化審批手續(xù),減少審批費(fèi)用。在歐洲,繁瑣耗時(shí)的審批手續(xù)非常嚴(yán)重地阻礙了小水電的發(fā)展,歐盟國(guó)家正努力為小水電的審批建立快速通道。僅靠市場(chǎng)機(jī)制不足以推進(jìn)小水電的發(fā)展,這已被歐洲的實(shí)踐所證明,如石油危機(jī)之后的20年內(nèi),雖然電網(wǎng)電價(jià)往往高于小水電電價(jià),小水電仍得不到大的發(fā)展。應(yīng)采取財(cái)政的、金融的手段鼓勵(lì)發(fā)展小水電。回購(gòu)電價(jià)、可再生能源配額、稅收優(yōu)惠、長(zhǎng)期和低息貸款等手段得到了廣泛的應(yīng)用。
(3)設(shè)置合理的水管理政策,協(xié)調(diào)好水電發(fā)展和水管理政策之間的關(guān)系
“歐盟水框架”的實(shí)施比較嚴(yán)重地影響了歐盟國(guó)家小水電作為一種可再生能源的發(fā)展,某些國(guó)家甚至已立法禁止了小水電開(kāi)發(fā)。這提醒我們,過(guò)于嚴(yán)厲、僵硬、缺乏綜合考慮的水管理政策不利于小水電作為一種可再生能源的發(fā)展。要注意到水能是水資源的重要屬性,做好流域綜合開(kāi)發(fā)規(guī)劃、水資源綜合規(guī)劃和水能資源開(kāi)發(fā)利用專業(yè)規(guī)劃之間的結(jié)合和協(xié)調(diào),避免由于規(guī)劃之間的矛盾和沖突影響水能開(kāi)發(fā)和小水電的發(fā)展。
(4)積極開(kāi)展綠色水電認(rèn)證,推進(jìn)清潔發(fā)展機(jī)制的應(yīng)用
歐洲已廣泛開(kāi)展了對(duì)水電的綠色電力認(rèn)證,通過(guò)對(duì)綠色電力更高的購(gòu)電價(jià)格來(lái)促進(jìn)水電的發(fā)展,并適應(yīng)社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求。清潔發(fā)展機(jī)制也在促進(jìn)水電(尤其是小水電)的發(fā)展上具有巨大的作用。當(dāng)前我國(guó)面臨強(qiáng)大的環(huán)保壓力和溫室氣體減排壓力,也迫切需要發(fā)展“綠色電力”并鼓勵(lì)清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目的發(fā)展。
(5)注重對(duì)現(xiàn)有水壩的發(fā)電改造
在現(xiàn)有水壩進(jìn)行發(fā)電改造,幾乎不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生新的不利影響。對(duì)歐洲和美國(guó)水壩的調(diào)查表明,僅有很少的水壩(在美國(guó)約為水壩總數(shù)的3%)上有發(fā)電設(shè)施。我國(guó)水壩尤其是低水頭的壩、堰、閘數(shù)量眾多,進(jìn)行發(fā)電改造的潛力大、阻力小。
(6)應(yīng)積極研究和推廣高效、實(shí)用、環(huán)境友好的小水電新技術(shù)
近幾十年來(lái),小水電技術(shù)有了較大的發(fā)展,并還有很大的發(fā)展?jié)摿Α?yīng)積極研究低水頭、徑流式、魚(yú)類友好的發(fā)電技術(shù),以充分利用小水電資源,并減小對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。
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