多功能水庫(kù)開(kāi)發(fā)與利用的共享理念及其經(jīng)濟(jì)效益分析

[英國(guó)] S.普里查德

運(yùn)行與管理

多功能水庫(kù)開(kāi)發(fā)與利用的共享理念及其經(jīng)濟(jì)效益分析

[英國(guó)] S.普里查德

為了對(duì)多功能水電站水庫(kù)進(jìn)行科學(xué)管理，針對(duì)各方需求的競(jìng)爭(zhēng)與沖突，提出了多功能水庫(kù)的水資源利用框架——共享理念。介紹了制定該框架的背景與意義，詳細(xì)闡述了該框架的5個(gè)核心概念，并結(jié)合3個(gè)多功能水庫(kù)的實(shí)際開(kāi)發(fā)與運(yùn)行案例，演示了在具體工程中如何運(yùn)用該理念。分析了多功能水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)效益及其組成結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，對(duì)水庫(kù)的多目標(biāo)共享開(kāi)發(fā)與利用有利于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，可平衡各方利益和需求，實(shí)現(xiàn)水資源的綜合管理，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。

水庫(kù)；多功能水庫(kù)；科學(xué)管理；經(jīng)濟(jì)效益

1 共享理念的提出

水庫(kù)的多種功能會(huì)帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)與沖突，使對(duì)全球水資源進(jìn)行科學(xué)管理的需求日益迫切。在法國(guó)電力集團(tuán)(EDF)和世界水理事會(huì)(WWC)近期提出的管理框架中，多功能水電站水庫(kù)的水資源共享利用成為焦點(diǎn)話題。

為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDGs)，《2014年世界水資源開(kāi)發(fā)報(bào)告》指出，到2030年，人類需要的食物、水和能源量將分別增加35%、40%和50%。最終，為了達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，努力實(shí)現(xiàn)覆蓋全人類的糧食保障以及水與能源的使用，未來(lái)對(duì)水的需求將越來(lái)越大，多種不同用戶的需求也將越來(lái)越多樣化。由于水資源短缺國(guó)家都要走可持續(xù)增長(zhǎng)和發(fā)展之路，缺水和水質(zhì)問(wèn)題在世界很多地區(qū)會(huì)變得愈加重要和復(fù)雜。

EDF高級(jí)經(jīng)濟(jì)學(xué)工程師E.布朗奇將以往的管理水資源和能源的方法描述成隨機(jī)且單一的，盡管這兩大資源有著緊密聯(lián)系，其規(guī)劃和管理卻各自為政，以環(huán)境為代價(jià)。未來(lái)的管理需要一套互聯(lián)的整合方法來(lái)保證這些需求互補(bǔ)，而非相互排斥。

除了發(fā)電之外，水電站水庫(kù)通常會(huì)開(kāi)發(fā)其他功能，如：供水、防洪、灌溉以及環(huán)境和娛樂(lè)方面的服務(wù)等。國(guó)際大壩委員會(huì)(ICOLD)2015年3月公布的數(shù)據(jù)顯示，38 452座有特定用途的大壩中有26%屬于多功能大壩。

在競(jìng)爭(zhēng)中共享水資源被認(rèn)為是這些多用途設(shè)施面臨的一項(xiàng)主要挑戰(zhàn)。這些多重功能盡管通常是互補(bǔ)的，但也會(huì)造成彼此的沖突。正因?yàn)槿绱耍珽DF和WWC才在2012年達(dá)成合作意向，其目標(biāo)是編制一個(gè)多功能水電站水庫(kù)的水利用框架，以解決以下問(wèn)題。①使多功能水電站水庫(kù)利用中的矛盾與競(jìng)爭(zhēng)最小化;②制定合理的管理體系，對(duì)戰(zhàn)略、規(guī)劃、決策和運(yùn)營(yíng)采取協(xié)同/統(tǒng)一的的用水管理。

這一合作的參與方還有ICOLD多用途蓄水壩委員會(huì)和國(guó)際能源署水電服務(wù)附屬機(jī)構(gòu)。其他協(xié)助機(jī)構(gòu)還有國(guó)際水電協(xié)會(huì)(IHA)、世界銀行以及世界自然基金會(huì)(WWF)。在2015年韓國(guó)舉辦的世界水論壇上公布了編制完成的框架。

2 共享理念的內(nèi)涵

人們的普遍共識(shí)是，水電站水庫(kù)中多目標(biāo)水資源利用所帶來(lái)的有利影響應(yīng)該被最大化，同時(shí)要盡量避免、最小化、減少或者補(bǔ)償其負(fù)面影響。EDF-WWC框架也承認(rèn)，沒(méi)有哪個(gè)方法能適用于所有情況，但有些原則是可以共享并采用的。以下原則將有助于實(shí)現(xiàn)多功能水電站水庫(kù)開(kāi)發(fā)與運(yùn)行中水的可持續(xù)性管理：①愿景共享；②資源共享；③責(zé)任共擔(dān)；④權(quán)利共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)；⑤投資共擔(dān)、收益共享。

該框架將多功能工程的各方面問(wèn)題融合到一份文檔里，指出了用于指導(dǎo)制定決策的問(wèn)題和原則。所有工程都針對(duì)具體情況，要適應(yīng)當(dāng)?shù)貙?shí)情。

此外，多功能水電站水庫(kù)的可持續(xù)性被歸納為5項(xiàng)價(jià)值主張，即所謂的SHARE(譯者注：取5條概念的首字母組合而成，也含有共享的字面意思)理念。

(1) 適用于所有用戶可持續(xù)發(fā)展的方法(Sustainability approach)。多用途水電站水庫(kù)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)能達(dá)到何種層次取決于精細(xì)的規(guī)劃、施工、運(yùn)行、管理和調(diào)控。

(2) 所有部門的高效性與平等性(Higher efficiency and equity)。經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和創(chuàng)新的融資機(jī)制對(duì)于公平高效的管理而言至關(guān)重要。

(3) 對(duì)所有方案的適應(yīng)性(Adaptability)。在水庫(kù)的整個(gè)使用期內(nèi)，在給用戶分配水資源時(shí)提供較多的靈活性和適應(yīng)性，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

(4) 從流域的視角(River basin perspectives)考慮所有問(wèn)題。一套綜合管理方法是實(shí)現(xiàn)流域全局視角的關(guān)鍵。

(5) 讓所有利益相關(guān)者參與進(jìn)來(lái)(Engaging all stakeholders)。要成功實(shí)現(xiàn)多功能水庫(kù)的持續(xù)高效管理，利益相關(guān)者的參與必不可少。

EDF和WWC強(qiáng)烈建議未來(lái)水電工程的投資與運(yùn)營(yíng)應(yīng)該契合SHARE理念，并適當(dāng)?shù)嘏c聯(lián)合籌資方式結(jié)合，使該理念發(fā)揮作用。該框架呼吁在未來(lái)幾十年里“持續(xù)穩(wěn)定地關(guān)注”利用多功能工程的機(jī)會(huì)進(jìn)行投資與開(kāi)發(fā)。

3 共享案例

EDF-WWC框架提供了12個(gè)深入的案例研究(本文未包括全部案例)。案例分布于拉丁美洲、北美洲、歐洲、非洲、亞洲以及大洋洲，可代表各類地形、規(guī)模和用途，對(duì)已取得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)展開(kāi)了深入分析。

3.1 非 洲

尼日爾的肯達(dá)基(Kandadji)大壩高26 m，為多用途土石壩，水庫(kù)庫(kù)容1 600萬(wàn)m3，位于尼日爾河主河道，馬里邊境下游。設(shè)計(jì)年均發(fā)電量629 GW·h，灌溉面積4 500萬(wàn)m2，最小下泄流量120 m3/s，以保證薩赫勒(Sahel)脆弱地區(qū)的供水與生態(tài)修復(fù)。

自1976年起對(duì)肯達(dá)基進(jìn)行研究，最初的重點(diǎn)在水力發(fā)電。到20世紀(jì)90年代中期，反復(fù)的干旱和枯水流量使得從地區(qū)層面提升供水質(zhì)量以及優(yōu)化工程效益的需求迫在眉睫。

大壩于2012年開(kāi)工建設(shè)，但因施工效果欠佳而停工，2016年又恢復(fù)施工，預(yù)計(jì)2020年完工。該多用途方案中的主要挑戰(zhàn)之一就是許多效益(包括灌溉)對(duì)于當(dāng)?shù)厮綘I(yíng)機(jī)構(gòu)缺乏吸引力，導(dǎo)致缺乏足夠的資金和融資回報(bào)率來(lái)償還商業(yè)貸款。后來(lái)，將該工程作為公共項(xiàng)目，以達(dá)成灌溉和流量控制等改善民生的廣泛政治意愿，從而使得情況有所改觀，但仍無(wú)法改變其經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率。世界銀行的投資占整個(gè)方案的25%，剩下的資金由10個(gè)合作方共籌資金和尼日爾政府的配套資金組成。管理大量的投資者使原本富有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目變得更加復(fù)雜。

這類項(xiàng)目性質(zhì)復(fù)雜，涉及眾多部門和國(guó)家，在沿河各國(guó)做好充分的協(xié)調(diào)是成功的關(guān)鍵?？线_(dá)基工程遇到的其他困難還包括對(duì)方案不同部分(包括灌溉、電站和大壩水流控制)的設(shè)計(jì)與投資要根據(jù)實(shí)際情況決定。

3.2 大洋洲

澳大利亞的勃朗特(Bronte)潟湖由塔斯馬尼亞水電公司于20世紀(jì)50年代建成，當(dāng)時(shí)唯一的用途是蓄水發(fā)電，后來(lái)發(fā)展成了多用途設(shè)施。由于并非有意識(shí)地決定將單一用途水庫(kù)轉(zhuǎn)型成多用途水庫(kù)，因而對(duì)于制度變革后如何實(shí)現(xiàn)并強(qiáng)化多種用途，沒(méi)有進(jìn)行專門的成本和收益分析。促成這一變革的因素包括以下2個(gè)方面。

(1) 與旅游相關(guān)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。如：國(guó)家級(jí)或地區(qū)級(jí)的休閑式鱒魚垂釣和獨(dú)木舟運(yùn)動(dòng)等。

(2) 不斷提高的社會(huì)期望和價(jià)值觀。追求娛樂(lè)活動(dòng)的能力不斷增強(qiáng)，對(duì)戶外及自然景觀的鑒賞能力不斷提高，對(duì)本地食物和追求自我的興趣日漸增加。

塔斯馬尼亞水電公司面臨的難題與平衡娛樂(lè)需求和用地用水的問(wèn)題有關(guān)，如管理相互競(jìng)爭(zhēng)的娛樂(lè)項(xiàng)目之間的沖突，管理非法露營(yíng)、垃圾、船道交通、安全保障、標(biāo)識(shí)等。由于該公司的主要任務(wù)是發(fā)電，而非應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)睾投嘤猛窘?jīng)營(yíng)帶來(lái)的壓力，公司制定了休閑準(zhǔn)則來(lái)指導(dǎo)與外界利益方之間的合作。

勃朗特潟湖是塔斯馬尼亞島多功能水庫(kù)的一個(gè)典范。休閑功能對(duì)發(fā)電的影響很小，卻創(chuàng)造了商業(yè)價(jià)值，使利益方與社區(qū)間建立了良好關(guān)系，為公司帶來(lái)良好前景。

3.3 拉丁美洲

阿雷納爾(Arenal)湖和桑格雷格都(Sangregado)大壩由哥斯達(dá)黎加國(guó)家電力公司管理。157 MW的水電廠房對(duì)于整個(gè)國(guó)家而言意義重大，1978年建成后的發(fā)電量占全國(guó)總電量的70%。

該工程的目標(biāo)為發(fā)電和灌溉，使1 125家種植甘蔗、飼料、大米和養(yǎng)魚的家庭受益，為當(dāng)?shù)貏?chuàng)收約16.37億美元。這里也提供了優(yōu)良的休閑場(chǎng)所，并變得愈發(fā)受歡迎。圍繞庫(kù)容1 750 m3的水庫(kù)開(kāi)展了如帆板沖浪和淡水垂釣等新活動(dòng)，使該地正逐漸成為一個(gè)重要的旅游勝地。阿雷納爾湖使該國(guó)能夠利用水源、發(fā)電和灌溉農(nóng)業(yè)用地，并獲得了巨大的社會(huì)效益。越來(lái)越多的旅游活動(dòng)賦予該湖新的使命。此外，政府正在推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，為保護(hù)區(qū)提供支持。2000年，該湖被納入拉姆薩爾(Ramsar))公約保護(hù)區(qū)(該公約為政府間條約，旨在保護(hù)并合理利用濕地及其資源)。

4 可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力

多功能水電站水庫(kù)通常被譽(yù)為可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。聯(lián)合國(guó)物質(zhì)流與資源綜合管理研究院( UNU-FLORES)院長(zhǎng)R.阿達(dá)克連反復(fù)強(qiáng)調(diào)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展必須采用互聯(lián)的方式。他提出，通過(guò)成功地管理水電站水庫(kù)來(lái)推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，需要新型的或互聯(lián)的模型，這些模型要能夠以各方平等的方式使用水資源，促進(jìn)彼此協(xié)作，權(quán)衡各方利益。

WWC主席貝B.布拉加教授認(rèn)為，水利基礎(chǔ)設(shè)施與水力發(fā)電所形成的一個(gè)整體是提供水安全的核心所在。未來(lái)的水利基礎(chǔ)設(shè)施必然是多功能的。他補(bǔ)充到，今后將不能繼續(xù)按照各部門各自為政的方法行事了。然而通過(guò)靈活的多用途水利設(shè)施提供水安全的瓶頸在于投資。從全球角度講，布拉加認(rèn)為投資不足以彌補(bǔ)供需之間的巨大缺口。他希望出現(xiàn)新的融資方案，并出臺(tái)新方法讓所有用戶對(duì)寶貴的水資源真正共擔(dān)責(zé)任。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

EDF-WWC框架指出，現(xiàn)在所有多功能水庫(kù)的利益相關(guān)者都應(yīng)共同采納SHARE理念。水庫(kù)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、操作、決策人員及其他相關(guān)人員均須接受該理念，以促進(jìn)對(duì)水的可持續(xù)管理。還應(yīng)鼓勵(lì)與研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展后續(xù)合作，集中研究多功能水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、新的融資體制及自適應(yīng)設(shè)計(jì)。將這些研究、方法論及模型手段與政策制定相結(jié)合將大有裨益。

在2015年世界水周上，UNU-FLORES、IHA以及聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNDP)召開(kāi)了一項(xiàng)會(huì)議，以討論利用多功能水庫(kù)進(jìn)行綜合水管理和可持續(xù)發(fā)展的可能性以及限制因素。討論的一個(gè)重要結(jié)論是還需要開(kāi)展更多關(guān)于多功能大壩的經(jīng)濟(jì)方面的研究。

關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、社會(huì)效益與挑戰(zhàn)、經(jīng)濟(jì)回報(bào)、防洪、通航等各方面的研究均已在進(jìn)行，但只有將這些研究整合起來(lái)，才能使社會(huì)與政府共同努力并找出它們之間的平衡點(diǎn)，同時(shí)需建立平衡各方利益的科學(xué)體系。

2015年9月，國(guó)家橡樹(shù)嶺實(shí)驗(yàn)室(Oak Ridge National Laboratory)發(fā)表了關(guān)于美國(guó)聯(lián)邦政府所有的水電站群中多功能水庫(kù)經(jīng)濟(jì)效益的研究。研究指出，多功能水庫(kù)每年都為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)數(shù)十億美元，然而卻從未有人嘗試從全國(guó)層面來(lái)評(píng)估其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。該實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展該研究的目的是估算美國(guó)的多功能水電站水庫(kù)為該國(guó)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。

該研究最初集中于美國(guó)聯(lián)邦政府所有的水電設(shè)施。田納西河流域管理局(TVA)、美國(guó)陸軍工程師團(tuán)(USACE)和美國(guó)墾務(wù)局(USBR)共計(jì)擁有并運(yùn)營(yíng)157座水電用途壩，占全國(guó)總裝機(jī)容量的近50%。這些大壩與相關(guān)水庫(kù)中超過(guò)80%被授權(quán)可擁有除水力發(fā)電以外的其他用途。

報(bào)告稱TVA和USACE所轄水庫(kù)表現(xiàn)出了類似的收益結(jié)構(gòu)，休閑娛樂(lè)在總收益中占比最大，近40%。每年水上娛樂(lè)和周邊觀光吸引了成千上萬(wàn)的游客。相比之下，通航在總收益中占比最小。發(fā)電占到總收益的25%～15%，在TVA和USACE的收益結(jié)構(gòu)中分別位列第二和第三。USBR所轄水庫(kù)是美國(guó)西部作物灌溉、農(nóng)場(chǎng)和家畜用水的主要提供者。幾乎所有這些水庫(kù)都具備灌溉功能，USBR所轄大壩中60%的收益與此功能相關(guān)。

美國(guó)聯(lián)邦水電大壩年均產(chǎn)能超 27.6萬(wàn)GW·h。該實(shí)驗(yàn)室的收益分析顯示，盡管發(fā)電是許多多用途工程的關(guān)鍵功能，但大多數(shù)情況下它并非國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大貢獻(xiàn)因素。取而代之的是休閑娛樂(lè)和灌溉所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益，與之相關(guān)的影響因素還包括游客的數(shù)量和消費(fèi)能力及灌溉作物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值等。

報(bào)告接著指出，隨著水庫(kù)水電裝機(jī)容量的提升，在只有一兩項(xiàng)其他功能時(shí)，發(fā)電效益占較大比重。對(duì)于有4～5項(xiàng)實(shí)用功能的多功能工程來(lái)說(shuō)，水電效益占總經(jīng)濟(jì)效益的比重較少，與其地位不相稱。大型工程通常會(huì)使多方受益，而最有價(jià)值的用途取決于多方相互競(jìng)爭(zhēng)的因素，包括地理位置、運(yùn)營(yíng)模式和授權(quán)用途。

報(bào)告總結(jié)到，多功能水庫(kù)中的每種功能通常都有明顯可量化的經(jīng)濟(jì)效益，效益的高低取決于庫(kù)容、地形、興利庫(kù)容、裝機(jī)容量以及其他各類因素。

該實(shí)驗(yàn)室的最終目標(biāo)是讓公私部門水電大壩的業(yè)主參與進(jìn)來(lái)，完成對(duì)全國(guó)所有多功能水庫(kù)的評(píng)估。

米博宇 方麗杰 譯

(編輯：陳紫薇)

2016-07-11

1006-0081(2016)12-0029-03

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