[英國] S.普里查德

運行與管理

多功能水庫開發(fā)與利用的共享理念及其經(jīng)濟效益分析

[英國] S.普里查德

為了對多功能水電站水庫進行科學管理，針對各方需求的競爭與沖突，提出了多功能水庫的水資源利用框架——共享理念。介紹了制定該框架的背景與意義，詳細闡述了該框架的5個核心概念，并結(jié)合3個多功能水庫的實際開發(fā)與運行案例，演示了在具體工程中如何運用該理念。分析了多功能水庫的經(jīng)濟效益及其組成結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，對水庫的多目標共享開發(fā)與利用有利于經(jīng)濟增長，可平衡各方利益和需求，實現(xiàn)水資源的綜合管理，推動可持續(xù)發(fā)展。

水庫；多功能水庫；科學管理；經(jīng)濟效益

1 共享理念的提出

水庫的多種功能會帶來競爭與沖突，使對全球水資源進行科學管理的需求日益迫切。在法國電力集團(EDF)和世界水理事會(WWC)近期提出的管理框架中，多功能水電站水庫的水資源共享利用成為焦點話題。

為了實現(xiàn)預(yù)定的可持續(xù)發(fā)展目標(SDGs)，《2014年世界水資源開發(fā)報告》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，為了達到可持續(xù)發(fā)展的目標，努力實現(xiàn)覆蓋全人類的糧食保障以及水與能源的使用，未來對水的需求將越來越大，多種不同用戶的需求也將越來越多樣化。由于水資源短缺國家都要走可持續(xù)增長和發(fā)展之路，缺水和水質(zhì)問題在世界很多地區(qū)會變得愈加重要和復雜。

EDF高級經(jīng)濟學工程師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。未來的管理需要一套互聯(lián)的整合方法來保證這些需求互補，而非相互排斥。

除了發(fā)電之外，水電站水庫通常會開發(fā)其他功能，如：供水、防洪、灌溉以及環(huán)境和娛樂方面的服務(wù)等。國際大壩委員會(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。

在競爭中共享水資源被認為是這些多用途設(shè)施面臨的一項主要挑戰(zhàn)。這些多重功能盡管通常是互補的，但也會造成彼此的沖突。正因為如此，EDF和WWC才在2012年達成合作意向，其目標是編制一個多功能水電站水庫的水利用框架，以解決以下問題。①使多功能水電站水庫利用中的矛盾與競爭最小化;②制定合理的管理體系，對戰(zhàn)略、規(guī)劃、決策和運營采取協(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和國際能源署水電服務(wù)附屬機構(gòu)。其他協(xié)助機構(gòu)還有國際水電協(xié)會(IHA)、世界銀行以及世界自然基金會(WWF)。在2015年韓國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

人們的普遍共識是，水電站水庫中多目標水資源利用所帶來的有利影響應(yīng)該被最大化，同時要盡量避免、最小化、減少或者補償其負面影響。EDF-WWC框架也承認，沒有哪個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現(xiàn)多功能水電站水庫開發(fā)與運行中水的可持續(xù)性管理：①愿景共享；②資源共享；③責任共擔；④權(quán)利共享、風險共擔；⑤投資共擔、收益共享。

該框架將多功能工程的各方面問題融合到一份文檔里，指出了用于指導制定決策的問題和原則。所有工程都針對具體情況，要適應(yīng)當?shù)貙嵡椤?/p>

此外，多功能水電站水庫的可持續(xù)性被歸納為5項價值主張，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)。多用途水電站水庫的可持續(xù)發(fā)展目標能達到何種層次取決于精細的規(guī)劃、施工、運行、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)濟數(shù)據(jù)和創(chuàng)新的融資機制對于公平高效的管理而言至關(guān)重要。

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

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

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

EDF和WWC強烈建議未來水電工程的投資與運營應(yīng)該契合SHARE理念，并適當?shù)嘏c聯(lián)合籌資方式結(jié)合，使該理念發(fā)揮作用。該框架呼吁在未來幾十年里“持續(xù)穩(wěn)定地關(guān)注”利用多功能工程的機會進行投資與開發(fā)。

3 共享案例

EDF-WWC框架提供了12個深入的案例研究(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，對已取得的經(jīng)驗教訓展開了深入分析。

3.1 非 洲

尼日爾的肯達基(Kandadji)大壩高26 m，為多用途土石壩，水庫庫容1 600萬m3，位于尼日爾河主河道，馬里邊境下游。設(shè)計年均發(fā)電量629 GW·h，灌溉面積4 500萬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。

自1976年起對肯達基進行研究，最初的重點在水力發(fā)電。到20世紀90年代中期，反復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年開工建設(shè)，但因施工效果欠佳而停工，2016年又恢復施工，預(yù)計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)對于當?shù)厮綘I機構(gòu)缺乏吸引力，導致缺乏足夠的資金和融資回報率來償還商業(yè)貸款。后來，將該工程作為公共項目，以達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，但仍無法改變其經(jīng)濟內(nèi)部收益率。世界銀行的投資占整個方案的25%，剩下的資金由10個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)性的項目變得更加復雜。

這類項目性質(zhì)復雜，涉及眾多部門和國家，在沿河各國做好充分的協(xié)調(diào)是成功的關(guān)鍵。肯達基工程遇到的其他困難還包括對方案不同部分(包括灌溉、電站和大壩水流控制)的設(shè)計與投資要根據(jù)實際情況決定。

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50年代建成，當時唯一的用途是蓄水發(fā)電，后來發(fā)展成了多用途設(shè)施。由于并非有意識地決定將單一用途水庫轉(zhuǎn)型成多用途水庫，因而對于制度變革后如何實現(xiàn)并強化多種用途，沒有進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個方面。

(1) 與旅游相關(guān)的經(jīng)濟發(fā)展。如：國家級或地區(qū)級的休閑式鱒魚垂釣和獨木舟運動等。

(2) 不斷提高的社會期望和價值觀。追求娛樂活動的能力不斷增強，對戶外及自然景觀的鑒賞能力不斷提高，對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需求和用地用水的問題有關(guān)，如管理相互競爭的娛樂項目之間的沖突，管理非法露營、垃圾、船道交通、安全保障、標識等。由于該公司的主要任務(wù)是發(fā)電，而非應(yīng)對當?shù)睾投嘤猛窘?jīng)營帶來的壓力，公司制定了休閑準則來指導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的一個典范。休閑功能對發(fā)電的影響很小，卻創(chuàng)造了商業(yè)價值，使利益方與社區(qū)間建立了良好關(guān)系，為公司帶來良好前景。

3.3 拉丁美洲

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

該工程的目標為發(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?shù)貏?chuàng)收約16.37億美元。這里也提供了優(yōu)良的休閑場所，并變得愈發(fā)受歡迎。圍繞庫容1 750 m3的水庫開展了如帆板沖浪和淡水垂釣等新活動，使該地正逐漸成為一個重要的旅游勝地。阿雷納爾湖使該國能夠利用水源、發(fā)電和灌溉農(nóng)業(yè)用地，并獲得了巨大的社會效益。越來越多的旅游活動賦予該湖新的使命。此外，政府正在推進可持續(xù)發(fā)展，為保護區(qū)提供支持。2000年，該湖被納入拉姆薩爾(Ramsar))公約保護區(qū)(該公約為政府間條約，旨在保護并合理利用濕地及其資源)。

4 可持續(xù)發(fā)展的動力

多功能水電站水庫通常被譽為可持續(xù)發(fā)展的動力。聯(lián)合國物質(zhì)流與資源綜合管理研究院( UNU-FLORES)院長R.阿達克連反復強調(diào)要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展必須采用互聯(lián)的方式。他提出，通過成功地管理水電站水庫來推動可持續(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，促進彼此協(xié)作，權(quán)衡各方利益。

WWC主席貝B.布拉加教授認為，水利基礎(chǔ)設(shè)施與水力發(fā)電所形成的一個整體是提供水安全的核心所在。未來的水利基礎(chǔ)設(shè)施必然是多功能的。他補充到，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，布拉加認為投資不足以彌補供需之間的巨大缺口。他希望出現(xiàn)新的融資方案，并出臺新方法讓所有用戶對寶貴的水資源真正共擔責任。

5 經(jīng)濟效益分析

EDF-WWC框架指出，現(xiàn)在所有多功能水庫的利益相關(guān)者都應(yīng)共同采納SHARE理念。水庫的設(shè)計、開發(fā)、操作、決策人員及其他相關(guān)人員均須接受該理念，以促進對水的可持續(xù)管理。還應(yīng)鼓勵與研究機構(gòu)開展后續(xù)合作，集中研究多功能水庫的經(jīng)濟價值、新的融資體制及自適應(yīng)設(shè)計。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)合國開發(fā)計劃署(UNDP)召開了一項會議，以討論利用多功能水庫進行綜合水管理和可持續(xù)發(fā)展的可能性以及限制因素。討論的一個重要結(jié)論是還需要開展更多關(guān)于多功能大壩的經(jīng)濟方面的研究。

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

2015年9月，國家橡樹嶺實驗室(Oak Ridge National Laboratory)發(fā)表了關(guān)于美國聯(lián)邦政府所有的水電站群中多功能水庫經(jīng)濟效益的研究。研究指出，多功能水庫每年都為國民經(jīng)濟發(fā)展貢獻數(shù)十億美元，然而卻從未有人嘗試從全國層面來評估其帶來的經(jīng)濟效益。該實驗室開展該研究的目的是估算美國的多功能水電站水庫為該國帶來的經(jīng)濟效益。

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

報告稱TVA和USACE所轄水庫表現(xiàn)出了類似的收益結(jié)構(gòu)，休閑娛樂在總收益中占比最大，近40%。每年水上娛樂和周邊觀光吸引了成千上萬的游客。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所轄水庫是美國西部作物灌溉、農(nóng)場和家畜用水的主要提供者。幾乎所有這些水庫都具備灌溉功能，USBR所轄大壩中60%的收益與此功能相關(guān)。

美國聯(lián)邦水電大壩年均產(chǎn)能超 27.6萬GW·h。該實驗室的收益分析顯示，盡管發(fā)電是許多多用途工程的關(guān)鍵功能，但大多數(shù)情況下它并非國民經(jīng)濟發(fā)展的最大貢獻因素。取而代之的是休閑娛樂和灌溉所帶來的經(jīng)濟收益，與之相關(guān)的影響因素還包括游客的數(shù)量和消費能力及灌溉作物的經(jīng)濟價值等。

報告接著指出，隨著水庫水電裝機容量的提升，在只有一兩項其他功能時，發(fā)電效益占較大比重。對于有4～5項實用功能的多功能工程來說，水電效益占總經(jīng)濟效益的比重較少，與其地位不相稱。大型工程通常會使多方受益，而最有價值的用途取決于多方相互競爭的因素，包括地理位置、運營模式和授權(quán)用途。

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

該實驗室的最終目標是讓公私部門水電大壩的業(yè)主參與進來，完成對全國所有多功能水庫的評估。

米博宇 方麗杰 譯

(編輯：陳紫薇)

2016-07-11

1006-0081(2016)12-0029-03

TV697.19

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