可持续水电评价方法研究

孙 丹 丹， 刘 园， 蒋 红

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 611130)

1 水电可持续评价的发展现状

在全球气候变化要求减少温室气体排放的背景下，水电作为可规模利用的清洁能源相较于化石能源具有相当大的优势，水电得到大规模的开发利用[1]。与此同时，开发水电带来的生态环境问题也日益受到国内外专家的广泛关注，基于这样的背景，20世纪80年代初，欧美一些发达国家开始针对水坝建设对生态环境的影响、河流生态系统恢复等方面开展了大量研究工作。为减缓水电开发造成的负面生态影响，产生了瑞士的绿色水电评价和美国的低影响水电认证。

瑞士的绿色水电标准从水文特征、河流系统连通性、泥沙与河流形态、景观与生境、生物群落5个方面反映健康河流生态系统的特征[2]，并通过5个方面的管理措施来实现，即最小流量管理、调峰、水库管理、泥沙管理、电站设计。环境范畴与管理范畴的内容结合，形成一个环境管理矩阵，整个矩阵为其25个域中的每一个域定义了环境目标、基本要求和详细的方法。绿色水电认证的目的是努力将水电站对生态环境的负面影响降至最低，评价方法采用的是定性评价。

美国低影响水电从8个方面提出了“低影响水电”应满足的条件，即：流量、水质、鱼类保护措施、流域保护、濒危物种保护、文化资源保护、公共娱乐功能、未被建议拆除。认证审查人员对照标准进行判断，只有满足所有标准的水电站才能通过认证。低影响水电旨在帮助识别和奖励那些通过采取措施将水电对环境的负面影响降至最低程度的水电站，使其发电企业在市场营销中更具竞争力。美国低影响水电认证和瑞士的绿色水电认证的共同点都是以环境保护为主要目标，关注水电工程对生态环境的影响，且该两种认证制度并未提及可持续水电的概念[3]。

在绿色水电站评价和低影响水电认证的启发和影响下，一些国际机构开发了水电可持续性评估工具，最具代表性的为国际水电协会(International Hydropower Association，IHA)与湄公河委员会(Mekong River Commission，MRC)分别推出的《水电可持续性评估规范》(Hydropower Sustainability Assessment Protocol)与“可持续水电快速评估工具(Rapid basin-wide Sustainability Assessment Tool)”。

水电可持续性评估规范针对水电工程所处的前期、准备、实施和运行四个阶段，提供独立的可持续性评估工具。评估主题涵盖环境、社会、技术和经济四个方面，根据工程各阶段的不同特点，设置不同的评估主题[4]，每个评估主题的得分从1分到5分不等。评估主题页内给出3分的完整说明，描述的是基本良好实践；5分说明给出的则是3分说明之外的附加要求，表达的是已被证实的最佳实践；其他评分等级的说明，则是以3分和5分为参照点给出标准[5]。

可持续水电快速评估工具是湄公河委员会基于湄公河流域的开发现状以及作为跨境河流的特殊属性所开发的可持续评估工具，其特点是着眼于整个流域评估任何阶段水电发展的可持续性。评估设置11个主题共53项指标，每项指标给出1～5分的评分标准。评估时可根据评估目的选择相应指标。

水电可持续性评估规范与可持续水电快速评估工具总体来讲仍是定性评估，评估方法相对复杂。评估者对工具的熟练程度、评估专家对工程的认识等都将直接影响评估结果。

我国水能资源丰富，随着近年水电开发速度的加快，主要河流梯级开发布局已基本形成[6]。水电开发过程中，生态环境、征地和移民安置、发电企业管理等方面也不断涌现出各种各样的问题和不足，为适应生态文明建设和能源绿色发展的要求，有必要探索研究适应我国水电发展国情的可持续性评价标准。

2 可持续水电评价内容及方法

参考《水电可持续性评价规范》《可持续水电快速评估工具》《绿色水电》等国际性技术规范，考虑水电站在设计、建设和运行中各利益相关方的需求，结合生态环境、安全管理等方面的要求，分别针对水电站设计、建设和运行三个阶段建立评价指标体系。评价指标体系设置目标层、要素层和指标层，根据水电工程所处开发时段设置各时段评估主题，并拟定评价指标。单个指标的评估主要采用定量或定性方式，并尽量采用定量方法计算出单项指标的具体数值，并对照评分标准进行赋分，根据单项指标的得分和各项指标权重，得出最终评价总分。单项指标评分采用5分制，总分采用百分制，高于60分即可认为水电工程可持续。以设计阶段评价指标体系为例，目标层为社会经济、环境、管理三个方面，对应的要素层和指标层各设置11个评估主题及12个单项评价指标(表1)。

3 案例分析

根据设计阶段可持续水电评价指标体系，选取金沙江上游某大型水电站作为案例进行分析[7]。该水电站位于西藏自治区和四川省交界的金沙江干流上，电站采用堤坝式开发，坝型为混凝土双曲拱坝，最大坝高217 m，库容10.8亿m3，调节库容5.37亿m3，电站总装机容量224万kW。电站于2016年11月通过国家发展和改革委员会核准，目前正处在建设阶段，但由于尚未达到建设高峰年，因此本文采用设计阶段评价指标对该水电站可持续性进行评价。

3.1 经济社会评价

该水电站装机容量224万kW，多年平均年发电量为102.98亿kWh，运行期将给当地带来大量的财政税收，为相关产业提供能源支持。电站建设期间随着工程资金的投入，将为区域经济发展创造良好的机遇。施工期间由于大量施工人员进驻，将促进当地消费需求的猛增，从而促进当地农业、餐饮业和其他服务业的发展，对于当地第三产业的快速发展具有极大的促进作用。

该水电站固定资产投资约294亿元，建设期将对地方经济增长产生拉动作用，并对地方财政税收做出较大贡献。经测算，电站投资建设期间(2014～2024年)，可拉动西藏GDP增长1.13个百分点，可拉动四川省经济增长0.05个百分点。

电站投运后，通过项目自身发挥效益，促进西藏和四川两省经济增长。经测算，2025年对西藏经济增长的贡献率为5.2%，可拉动自治区经济增长0.52个百分点；对四川省的经济贡献率为0.32%，可拉动全省经济增长0.03个百分点。

表1 水电站设计阶段可持续评价指标体系

该电站处于金沙江上游，区域人口分布稀少，水库淹没及工程占地涉及人口数量少，移民安置难度可接受。

综合以上分析，对照可持续评价的赋分原则，该电站经济社会评价得分为27分。

3.2 环境评价

电站的建设对当地社会经济发展具有重要作用，可有效改善区域交通等基础设施条件，解决当地群众就业，社会效益显著。电站不涉及环境敏感区，工程按照现行环保法律法规要求编制环境影响评价报告，并针对工程建设和运行可能对环境产生的影响制定了完善的环境保护措施体系。电站运行期年发电量102.98亿kWh，可实现737.7万t/y的减排效益，在一定程度上防止了非再生能源的消耗及其带来的环境问题，具有较好的环境效益。另外，为减免工程建设及运行造成的不利环境影响，工程制定了系统的环保措施方案，包括施工期废污水处理、固体废物处理、噪声及粉尘污染控制、移民安置环境保护、水生生态保护、陆生生态保护等。工程环保措施实施后，工程建设及移民可能造成的新增水土流失基本可以得到控制；水库可能会使局部小环境变得湿润，使旱生河谷灌丛或草丛植被类型向半湿润的植被类型演化。

因此，该电站具有较好的经济效益和环境效益，对照可持续评价的赋分原则，该电站环境评价得分为33分。

3.3 管理评价

为合理开发金沙江丰富的水能资源，加强藏区电力基础设施建设，实现“藏电外送”，构建国家“西电东送”接续能源基地，国家发展和改革委员会于2011年8月批准同意该电站开展前期工作。2011年7月国家环保部对金沙江上游水电规划环评进行批复，2016年4月对电站环评进行了批复。电站开发建设单位为华电金沙江上游水电开发有限公司，中国华电集团有限公司直属的水电流域公司，受集团总部直接管理，主要负责金上川藏段梯级电站和沿江风光电资源的开发建设和管理。公司管理水平先进，运营能力处于行业领先水平，抗风险能力较强。

工程建设前期，按照国家法律法规及要求完成了各项行政审批手续，最终取得核准文件，项目前期工作依法依规。项目建设单位具有良好的资金水平及项目管理能力，对照可持续评价的赋分原则，该电站管理评价得分为18分。

3.4 结果分析

综合权重，确定该电站的最终得分(图1)，通过定量计算和定性分析，得出该电站各单项指标的评价得分(表2)。

图1 可持续性评价得分结果

表2 设计阶段可持续评价结果

由评价结果可见，该电站在经济社会方面的得分最多，为5分；由于该电站的开发任务以发电为主，无其他综合利用功能，因此，工程综合利用效益得分最低，为1分；电站地处川藏地区，交通等基础设施条件较差，财务生存能力得分较低，其余经济社会得分均在4分以上，总体属于中等可持续水平。电站在规划、设计过程中，严格执行国家相关法律法规要求，依法履行相关审批程序，在开发水电的同时，对电站建设和运行过程中可能产生的生态环境问题、移民问题都予以充分考虑，深入贯彻“绿色金上”的水电开发精神。综上，电站综合评价得分为78分，为中等可持续，表明该水电站具有较好的可持续性。但由于电站地处金沙江上游川藏段，生态环境敏感，高海拔地区植被恢复存在一定难度；电站坝高超过200 m，水库为季调节水库，运行期库区水温分层明显，低温水下泄对下游河段水生生态有一定影响；高坝泄洪产生的气体过饱和影响也是需重点关注的环保问题。因此，在电站后续的开发建设和运行管理过程中，需坚持生态优先，在保护中开发的原则，走可持续发展之路。

4 结 语

可持续水电评价是以大中型水电工程为研究对象，从经济社会、环境和管理3个方面制定评价指标，给出计算和赋分方法，定量化评价水电工程在设计、建设、运行等各阶段的可持续性，并以大型水电工程作为实例，选择设计阶段评价指标进行计算，结果表明：评价指标体系的应用具有可操作性，评价结果能够反映制约工程可持续性的关键问题，因而能够为水电开发企业提供科学的管理和决策支持。

鉴于该项研究指标初步建立，其实用性和指导性仍有待于进一步检验，为了建立具有广泛适用性的可持续水电评价指标体系和评价标准，还需开展更加深入的研究和案例分析工作，从而提高指标体系的科学性和适用性。