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水电在可持续发展中的作用(三)
九、不断完善水电对可持续发展的贡献
水电项目的可持续发展需要多个领域和许多组织的配合。
(一)水电舞台上的行动者
在水电领域,不能采取单一的组织结构,也不能进行独立实践。
水电行业和产业需要来自环境和社会科学、经济、生物以及技术和工程领域的专家集体参与设计和运行。在项目批准之前,无论是公共投资或是私人投资,这些专家们将着手对参与项目规划的团体或组织提出必要的建议。项目规划的主要参与人员来自中央和地方政府部门、投资方、财政部门、当地利益方、能源和水利机构、环境监测部门、业主、运行人员以及代表和规范水电行业和水力资源的有关组织。因此,对水电项目的决策不是集中在仅仅几个权威人士的手中,在许多国家,水电行业服从于严格的监管机构,以保证项目建设的安全以及对环境和社会带来良好影响。
而且,多个相关利益者的参与过程在当今能源生产和水管理领域尤为重要。此过程旨在使所有主要利益方参与项目建设,以保证决策过程中的方法更加公正、更加透明,以及正确代表所有的有关群体。
在水管理方面,二十世纪九十年代初期出现了综合水资源管理(IWRM),作为解决跨行业水资源管理问题和用水争端的办法。利益各方的参与便是其主要原则之一。利益方的参与要求综合水资源管理不能仅仅局限于水和环境管理的结合。社会范围、能力建设、清晰定价、投资政策、信息交流、水资源的合理配置、采用最好的技术和实践经验,以及妇女的适当参与都是此过程的重要方面。
能源政策中利益各方的参与突出了必须对社会、环境和财政给予适当的考虑。联合国可持续发展委员会在2001年4月召开了一个利益多方的能源对话。虽然过去的关注焦点多集中在能源垄断、补贴和污染上,但是利益多方的参与方法使得不同的团体能够表达不同的关注:
--以平等公正为服务途径的工商业,确保按照社会和环境的要求,对电力的提供,发电收益和承受影响提供渠道;
--科学家主张分散的能源服务,注重实现燃料技术现代化的需要;
--当地权力机构呼吁加大对清洁、可再生能源的投资,实现利益共享;
--非政府组织(NGOs)寻求最大限度减少对社会和环境健康影响的办法,反对行业补贴;
--贸易联合会声称,补贴会给一些地区带来就业机会,然而会给另外一些地区造成损失,希望能进行公正过渡。
利益多方的过程最初是由世界大坝委员会(WCD)在1998年发起的。涉及的利益各方包括多边机构、受影响的社区、国际专业团体、非政府组织、政府机构、企事业单位、研究机构、私有公司以及流域管理局。召集如此广泛的群体,包括一些对大坝建设进行强烈批评的人,是在对颇受争议的环境和发展问题进行全球决策方面迈出了重要的一步。尽管世界大坝委员会的最后报告遭到了大量的政府和组织的反对,其主要原则和战略重点却得到了广泛认同。在这一开拓性创举中存在的主要不足之处可归纳为:
--最后报告的准备过程中缺乏协商;
--对大坝过去的性能进行偏向性的评估,集中在不成功的例子上,忽视了适当的效益评估;
--选择方案不完善的评估;
--建议和纲要不可行;
--对温室废气排放的不当处理,以及
--对全球环境问题的整体估计不足,如大气污染、气候变化和扶贫。
在将来,最重要的是,世界大坝委员会的后续组织即大坝和开发项目组织(DDP)将为全球利益多方关于大坝问题的对话创建一个全面、平衡、开放和透明的平台。
自从1992年在里约热内卢召开的地球峰会以来,人们日益清楚地意识到,有必要对世界最紧迫问题采取综合的方法。不能把问题和挑战截然分开、单独处理。解决办法也不能至上而下得以执行。当实施新的能源政策时,利益多方对话中提出的问题必须得到解决。
然而,裁定和决定必须由权力机构做出,当地的、区域的以及全国的当选代表也有职责和权力来制定决策过程的规章制度。因而,他们必须为决策的后果负责。而且,政府代表应该担负主要责任,保护受到影响的群众参与决策过程的权利,并确保他们受到公正对待及合理补偿。他们也不得不保证未来增长人群的水资源和能源供应。因为大部分水电都是国家重要项目,所以国家政府有责任推行透明、高效以及可预见的许可制度。
(二)需克服的困难
水和能源中的决策都是复杂的、多层面的。虽然人们明显意识到生态系统、社会结构、经济制度之间的相互关系,并进一步理解了水、能源、健康及气候变化等问题之间的联系,但要取得更持续性的发展,仍然有许多要做。
1、政治困难
虽然,人们明白发展中国家获得电力是经济和社会发展的一个先决条件,然而全面的电气化建设将很难完成。现在,许多发展中国家的城市和农村电气化建设—不论是建立在水电还是火电上—经常受到不完善的管理和价格、非法并网以及贫困用户有限购买力的阻碍。在人口稀少和偏远的地区,这些问题更加严重。
通过给指定区域增加主要基础设施(道路、桥梁、水库等),水电项目不仅构成当地和区域的社会经济发展,而且必须按照综合的水资源管理计划运行以满足多方面用水的需要。水电项目的规划涉及到社会不同阶层中经常有利益冲突的许多利益方。这就预示着决策者们将必须裁定由谁来承受负面影响,以及如何对他们进行补偿。这种全面的规划需要时间。决定一个项目的可持续与否,必须由政府在考虑到相关人们的愿望、需求和权利而做出的一个选择。
而且,随着公众对水电带来的环境和社会后果,以及过去一些失败经历的关注日益增加,使得一些组织良好的非政府组织以及地方和全球组织逐渐增多。它们的活动造成了项目被迫延期和取消,特别是对于国际开发机构支持的项目。尽管在事实上,对电力和淡水的获取是扶贫和提高生活水平的一个重要因素,结果使这些机构现在不愿参与新的水电项目。
然而,声响最大的利益群体无需为“沉默的”多数代言。最近美国开展的一项民意调查显示,93%的美国公民认为水力发电应该在将来发挥重要作用,相比其它六种电力来源(天然气、太阳能、柴油发电、风能、核能和火电),89%的民众愿意使用水电。这种普遍观点的基础便是水电带来的利于环境,清洁、天然、可再生以及廉价的精确的公众形象。
今天,对水电项目固有的复杂技术、环境和社会问题的合理理解和认识,要求远远超出对环境和社会的充分研究,这将依次增加项目成本和准备时间。过去看来一些技术经济上可行的项目,在一旦延期并考虑到补偿费用的情况下就变得不切实可行了。一些情况下,来自所有利益各方的观点,包括环境专家和技术专家,使得项目不被接受,同时一些权力机构有时也缺乏决断能力。
也许,需要克服的最大困难是,水电的长期规划中缺乏政治和经济的激励措施,同时需要大量的政府努力来了解并协调私有部门的参与。
2、能源部门建立公平竞争机制
在能源供应领域,政府、私有部门、公共企事业单位、财政机构和非政府组织必须做出更多的努力来建立公平竞争机制。正如联合国专家小组报告中所指出,协和的竞争制度将是在取得更加可持续发展中向前迈出的一步。
为建立公平竞争机制,能源部门需要:
--方案比较时,要包括对项目整个使用年限的评估;
--严格运用可再生能源的科学定义;
--考虑发电方案的可靠和灵活程度;
--考虑造成全球变暖的温室气体排放;
--在方案选择和政府职能之间协调环保制度;
--扩大对所有能源生产的评估范围;
--审视财政机制;
--鼓励开发一个充分考虑外在因素(例如空气污染费、自然资源枯竭)和社会利益(如防洪、供水、娱乐、航运及辅助服务)的市场和规范环境。
主要通过增加开发方案之间的竞争力,当前能源部门的重组应提高经济效益。这方面最重要的是要为所有的能源开发方案建立一个公平竞争机制。然而,当前的争议倾向于强调首先解决肩负压力的群体。通常而言,这些问题是很重要,但公平竞争机制的许多其它方面却经常被忽视,尽管从可持续发展观点看来应是非常重要的。因此,必须考虑以下方面的内容:
以整个运行年限为基础对开发方案进行系统的比较
许多对于能源供应方案的比较,重视环境影响,而不对项目整个运行年限(LCA)进行评估。对项目整个运行年限进行系统评估将对较好的能源开发方案给予更为现实地验证。
而且,整个运行年限评估重视了国际协作的需要,因为在不同的国家可能都将发生矿石燃料的燃烧而产生废气排放。通过所有京都签约国承认的国际协议,而不采取同样的评估原则,来解决关于能源进出口而产生的废气排放问题将是不容易的。
对“可再生”能源进行科学的定义
许多提出的规范化改革旨在提倡利用可再生能源,因为这将不会耗尽主要的矿石燃料资源。将水电从可再生能源规划中全部或者部分排除,在科学上是不合理的。实际上,不可能从理论上对风能—通常被认为是一种最有前景的可再生能源和水电区分开来。二者都是太阳能的间接形式。与矿石燃料相比,它们不会增加熵。换言之,这两种资源都将从分散的能源自然流(风或者水流)中产生一种更有用的能源形式(电)。与需要多个演变步骤的矿石燃料相比,水电和风能都具备很短的能源链。与水电链中超过90%的效率相比,这些演变过程中不同形式的能源受到损失,使得矿石燃料链中最后总的效率不到25%。
方案比较时要考虑可靠程度和灵活性
对不同发电方案的比较常常不考虑每一方案提供的服务程度。当前的争议倾向于认为所有发出的电都是等同的。这是一个严重的方法错误,因为一些方案需要一度电就能输出一度电,而有的方案却不行。例如,如果没有风,风轮机便不能发电。据此看来,需要的备用发电方案的影响也必须考虑在内。在不同类型的水电项目中,区别很大。基本上,径流式水电项目是按照河流的季节变化运行,就不如带水库运行的电站灵活。
考虑温室废气排放(GHGs)
虽然最近的研究旨在建立环境保护的公平运行机制,但是大多集中在毒气排放对环境外在影响。一个常常被忽视的最重要的环境外在影响便是温室气体的排放。应该对此明确地重视,因为温室气体造成了一些严要的环境问题,如全球变暖。在这方面,所有形式的可再生能源都比矿石燃料发电方案好得多。
理顺环保制度
另外一个被忽视的问题便是在当前评估过程中缺乏公正性,导致了一些方案被大大拖延。如果这些拖延阻碍了高效益方案的开发,它们就与可持续发展的目标背道而驰。在澳大利亚、日本、新西兰一些太平洋国家,天然气发电站项目获得建设许可的期限不到两年,包括环境影响评估。对于一个产出同样电力的水电项目而言,获取建设许可至少需要六年—更不必说水电大坝和电站的建设周期比火电站长许多。批准时间长的原因之一是,对火电站的评估不必涉及通过土壤、流域酸化或温室气体排放对生态系统造成的影响。火力发电方案仅仅需要证明项目将达到排放标准,同时现今没有一个温室气体排放的强制标准。水电项目不得不非常细致地考虑并处理当地和区域的影响,同时在开工许可获得以前,还得提出合适的防止措施。
将评估范围扩大到对所有能源生产商
一个公平竞争机制不仅涉及电力生产商,而是所有的能源生产商。电力生产商的确反对矿石燃料的直接利用,如燃烧天然气。例如,在不同类型的开发商中,对能源保护计划的责任分配不公平;常常是只有电力的消费者和生产者必须为能源效率计划付费,而燃气和燃油的消费者和生产者不必为此付费。
3.财政上的障碍
在财政上建立一个公平竞争机制也是需要的。一般而言,在成本和风险评估中将环境和社会外在的影响融合起来还是不充分的。因为财政上的考虑主要注重短期效应,而没有顾及可持续发展的更长远前景。新出现的能源市场正承受着机构上的困难,为可再生能源的开发造成许多投资障碍,如不确定的批准原则和时限、债务偿还上的分歧以及缺乏对高投入建设项目的财政支持。
随着电力市场上竞争更加激烈的全球化趋势,水电必须在短期价格基础上同其他能源技术竞争。私有部门投资更加依赖要求建设周期短、投资成本低、风险小以及运行费用合理。虽然水电具有将绝大部分固定成本分摊在项目运行年限上的优势,但也面临着初次开发成本比火电项目高出100%--200%的劣势,具体视开发站址而定。这是由于每单位容量需要更高的建设成本,同时更长的建设周期造成高额的偿付利息。因此,即使水电的运行成本较低,其显然需要较长的建设周期、较高的投资成本,同时比火电站风险更大。
二十世纪八十年代和九十年代矿石燃料的价格较低,火电站效率得到改善,同时天然气的不断开采,大大地激励了火电站的进一步发展。在许多国家,火电过去(现在仍然)受到政府扶持,包括补贴和免税措施。
对可持续发展项目的合适的投资气候必须更加注重长期的财富创造,而不是短期的价格竞争。
(三)对未来的建议
受水和能源政策包围的水电部门,经常成为可持续发展的争议中心。世界大坝委员会(1998-2000)归纳为,包括水电项目的水资源基础设施项目,已经“太过于经常按照环境和社会不能接受的成本进行开发”。然而,世界大坝委员会没有提出水电在将来不应鼓励,或者只有小型水电项目应该得到开发的观点。相反,却提出了一个包括水与能源项目的规划、开发、管理的范围更广的过程。
1.加强对话
许多国家正更多地采用利益多方探讨的过程。然而,更加长期的规划(比当局政治期限长一点)似乎将不再采用。必须鼓励合适的决策系统,以取得实时而持续的成果。当权者面临着弘扬社会公正、关心环境以及保证经济发展等挑战。当私有部门的作用增加,这种挑战变得更加复杂。其中,最大的问题之一便是不能在合理的时间框架下形成决定。而且,必须让每一个人知道所有决策估计所要付出的代价,包括“什么也不做”的方案。最小的可持续结果—决策瘫痪或者通过风险转移而展开的无尽的费钱的研究—必须避免。这给发展中国家造成不可接受的耗费。
2.分享成功经历
为了分享良好实践和有关方法的信息,水电团体采取了一些措施以交流成功的经验。
3.编制可持续发展纲要
在可持续发展面临的挑战增加的过程中,国际水电协会支持综合规划实施的原则、全面方案评估、优化开发以及责任管理。协会正在准备一整套建议,使其成员国对可持续发展中水电的特定作用提供指导。
成功的项目依赖于对政府政策的充分理解,以及正确运用财政、技术、社会和环境管理手段。对多边开发机构的要求也必须有所了解。
国际水电协会“可持续发展纲要”中详细解决了这些问题,计划在运行经验以及与多个利益团体对话的基础上提出最好的实践。
纲要的要点包括:
--鼓励制定国家能源政策计划;
--减少能源生产中碳的含量;
--对能源选择进行充分评估;
--水电项目的选择比较;
--对新项目运用环境影响评估原则;
--结合环境管理系统和安全因素,考虑法律和机构设置的运行实践;
--通过发现问题并采取杜绝措施,优化环境;
--通过集体协商方案,在项目所有实施阶段考虑社会公正问题;
--一个预先决定因素是政府建立良好的立法和机构框架,并致力于结合一个效益共享分析的全面成本和效益研究。
4.对未来的建议
必须认识到,没有单一而完美的满足世界能源需求的解决办法。然而,即使没有理想的办法,好的方案仍然存在。
未来的政策应包括:
--水与能源的联系需要更加紧密。水和能源资源是相互联系的;他们在发电中发挥重要作用并且相互利用。
--应该促进建立加强现在人类和未来人类公平的系统。
--项目开发规模应该满足预计的当地、国家或者地区的长远需要。
--应该更清晰的界定能源管理和开发中公共和私有部门的作用。
--影响评估应该平衡当地、地区乃至全球的前景。
--包括水电的可再生能源在真正弥补不可再生能源技术的条件下(即:应该考虑能源偿付比例以及补偿要求),应该得到进一步开发。
--应该为综合系统,即:多功能型、灵活型、可靠型、清洁型和高效型,进一步采取信贷和激励措施。
--完美不应该成为良好实践的对立面。
--应该寻求并支持探讨的结果而不能不适当地拖延决策和重要的基础设施建设。
--应该在最高的必要的层次上做出决定。
十、结论
水电产业与水资源管理、可再生能源生产紧密相连,因此在与国际社会合作中发挥着重要作用,同时为帮助全球亿万人口取得安全饮用水以及充足的能源供应的可持续发展做出了贡献。
在最需要的地方提供可持续发展潜力
如今,全球有16亿人仍然没有用上电,约有11亿人没有足够的用水。他们中的许多人水资源和电能都非常匮乏,因此生活困难重重。用于水电开发的资源储量广泛分布于世界上约150个国家。将近70%的经济上可行的资源储量有待开发,大部分分布在需求紧迫的发展中国家。
适合不同需求和目的
水电适合于广泛的项目规模和类型。水电项目的设计可满足特定需要以及特定的站址条件。
支持土地和水资源的多种利用
因为水电不会消耗用来发电的水资源,它能将这种重要的资源留作它用。而且,通过电力销售获得的收入可投资于其他关系人类福利的基础设施建设,如饮水供应系统以及粮食生产的灌溉项目。
维持生计
水,一种支持所有生命形式的最基本资源,遗憾的是没有按照季节和地理环境平均分布。世界上一些地方易于干旱,使得水资源成为了一种稀有而贵重的商品,然而,其他一些地方却遭受着洪水带来的灾害。在整个的人类历史中,已经成功地利用大坝和水库来收集、储存、管理着维持人类文明的水资源。水电也经常支持其他重要的水资源服务,如灌溉、防洪、以及饮用水供应,并促进了对这一重要资源的公平分享。
对气候变化的实际响应
与其他大型能源开发方案相比,水电极少产生温室废气,因此有助于减缓全球变暖。而且,通过雨季储水、旱季排水,大坝和水库在洪水期和干旱季节时对水进行了控制。这些保护人类生命和财产的重要作用,将在气候变化中变得更加重要,将给降雨的频率和强度带来更加大的可变化性。
改善空气质量
水电替代了主要的矿石燃料发电项目,特别是燃煤发电站,这减少了大气污染,以及对降雨、土壤和水生态系统的酸性影响。也通过向发展中国家提供家庭用电力,家庭产生的污染也可以减少。保护了妇女和儿童免受由于烧火做饭释放烟尘造成的呼吸道疾病的困扰。
提供特别服务水平
水电显示了其在为供电系统提供服务中的显著作用:
--可靠:水电是一种建立在一个多世纪运行经验基础上的已经得到验证、简单易懂的技术。水电项目运行费用最低,使用寿命最长。对电站进行升级和改造易于延长项目的运行寿命。
--高效:水电站提供最有效的能源转换过程。现代的水电站能将95%的水能转换为电能,然而,最好的火电站也仅能获得大约60%的效率。水电也具备最高的能源偿付率。对整个水电项目而言,它发出的电能折算成的收入相当于建设成本的20多倍。
--高度灵活性:带有足够容量水库的水电项目,能够提供容量满足电力需求的瞬时波动。这些技术优势是被称为辅助服务的所有长处的一部分,这些长处使得水电对其他电源进行优化利用。
*建立综合可再生能源网络的支柱
水电能够为其他间断服务的可再生能源提供需要的能源支持,在无风或者阳光较弱时,时刻保证电力供应。
*改善混合系统的效率
虽然水电资源分布不均,且不能满足全世界的电力需求,但是水电能够在减少火力发电的不足之处中发挥重要作用。良好管理的调峰和抽水蓄能项目融入混合系统,将减少废气排放,并优化整个电力系统的效率。
促进现代与未来人类之间的平等公正性
水电是一种可再生的清洁的能源资源,有利于防止燃烧矿石燃料造成的全球变暖。水电无污染,将给未来人类留下洁净的世界。水电不会耗竭自然资源,如矿石燃料,留给后代所用。水电项目的成本可以在建设者一代得到回收。它构成了具有长远活力和较低维护费用的电力遗产,一代一代的传下去。
促进当今社会不同群体之间的公正平等
水电项目不会产生不良影响,如:酸雨或者大气污染。影响仅限于改变了流域的水量。当管理得当时,这些改变经常能够导致良性发展,其他方面的影响能够得到避免、杜绝或者得到补偿。水电能够有利于减少气候变化对人类造成的广泛的潜在影响。这些将特别影响到近海国家。包括许多发展中国家,如几个太平洋岛国和孟加拉国。水电能够满足发展中国家对能源的需求,有助于淡水管理和粮食供应,因此有利于扶贫,以及平衡发达国家和发展中国家之间的差距。
水电:解决办法的一部分
没有单一的用以解决世界上需要更多、更清洁能源和有效水管理的办法。用于可持续发展的能源和水,不仅依赖于所供应方式选择,而且依赖于如何实施这些选择。它需要在多个的能源方案和全球水资源管理中建立一种公平竞争机制,在一个参与决策过程中使所有的利益相关者能够加入。
在采用他们自己的可持续纲要的过程中,国际水电协会的成员国致力于联合所有的利益相关者,以一种利于环境、对社会负责和经济上高效的方式来开发和运行他们的项目。这种努力将使水电项目在获取可持续能源和资源开发中做出重要的贡献。
“问题尽管不是出在大坝上。而是饥饿,是干涸,是城镇的黑暗。它是没有流水、灯光和卫生设施的城市和乡村的小屋,是人力取水时耗费的时光,以及每时每刻对电力的真正的迫切需要。”
纳尔逊·曼德拉
(世界大坝委员会上致词,2000年11月16日,伦敦)
案例:
水电开发项目实例
—澳大利亚塔斯马尼亚州的金河(King
River)电力开发
位于塔斯马尼亚曲折的西海岸,金河(King River)的电力开发是水电开发中的一个很好例子,并在许多方面为其他水电项目的全面开发和可持续运行提供了示范。此项目被认为是在显著的环境和经济开发方面极有价值的案例研究,同时,在技术改造方面也取得了重大的成果:
--塔斯马尼亚电力项目是在公众对将要造成的环境影响强烈关心的氛围下施工建设的。作为“戈登低地(Lower
Gordon)”项目的合理替代工程,它的开发受到了社会团体的广泛接受。“戈登低地”项目由于受到联邦政府的干预而被迫迅速停止;
--该项目处于一个涵盖主要环境特点的流域内,为此,在项目开发所有阶段都面临着一些独特的环境挑战,而这些挑战最终都得到成功解决;
--项目在技术方面形成了许多有利特点,尤其是大坝,与传统的实践相比,它在堆石坝下游面布置了一个分节的溢流道,这是世界上首例用于堆石高坝。这种方案大大降低了施工成本,减少了对附近环境的危害;
--该项目的一个重大益处是,它促使人们意识到在塔斯马尼亚水电中建立一个由专家组成的环境管理小组的必要;
--项目在塔斯马尼亚水电未来业务的发展中发挥着重要的作用。
此案例研究描述了项目开发处在的政治形势、存在的技术内容、采取的环境措施、取得的社会效益,以及对塔斯马尼亚水电的业务促进。
塔斯马尼亚水电的背景
塔斯马尼亚水电(过去称为水电委员会)是一个负责金河电力开发的规划和实施的组织,现在负责项目的运行和维护。
塔斯马尼亚水电是一个政府所属的电力机构,它为澳大利亚南部面积为68,100平方公里的岛屿、即塔斯马尼亚州提供所需电力。近一百多年来,塔斯马尼亚水电一直进行大坝建设、河流开发等电力工程。塔斯马尼亚水电的发电系统,按现在的配置,是一个包括54个大坝和28个水电站的涵盖全州的网络,其装机容量将近2,260MW。塔斯马尼亚水电发出的电力占到全澳州可再生能源电力的近60%。
金河电力项目的政治形势
金河电力开发方案产生于颇受争议的氛围下,是在1982年一个将带来有力竞争价格的能源开发方案暂停之后提出来的。塔斯马尼亚水电对全州的水电开发进行了细致的规划,以满足对电能增长的需要,但是戈登低地项目方案将淹没塔斯马尼亚野生世界遗产的一大片地区。当戈登低地开发项目受阻时,塔斯马尼亚水电的计划被打乱了,同时塔斯马尼亚州为满足电力需求的未来开发能力也受到了怀疑。
此后,位于塔斯马尼亚野生世界遗产区外的两个小型水电项目,即“金河”和“安东尼”项目开发方案被提了出来。项目总装机容量为226MW。塔斯马尼亚州的议会两院立即批准了该项目,也得到了塔斯马尼亚州民众的广泛认可,同时,除了遵循常规的规划程序外,塔斯马尼亚水电还开展了工程踏勘、设计和施工活动。虽然法律上并没有要求塔斯马尼亚水电制订全面的环境管理计划,但这样做反映开发商对社会和环境责任认识。
项目的技术内容
金河电力开发项目,装机容量为143MW,工程共包括两个大坝,一个83米高、大直径、7公里长的渠首工程,一台发电机组,远方控制设备,长达50公里的220伏输电线路以及大约36公里长的道路工程。
该项目选用了以下大坝及相关基础设施的技术特点,以减少对环境的影响,或者称之为成本节省策略:
--溢流道位于大坝的下游面。选择此种方案减少了对周围环境的危害;
--较长的渠首工程通常应从下游端沿着一定的坡度向上开挖,以便能排干来水。相反的,金河的渠首是从上游向下开挖,使得引水渠的一个进水口永远深深淹没在下游末端附近的渠道里。
--在渠首成为引水渠道向下进入电站时,通常要有一个垂直的调压井。调压井通过建设一个向上伸展并与路面齐平的隧道来解决,节省了投资。调压作用在引水隧道中,此隧道需满足检修和维护的通道要求。
由于在金河电力开发中的良好技术表现,塔斯马尼亚水电已经从澳大利亚工程院赢得了多项优良工程奖。在科罗提混泥土面板堆石坝下游面的分节溢流道被认为是世界首例,现在塔斯马尼亚水电持续在混泥土面板堆石坝领域进行着有创造性的开发。
采取的环境措施
在1983年,虽然塔斯马尼亚水电并没有被要求准备环境影响报告,但它却自发地准备了金河项目建设的环境管理方案。这是澳大利亚首次建设的具有正式环境管理方案的水电项目,并且此方案影响了项目开发过程中的设计和施工活动。在建设期间成立了一个环境委员会来保证避免不必要的环境影响,对于不可避免的影响,则尽量减小并采取相应的措施。
金河电力开发项目中出现了一些非常独特的站址踏勘和设计方面的挑战,最初是一系列关于流域内一个在过去100多年来一直开采的大型铜矿的环境问题。位于昆斯镇(Queenstown)的莱尔山铜矿,在站址踏勘期间仍然不断地直接将矿渣(细小的沉积废物)排入昆河(Queen
River)。在昆河河床和两岸以及金河下游的三角地带可以看到大量的矿渣和熔炼后的碎屑。而且,矿区大量的硫矿石裸露在空气和雨水中,与这种硫矿石有关的重金属—如铜、铝和锌—由于酸液的泄漏而生成,在矿区来的径流中含量很高。
基于大量的公开研究,大坝和电站位于将矿渣输送到金河下游的昆河支流的上游,然而矿区泄漏的酸液时常进入拟建库区。在矿区,必须进行导流工程建设来解决这一问题。
意识到此电力开发项目与塔斯马尼亚野生世界遗产的紧密关系,必须倍加小心减小对景观造成的损坏。在环境管理方案中尽量减小景观损坏的措施包括:修建临时通道、营地和工作区,在最低水位线下设立更多的木片和材料,尽量使永久通道和建筑物不要成为障碍,将施工期间产生的泥碳土和上层土储存起来进行植被恢复时再利用,利用当地物种进行植被恢复,在淹没前的蓄水区营救树木,采取减少渠道沉积和水土流失的策略,并考虑泄露和溢流处理问题。
大量的工作也投入到了研究金河流域淹没给土著遗产带来的潜在影响这一敏感问题。专业的关于自然的外在考古资源被利用起来对这潜在的影响进行调查并做出了报告,对一些发现做出了详尽的记载。在调查的过程中邀请了土著社会群体的代表参加。将这些全面研究中的发现提供给土著社区,并报给有权对流域淹没进行批准或否决的部门。结果是,淹没此流域的方案立即得到了批准。
在对金河电力开发项目进行调试时,一些由于蓄水(贝博湖)、救助困境中的动物,以及电站发电时的氧气浓度所引起的重金属和水质问题得到了解决。塔斯马尼亚水电还做了细致的研究,以了解电站运行对下游河边和三角洲附近莱尔矿山残渣的沉积,以及麦夸里港的水质(金河注入此港)所造成的影响,以及可能减少的影响。
取得的社会效益
设计和施工期间,社区和相关的利益者进行了广泛的协商—其中包括昆斯镇的居民、建设湖泊的人、当地的委员会、莱尔矿山、在贝博湖内捕捞鳟鱼的消遣游客、以及麦夸里港的水产养殖者。
在建设过程中,该项目给当地提供了大量的颇受欢迎的就业机会,因为那时铜矿开采业正在衰退。昆斯镇离项目开发区域非常近,塔斯马尼亚水电更多地利用了当地的人力和工程承包商。一条新的输电线路的建设也为改造昆斯镇的电力供应以及准备将来从安东尼电站建设输电线路提供了机会。当金河项目完工后,当地的劳力又被用于建设附近的安东尼发电项目。
项目的建设也考虑为公众提供大量便利,如开辟了野营区、游船进入湖区的坡道和公共景点。该电力项目为昆斯镇现在和将来提供了更多的旅游条件。对受影响地区进行早期全面的植被恢复已经使得许多地方适合游客开展旅游活动。
考虑将贝博湖作为一个主要的鳟鱼消遣垂钓区的想法使相应的大量设计和施工得以开展。当地的群众非常感谢塔斯马尼亚水电通过建一个减少重金属注入湖泊的导流工程,从而在此湖中设立一个垂钓区而做出的努力。几条施工通道已经改造成了方便群众进入湖区划船的坡道,湖边灌木丛的清除也使游船更安全。
对水电业务的促进
金河电力开发项目耗费了46,300万澳元(1993年1月统计),估计长期平均电力输出为67,000kW。从1993年投入运行以来,项目一直运行良好,没有发生异常耗费。由于年均降水量比长期平均降水低4%,故年平均电力产出为原来项目预期的97%。该电力产出占塔斯马尼亚州年电力产量的6%左右。
该项目在塔斯马尼亚水电运营的综合发电系统中发挥了重要作用,主要用于满足阶梯性变化的负荷和调频的需求。电站能在一定的范围内调整出力来满足其他电站不能满足的日负荷曲线变化,因此电站输出能在很短的时间内进行调整。因而使系统的运行更加灵活,同时促进了系统的稳定,使整个塔斯马尼亚水电的发电系统更经济。
该项目对于塔斯马尼亚水电的未来事业发展非常重要。它将在2003年塔斯马尼亚州加入澳大利亚国家电力市场中发挥非常重要的作用,同时塔斯马尼亚水电通过巴士林(Basslink)海底电缆向外出口峰荷电能。而且,因为该项目中水库库容很大,且只有一台机组运行,所以它将促进塔斯马尼亚水电从其已经规划的大型风力开发区储存风能的能力。
结论
由于上述原因,金河电力开发是水电项目开发和运行中一个极有价值的、很好的案例研究。基于金河电力开发中取得的经验,塔斯马尼亚水电已经开始在整个公司内开展环境管理政策和策略制定,同时,这些策略正不断地得到修正、更新和完善。塔斯马尼亚水电的环境政策属于公众的。它的环境管理系统获得了ISO14001认证,每年接受二次检查,同时,塔斯马尼亚水电现在拥有一支配备良好的环境服务小组,全面参与对塔斯马尼亚水电资产和开发的环境管理。
鉴于所有这些成绩,国际水电协会在2001年将其开幕式时颁发的蓝色星球奖授予塔斯马尼亚水电,以表彰其在金河电力开发项目中的突出贡献。
亚太地区小水电研究培训中心
林凝翻译,程夏蕾校核。刊登于《小水电》2003年第6期)
来源:《小水电》编辑部编辑供稿
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