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張博庭:站在人類文明的高度看小水電的生態作用
2015/9/20 10:41:20    新聞來源:中國水力發電工程學會

站在人類文明的高度看小水電的生態作用

這個水力發電工程學會副秘書長 張博庭

——在2015年9月20日"小水電的生態作用科普論壇"上的主題報告

 

  

一、人類文明發展的生態難題

1.1 人類社會遭遇減排難題

在人類的工業化之前,人們還沒有能力大規模開采煤炭、石油。因此,人類活動對地球碳循環的影響是極其有限的。但當我們學會了開采利用煤炭、石油等化石能源之后,大量的化石能源被燃燒,不斷排放出二氧化碳和其它溫室氣體。使得原來沉積在地下的碳元素,大量地被釋放到空氣中去。

這必然會導致地球大氣中的二氧化碳等溫室氣體含量急劇升高,帶來強烈的溫室效應,最終可能會產生冰山融化、海水上漲、淹沒大陸、氣候環境變化異常等一系列可怕的后果。當前,過量的溫室氣體排放,已經成為當前人類社會最大的生態難題。

例如,未來海平面上漲的威脅,我國的上海、廣州都是淹沒損失最大的城市。太平洋上的一些島國將被完全淹沒。為此,201411月聯合國發布報告稱,在遏制氣候變化問題上,要爭取平均溫度升幅不超過2攝氏度,至2050年全球溫室氣體排放須較當前減少40%70%,到2100年接近零。否則,到21世紀末,氣候變暖將很可能在全球范圍內帶來嚴重的、廣泛的、不可逆轉的影響。

何為溫室氣體排放接近于零?其實就是人類基本上不再依賴化石能源。

1.2、區分兩類不同性質的碳排放

可再生碳排放:在地球表面的各種動植物正常的碳循環。包括使用各種可再生能源的碳排放。

不可再生碳排放:從地下把幾億千年前沉積下來的礦物能源開發出來,燃燒后產生的碳排放。

溫室氣體排放的最核心問題,不應該是所觀測到的碳排放量的大小,而應該是碳排放活動所使用的原料的來源。(如生物質能發電與天然氣發電的比較)生物質發電,雖然單位千瓦的實際的碳排放量較大,但是,卻屬于可再生的碳排放,不會增加地球表面的碳循環量。天然氣發電,雖然碳排放量不大,但它卻屬于把幾億年來沉積在地下的碳元素釋放出來的,不可再生的碳排放。

所以,所謂地球的碳排放為零,也就是不再把地下的含碳物質釋放出來。

1.3、科學證實,過量碳排放威脅地球

2009年美國加里佛尼亞大學科研人員在《科學》雜志發表論文指出"地球3億年前曾發生過大規模溫室效應"

研究人員分析了發生在二疊紀初、4000萬年時間段內的二氧化碳含量與氣候和生物進化的情況。通過對該圖的分析發現,在古生代晚期時代的千百萬年里,就曾發生過二氧化碳引起的全球性溫室效應,而且這一現象不僅僅在人類出現之前,甚至在哺乳動物出現之前。

研究人員還指出,今后,一旦人類將地球上所有的化石能源耗盡,大氣中二氧化碳的含量很有可能將恢復到3億年前古生代晚期時2000ppm的水平。那種碳濃度很有可能不適于哺乳動物的生存。

1.4、可持續發展需要的可再生的能源

能源是文明基礎。人類發展進入現代之后,化石能源的使用成為不可或缺的。然而,地球上的化石能源都是幾億年來動植物的軀體積累構成的,它們在漫長的生長過程中吸收了大量的太陽能,逐步形成了化石能源。

但是,當人們學會使用化石能源之后,這種能源的消耗速度,就遠遠大于它的積累速度了。煤炭、石油、天然氣、頁巖氣、可燃冰。所有這些能源都加起來,相對于人類社會未來的需求,絕對是杯水車薪。過去200 多年間,人類的能源利用經歷了從薪柴時代到煤炭時代,再到油氣時代的演變,在能源利用總量不斷的增長。目前我們每年消耗的的化石能源大約是過去一百萬年間的動植物沉積在底下的。

由于我們人類個體的壽命最多只有百十年,所以,本來我們這一代還可以暫時不考慮那么多的事情,把能源資源枯竭的難題留給我們的后代。但是,最近的科學研究發現,人們把地球幾億年內積攢出來的化石能源,從地下挖出來、燃燒掉,將造成地球二氧化碳濃度的大幅度升高,從而引起來嚴重的溫室氣體效應。最終可能會產生一系列可怕的后果。

現在,氣候變化的問題,已經讓我們把未來不得不面對的能源枯竭的難題,大大提前了。所以,我們不管氣候變化是不是陰謀?即使是陰謀也是對人類可持續發展有益的。因為,緊跟在在溫室氣體排放難題后面的是地球的能源枯竭。隨著時間的推移,各種礦物能源資源終將都要有一個逐漸枯竭的問題。從這個意義上來看,只有盡可能減少化石能源的的開發利用增加利用可再生能源,才是既能解決溫室氣體排放,又能解決能源枯竭矛盾的有效措施。

總之,人類不應該等到資源枯竭了再采取行動,必須從現在起就減少礦物能源的應用。當前,為解決這一人類可持續發展的最大難題,世界各國都在積極地努力。然而,由于能源供應對社會發展所具有的重要作用,在具體的減排責任上,各國又都表現出各種矛盾和斗爭。

二、氣候變化問題及其國際博弈

2009年的氣候大會起,當中國的碳排放總量超過了美國之后,國際社會關于碳排放權的博弈就開始異常激烈。2012年多哈氣候大會的氣候談判,更是困難重重。發達國家內部、發達國家與發展中國家之間的意愿分歧和行動鴻溝,始終難以彌合。

多哈會議期間,明確表示將履行《京都議定書》第二期承諾的國家和地區僅有歐盟、挪威、瑞士,而美國、日本、加拿大、新西蘭、俄羅斯均明確表示不會承諾議定書第二期減排目標。

對于我們,一方面,我國實現全面建成小康社會的目標,需要有大量的能源支撐,另一方面,我們又不得不考慮國際社會減排溫室氣體的要求,履行好我們作為一個負責任的大國的責任和義務。因此,未來幾年我國的化石能源的增長幅度也不能太大。同時,調整能源結構,減少化石能源的消耗是我們國家的必然選擇。

2014年利馬聯合國氣候大會各國仍然爭執不下,最后利馬氣候大會把問題留給了巴黎。今年將在巴黎召開的氣候大會,將決定各國在第二階段京都議定書的具體任務。中國還能不能繼續享受發展中國家的待遇,不承擔法定的減排義務,還很難說。

三、減排問題上我國已成為全球焦點

由于能源供應對社會發展所具有的重要作用,在具體的減排責任上,各國都不免要捍衛自己的發展權。目前,我國已經在這場全球最大的生態矛盾斗爭中逐漸成為了主角。 數據顯示,中國的碳排放總量已經在09年超越美國成為世界第一。

過去我們常說我們中國是個發展中國國家,不是溫室氣體排放的主要責任方。但是,現在隨著我國經濟的騰飛。這一切正在發生著變化。有些說法顯然已經不能成立了。

以前,我們為了緩解國際社會的壓力,曾經強調我國的人口多,人均碳排放并不高。但是,非常不幸,最近幾年我們國家的人均碳排放,也已經超過的全球的平均值。后來、有人提出了,發展中國家的基礎設施落后,應該以一種累積碳排放的方式,給發展中國家更多的碳排放權。

不過,令人擔心的是,即使按照累積碳排放計算(從1990年算起),我國也已經超越了除美國之外的所有國家,成為世界第二。

(主要碳排放國的累積排放量變化比較圖)

幾年以前,美國的布什總統不承認《京都議定書》一直是全世界環保人士攻擊的目標。但是,自從奧巴馬上任以來,美國改變了態度,也開始強調承擔減排義務,這樣世界各國對排放問題的批評焦點,就自然而然的轉向了中國。

2011年美國奧巴馬政府宣布將陸續關閉燃煤電廠,約有175座燃煤發電機組,將在2012年至2016年間停止使用。美國最終的目標是徹底停止本國的煤炭業。

美國在減排問題上的積極態度,無疑將會給我們中國造成巨大的壓力。不減排就不能體現我們中國作為一個負責任的大國的形象。

幾年來,美國已經關閉和否定了大批燃煤電廠。2050年美國將關閉全部煤電、核電、油電。與此同時,中國的碳排放卻還在增加。從2012年起,中國得煤炭消耗超過了全球的一半。2013年中國的碳排放總量超過美國家歐盟之和,人均碳排放值也已經超過了歐盟。

因此,目前中國的煤炭消耗量備受關注,減排的壓力極大。英國智庫的"中國煤炭消費威脅全球減排 "的報告,代表了很多國家的看法。在減排問題上中國的表現如何,已經是我國最重要的國際形象。

四、面對國際社會減排壓力我國的承諾

前些年,由于在我國經濟騰飛的時期,減排效率最高的水電開發受到輿論干擾,導致水能開發利用不足,對比其他發達國家,我們今天的發展確實已經消耗了過多的化石能源,排放了與我們的發展水平不相適應的溫室氣體。

為此,我國政府已經做出了減排的承諾。2020年非化石能源的比重達到15%2030年非化石能源的比重達到20%。為了實現我國的自主減排承諾,我國確實也做了大量的努力。

目前,中國雖然起步較晚,但在全球可再生能源的開發利用上,絕對算是領跑者。無論是對水能、風能、太陽能的開發利用中國都走在了世界的前面。但其中最突出的、最成功的應該說還是中國的小水電。

例如,至今我國大型水電目前的開發程度還非常低。由于很多龍頭水庫沒建設起來。我國大型水電的電能質量(豐枯矛盾)相比發達國家還有巨大的差距。

我國的風能、太陽能的成就也非常突出。但我們知道那是在我國家巨大財力支撐的基礎上,拿錢堆出來。對此,人家只能說中國人太有錢。

只有我國的小水電開發利用,是全世界公認的成功典范,曾令全世界欽佩。因此,聯合國的小水電中心也設在了中國,由中國培訓各國的小水電專家。

聯合國支持開發小水電主要是兩個作用,減貧和減碳。我國的小水電開發在減貧和減碳方面都十分突出。

上個世紀后期,我國每年的農村電氣化縣的建設,為我國很多地區的經濟發展奠定了基礎。至今,小水電在我國農村的經濟中仍然發揮著重要的作用。平時也許我們感覺不到,但是,一旦發生突發情況。小水電的經濟保障作用就凸現出來了。例如,無論是2008年的冰雪災害,還是512大地震。首先在救災發揮作用的幾乎都是地方的小水電。

在減碳方面,小水電的作用更是巨大。眾所周知,我國的風能發電量已經是全球第一,但是,我國小水電的減碳作用(按2014年的發電量)幾乎要比風能高出50%。中國的小水電對減排的貢獻絕對也是全球第一的。

此外,風能、太陽能的利用是需要巨大財政補貼的。不僅是電價上的明補,還需要電網調峰的暗補。而相反小水電的低電價,恰恰是電網最大隱性收入來源之一。

我們可以肯定的說,如果沒有小水電的低電價,電網絕不會具備目前這種無償為風能、太陽能發電調峰的經濟能力。

總之,在當前的技術水平下,無論從數量還是質量上來看,小水電絕對都是比風能和太陽能優越得多的可再生能源。

當然,我們今天補貼風能和太陽能開發利用是為了促進它明天的發展,我們應該支持。但是如果我們在大力補貼發展風能和太陽能的同時,卻因為某些偏見要把各方面更優越的小水電滅掉,就不能不說是一種愚蠢了。

 

五、碳減排的意識和當前的問題

針對當前的局面,我們應具有碳減排的意識有:

1、過量的燃燒化石能源,以及所造成碳排放是當前人類文明的最大生態難題。

2、中國巨大的煤炭消耗量已經成為全球減排焦點。

3、我們希望自主減排,但如果自主減排效果不好,指標完成不了,最后恐怕只能接受強制。

 存在的問題:當前我國電力已經明顯供大于求,但是,為了能繼續建設更多的火電,輿論卻否認煤電產能過剩,淡化甚至掩蓋棄水、棄風、棄光的嚴重程度,同時一些地方還刮起了一股關停小水電的邪風。與此同時,我國的火電裝機卻在高速增長。

5.1、對小水電的生態偏見不成立

有人說,開發小水電破壞生態,但是全世界都認為開發利用小水電是當前最重要的生態保護措施之一。而且都在積極提倡。

有人說,國外的小水電是好,只是中國的小水電開發有問題。但是全世界卻都把中國當成小水電開發利用的榜樣。

這是不是說明,中國的小水電本身并沒有什么大問題,而是我們對小水電的認識和社會輿論出了問題?

5.2關停小水電有損中國的國際形象

在碳減排方面做得怎么樣,直接關系到中國的國際形象。在國際上為了贏得發展的機遇,我們一直堅持自主減排,而不愿意讓碳減排成為法定義務。

筆者認為國際社會要的是減排的效果。如果我們自主減排的效果非常好,各方面做都非常到位,我覺得自主減排也將能持續下去。相反,如果自主減排做不夠好,那么中國承擔法定減排義務一定是早晚要來的事。

目前,一些省份關停小水電舉動,絕對會讓國際社會懷疑中國實現自主減排的執行力。當前我們電力產能嚴重過剩了,可是中國不僅還要不到十天就要投產一座百萬千瓦的燃煤電站。與此同時,中國的一些地方卻要把給全世界做出榜樣的小水電關停。

當然,我們的所謂關停小水電,也不都是真正的關停。據了解某省所謂將關停一千座小水電的說法,其實是該省對小水電進行整頓、規范和現代化的改造升級。其實早在上個世紀的890年代,我國就曾有過多次的對小水電的整頓、規范和升級改造。其結果也是小水電的電站數量雖然下降了,但總裝機和總發電能力反倒是大幅度的提高。

現在,我們的一些媒體為什么會把對小水電的規范、整頓和升級改造,也炒作成關停小水電?我覺得是因為我們的社會輿論不正常。國外的極端環保只通常反對大水電,不大反對小水電,而中國的極端環保(包括一些糊涂的官員),則是大、小水電他們都要反。由于很多小水電都是由相對弱勢的民營企業開發的,所以,在我國小水電的輿論環境比大水電還要困難。

不僅如此,目前,國內的某些反水電極端環保意識已經影響到了一些政府官員,甚至包括某些主流媒體。所以,我國才會出現把對小水電的規范整頓和升級改造也炒作成關停小水電的現象。目前,在我國污蔑小水電似乎已經成為是一種時髦的環保。

要知道,目前的這種局面如果不扭轉,不僅將加劇社會輿論的惡性循環,而且還將嚴重的損害中國的國際形象。因為,在碳減排方面,只有開發利用小水電才是全世界都公認的中國優勢。

六、輿論對小水電的一些誤解和偏見

我國社會輿論全面誤解小水電,主要是從前幾年炒作"神農架保護區"建小水電問題開始的。

6.1、保護區內建設小水電的誤解

一般人都認為保護區內能不能建設小水電是有法律規定的。不錯,保護區條例第32條規定:"在自然保護區的核心區和緩沖區內,不得建設任何生產設施。在自然保護區的實驗區內,不得建設污染環境、破壞資源或者景觀的生產設施;"

如果無人居住的保護區,我們當然沒有建小水電的必要。但在有人群生存的地方,他們有用電的需求,開發利用當地的小水電資源,其生態影響肯定比建一個火電站甚至拉一條輸電線進去要好得多。

除非我們規定不讓保護區的居民用電?即使不讓用電總不能不讓生火吃飯吧?沒有電他們只能去砍伐林木,這樣對保護區的生態環境破壞更大。筆者就曾參加過一個保護區內建不建小水電的評審,在大量的事實面前,沒有一個專家能否認建設小水電,才能有利于自然保護區的生態保護。所以,若保護區內有居民,如能采用清潔發電,小水電、風電、太陽能都應該容許、提倡、支持。

筆者還注意到,我國以前對小水電的支持政策主要是通過實施"農村電氣化縣"的建設,最近一些年已經改為"以電代柴"工程。請注意這個項目名稱上的變化,非常重要、也非常科學。這就是在向全社會強調,小水電不僅可以算作生產設施,同時也可以屬于生活設施。

保護區條例對生產設施的建設有嚴格規定,但是,由于保護區內免不了有人要生存,所以,并沒有限制生活設施的建設。也就是說在有人居住的保護區內,能夠以電代柴的小水電屬于生活設施,不僅可以建設,而且還應該得到國家的政策支持和資助。因為越是保護區,越需要加強林木植被的保護,一旦有人居住"以電代柴"的任務,必然是特別迫切、重要。這也是保護的條例,嚴格限制生產設施的建設,但絕不限制生活設施建設的重要原因。 

 

6.2、對小水電截斷河流的生態偏見

有人說小水電截斷了河流,破壞生態環境。你們大家可以看看無論哪個省,全國有多少個城市,為了保護生態環境都需要在河流上建設一些截斷河流的橡膠壩。為什么用橡膠壩截斷河流就是有利于生態環境,而一但開發小水電截斷了河流,就變成了生態環境破壞?難道這里面沒有偏見嗎?

還有很多批評小水電引水式的開發造成河流的某一河段減水、甚至脫水的。

我們并不否認,引水式的開發確實可能會帶來這種某一河段減水、脫水的問題,應該盡量的避免、彌補。然而,事實上很多河流產生減水、脫水的根源,是水資源的短缺。

由于水資源的分布不均(隨著人口的增長,水資源有的短缺是一種必然的趨勢),自然界中的河流也經常存在著某些河段減水、脫水的問題。可是,這種情況一但和小水電掛上勾,就變成了小水電對生態環境破壞。

例如,河南的云臺山是我國的5A級景區。那里就有一條河流有十幾公里變成了地下暗河,但是,也許是因為和小水電無關,所以,即便是是有十幾公里的河段完全脫水,不僅沒有任何人說是一種生態破壞,而且,還因為其奇特的地貌申請成為了世界自然遺產。

我們不妨設想一下,如果云臺山那里河段的脫水原因不是地下暗河,而是小水電的管道造成的,絕對會是社會輿論的眾矢之的。盡管其客觀的效果,幾乎沒有什么不同。

挪威是全世界公認的水電開發最成功的國家,而他們的絕大多數水電都是引水式開發。某些河流的河段嚴重減水情況非常普遍。

筆者考察挪威時特地去看過幾個電站,放下來的那一點生態流量,要想有魚能生存幾乎是不可能。(如照片所示),我覺得這種情況如果在中國早就會被環保組織當成特大新聞來炒作了。

我看我國神農架地區的一些小水電,其下泄生態流量比挪威的一些水電站還要好很多,但社會輿論關于它破壞生態的炒作還是持續不斷。

 

6.3、小水電與農民爭水的炒作

還有很多媒體文章,指責小水電在大旱之年與農民爭水。上游的人經常會批評說,大旱之年小水電為了賺錢把水都用來發電了。下游的人卻經常指責說,大旱之年小水電為了賺錢,居然攔著水不讓我們用。

別忘了小水電自己從來也不消耗水。本來是水資源不足的矛盾,我們卻把責任推給了能在大旱之年幫助我們管理水資源(應對水危機)的小水電。如此不合邏輯的批評和指責,卻經常會出現在我們的報端。

總之,錯誤的把水資源的矛盾,看成是幫助我們管理水資源的小水電的罪責。這也許就是我國的某些輿論和國際社會對小水電的生態作用得出完全相反結論的根源所在。

如果能站在人類文明的高度,消除偏見,評價小水電的生態作用,我們就會得到和全世界一樣的結論。

結論

不可否認,任何人類活動都會造成對周圍的生態環境的不利影響,小水電當然也不會例外。不過,相對于人們必須開采煤礦、燃燒有限的化石能源并排放大量的溫室氣體和污染物的能源需求來說,小水電對人類生態環境的影響,絕對是利大于弊的。

這個結論在全世界都是一致公認的。然而在我們中國,最近幾年卻似乎出現了例外。

原因何在呢?

筆者認為一個重要的原因是因為我們曾經是發展中國家,一直沒有承擔法定的減排義務。所以,我們對過量燃燒化石能源以及溫室氣體排放對人類發展的危害,缺乏科學的認識。我國社會甚至包括某些官員都缺乏應有的減排意識,亟待加強相關的科普。如果能站在人類文明的高度,看待小水電的生態作用,我們就會得到和全世界一樣的結論。

 最后筆者還要強調的是:相對于國際社會的大力提倡,盲目關停小水電的后果,不僅是對我們國家的傷害,而且也是對整個人類的犯罪。

   謝謝!

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