张建新：再论怒江水电开发的巨大生态环境效益

云南省社科院特约研究员、教授级高工 张建新11月3日在水库大坝与生态环境论坛(昆明)上的演讲

2003年以来，关于怒江水电资源开发的争议一直没有间断。 以少数极端环保人物为代表的反对开发者的主要理由是认为水电开发将极大的破坏生态环境，如鱼类和动植物减少、引发泥石流滑坡、破坏"三江并流"景观、河流截断成为"死水"、造成大面积水土流失，等等。甚至耸人听闻的提出什么"将导致特大地震""一旦溃坝后果不堪设想";那么什么才是科学完整的"生态环境"，什么才是真正的事实真相呢?

一、生态环境的科学定义

生态环境，是指影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称，是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统。

生态环境其实是生态和环境两个名词的组合。生态原来是指一切生物的状态，以及不同生物个体之间、生物与环境之间的关系;环境可以理解为人类赖以生存和发展的物质条件的综合体，而人类环境一般可以分为自然环境和社会环境。自然环境即人类周围的自然界。包括大气、水、土壤、生物和岩石等。社会环境指人类在自然环境的基础上，为不断提高物质和精神文明水平，在生存和发展的基础上逐步形成的人工环境，如城市、乡村、工矿区等。《中华人民共和国环境保护法》则从法学角度对环境下了定义:"本法所称环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹，人文遗迹、风景名胜区、自然保护区、城市和乡村等。"

可以看出，生态与环境既有区别又有联系。生态偏重于生物与其周边环境的相互关系，更多地体现出系统性、整体性、关联性，而环境更强调以人类生存发展为中心的外部因素，更多地体现为人类社会的生产和生活提供的广泛空间、充裕资源和必要条件;离开了人类的生存发展去奢谈什么"保留最后一条生态江"，离开了"以人为本"去片面强调"鱼道"和"兽道"，就必然会走上"自然中心主义"的邪路。

二、用全生命周期评价(Life Cycle Assessment，LCA)法测算，水电是目前各类能源中最清洁最环保最经济的能源

众所周知，自开始工业化一百多年来，特别是自1990年开始的近20多年来，由于以煤炭和石油为主的化石能源加速消耗、大气中温室气体浓度急剧增加而导致的气温上升、冰山融化、海平面上升，和各种灾害性气象增加的频度和速度都大大增加了;使得"节能减排"成为世界各国的共识，也成为我们中国未来数十年发展阶段的重要战略任务。中国要发展离不开能源保障，而在各类能源中最具"节能减排"特征的莫过于水力发电。

某种能源是否"低碳、环保"、是否值得大规模发展，不能仅以某一个环节的能效作为评价基准。只有采用全生命周期评价(Life Cycle Assessment，LCA)法测算、评价它从开发、建设、设备生产、原材料使用、运输、到最终利用直至消亡全过程的能量消耗和环境排放，并通过与其他种类的能源进行横向比较，才能系统、客观地认识这些能源种类的优劣，准确把握各类能源产业化过程中的突出问题，然后进行路径选择和绩效改善。

LCA法是一种重要的环境管理工具，用于评价产业、项目、产品、工艺过程或活动从原材料的采集和加工到生产、运输、销售、使用、回收和最终处理的整个生命周期系统环境负荷的完整过程。

人们常说的新能源，如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等，这些能源本身确实是清洁的，可是生产这些能源的设备啊材料啊等等在制造、储存、运输的时候，也会有能源耗费和碳排放，甚至污染环境的东西产生，如辐射、酸、碱、氮氧化物等等，这些都会在生产过程中对坏境、土壤和水造成污染。

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2011年通过详尽调查和繁杂计算，对各类能源全生命周期的温室气体排放进行了评估测算，评估结果表明，水力发电和海洋能发电的温室气体排放是最低的。

各类能源的二氧化碳排放量 (来源)IPCC，SRREN(2011/5)

在能源效率方面，水力发电也是最高的，由于水的能量密度高。并且水能转换为电力的效率也比较高。小型发电站可达到80%以上，大型电站能够达到90%左右，年平均利用小时4000左右。而风力发电在理论上的最大转换效率为60%(贝兹理论)，年平均利用小时2000左右。至于传统的火力发电，其能量转换效率为40%左右。

在能源收获率方面 ，德国最早提出用全部产出能源除以建设或生产时消耗能源得出的"能源收获率"来表达某种能源在其全生命周期的贡献率(the harvesting factor)，经测算，水力发电的能源收获率为1200，是唯一超过1000的能源。而风力发电为90，太阳热发电为13，太阳光发电为1.3。这一指标充分展示了水力发电的优势。

在经济性方面，从长期来看，水力发电是成本最低的能源。虽然在建设期一次性投入较大，但水电站至少能运行50年以上，且运行期间只需要花费很少的维护管理费用而无需"燃料"成本。在全球范围，运行超过100年的发电站也并不少见。在德国，关于实际使用年限的规定是，水电站为80年，核电站为40年，太阳能发电与风力发电为20年。

三、美国田纳西河水电梯级开发的生态环境效益

美国是世界上经济最发达的国家，水电建设的历史已有100多年，水电为其经济发展做出了巨大的贡献。美国有大小坝82704座，约占世界水坝总数的10%，在美国所有大江大河中，只有一条黄石河没有建坝。水电总装机为75500MW,年发电量为300TWh,另有抽水蓄能装机19000MW。水库总库容为135000亿m3，为世界之最。美国通过修建水坝充分开发水能资源，综合利用水坝在防洪、发电、航运、漂木、供水、水资源调配、水环境保护、旅游、娱乐休闲等方面的综合优势，极大地促进了国家经济的发展。胡佛大坝、大古力大坝、田纳西河流域大坝群等都是美国经济发展与能源开发的成功范例，也都创造了良好的生态环境效益。

田纳西河位于美国东南部，是密西西比河的二级支流，流域面积10.5万平方公里，干流全长约1050公里，地跨弗吉尼亚、密西西比、田纳西和肯塔基等7个州。在20世纪的20年代和30年代，该流域地区经济落后，工业基础薄弱，只有少量采掘工业和农业加工业。田纳西河谷由于森林的破坏而形成严重的水土流失，洪水泛滥成灾，交通闭塞、水运不通，自然环境恶化，疾病流行，文化落后，因此而成了美国最贫困的地区之一。1933年，该流域人均收入不足全国平均水平的一半(45%)，62%的农业人口生活尤其贫困。

1935年，美国国会立法成立田纳西流域管理局(Tennessee Valley Authority，通称TVA)，开始了规模宏大的田纳西流域水电综合开发工程;TVA在田纳西河流域的开发方案中首次提出多目标梯级开发的主张，在田纳西河干流上规划建设了9座梯级水电站，支流上规划了数十座中小电站。上世纪40年代末TVA基本完成了流域规划的水电开发，据1991年底统计，该流域已建大小水电站55座，通过大站带动小站，先大后小的方式，现已开发量分别占可开发水能资源的79%和88%，TVA成为全美最大的电力供应商。目前，田纳西流域管理局电力的经营收入达57亿美元，田纳西流域管理局年预算的98%来源于电力的销售收入。

TVA还通过植树造林、防治水土流失等措施，改善了生态环境，控制了洪水，扩大了灌溉面积。田纳西航运水道对流域的经济发展十分重要。TVA重视航道建设，形成1000多公里的水运通航能力。1945年以来，水道吸引了30亿美元的私人投资，加速了工业的发展。沿河两岸的工厂为当地居民直接提供了44000多个就业机会，以及更多的服务性工作机会。

经过40多年卓有成效的规划和建设，田纳西流域的自然资源得到了综合和合理的开发，使区域经济得以振兴，生态环境得到良好的修复和提升，创造了举世赞誉的田纳西奇迹。到1977年，全流域平均国民收入比1933年增加了34倍。正是从水电工程建设开始，TVA改变了田纳西人的生活，把一个以农为生的贫穷的田纳西，建成了以工业为主、全面发展的现代化的田纳西;正是从水电工程建设开始，带动了田纳西流域农业、林业、渔业、煤矿开采、旅游业全面发展，才彻底改变了这一地区贫困落后环境恶劣的面貌，使其变成了今日经济富裕、环境优美、充满活力的地区之一。

特别是在生态环境方面，虽然建设了众多大坝，田纳西河流域仍然是北美地区生物多样化最丰富的河流之一。根据"世界野生动物基金会"的统计数字，田纳西河及其支流有125种淡水贝类、96种蜗牛以及319种鱼类，甚至成为稀有鱼种的家园。由于清洁能源对大气污染较小，加之科学的规划管理，TVA依托大坝而建设的100多座公园及其他景观每年都会吸引数以千万计的旅游者前来旅游。

四、我国乌江水电梯级开发改善生态环境的成功经验

乌江，贵州省第一大河，长江上游右岸支流。又称黔江。发源于省境威宁县，流经黔北及川东南，在重庆市涪陵区注入长江，干流全长1037公里，流域面积8.792万平方公里。乌江总落差达2123.5米，河床平均坡降达2.05‰，水能蕴藏量丰富。20世纪60年代国家即规划在乌江干流建立11个梯级电站： 2003年，全国水能资源普查成果统计，乌江水系技术可开发电站312座，装机容量达13994.1兆瓦，年发电量可达539.41亿千瓦时。随着西部大开发"西电东送"战略的实施，至2012年，乌江已成为国家"西电东送"的重要基地，干流上已建源头段洪家渡、普定、引子渡水电站，主干段的东风、索风营、乌江渡、构皮滩、彭水水电站，思林、沙沱两电站即将完工;共10个梯级电站，总装机容量891.5万千瓦，年发电量422.47亿度，是我国十大水电基地之一。

1999年，按照"流域、梯级、滚动、综合"的方针，乌江干流贵州境内河段梯级电站建设全面启动。在水电开发中通过科学规划、优化设计、相互协调和实施有效的工程措施，切实减少对生态环境、水库移民等不利影响，同时又能充分利用水电开发对航运、防洪、灌溉、供水、旅游开发、水土保持等产生的有利影响，从而实现水电开发与环境保护的双赢。

华电集团乌江公司在乌江流域梯级开发中认真执行了开发与生态环境保护并重的建设方针，即从单纯工程水电转变到生态水电，从纯粹技术工程转变到社会工程，更加重视移民利益和生态环境保护。把水电开发与水资源综合利用、生态工程建设等有机结合，促进了区域经济社会可持续发展。