为更加现实的水电理想而努力(1)
北极星电力网技术频道  
作者:电力论文3
2007/12/24 18:40:05
按:水电厂和大坝的内在收益是众所周知的,而且,许多发展中国家所剩余的水电潜力反映在可依照现实规模来推进其社会和经济发展的再生能源方案上。然而,在最近的5~10年中,有一股由某些非政府组织和媒体支持的日益增大的公众反对未来水电工程的浪潮。本文系由《水电与大坝》于2001年9月所组织的2001RivadeGarda水电会议上的论文,文章中尽量提供一种折中意见。
尽管水资源开发的历史已经跨越了五千年,但是目前全世界大多数的国家都在比以往任何时候更加认真地考证、研究、推迟,甚至在某种极端情况下中止或放弃新的水电开发方案。
由于人们对大坝和水电厂的认识存在巨大差异,所以就明显需要通过改进信息交流和公众舆论导向来进行某种沟通。本文将通过展望人类的基本需求以及对水库与电厂所能发挥的作用进行论述,探讨用于评估反对大坝和水电工程建设的理由的可行措施,并鼓励媒体和一般公众接受更为切合实际的观点。显然,这是目前最具挑战性的一项工作。
1.人类需求
1.1能源
除了食品、清新空气和供水与住房之外,可靠稳定的供电就可能成为当前合理生活标准的最基本需求。这一点因其在教育(照明、无线电和电视)中的作用而非常重要,而且对食品加工业和卫生服务部门也是如此。目前,随着我们进一步跨入信息技术时代并开始成为“数字化社会”,可靠的供电对于我们生活中的绝大多数功能的实现都已变得至关重要。
尽管在20世纪人类取得了令人折服的科学成就(月球行走、心脏移植、克隆羊等),但是仍然有16亿人口没有享受到最低生活标准,包括使用现代能源系统。根据世界能源委员会公布的数据,在今后20年出生的4亿人口也将加入到该统计数字之列(见世界能源委员会的《明日世界之能源——立即行动》,2000年)。在发展中国家的农村地区大多都是这种情况,那里是世界水电资源开发潜力最大的地区。
在未来的20年里,每年都将有近亿的人需要获得现代能源服务(每天近30万)。这就与在1970至1990年间每年需提供商用能源的4千万人和随后每年的3千万人的数据形成了鲜明对照。这也就意味着我们必须加倍努力。
每人的年均用电配额,挪威26,280kWh,加拿大17,365kWh,美国13,800kWh,而在许多非洲国家则不足100kWh(见“水电与坝工”的《世界图集与工业导则》,2001年),参见表1。该表中还示出了这些国家的剩余技术和经济水电资源,而且右边的栏目表明,如果今天的所有能源都要开发,在现有人口水平每人的年均用电量配额将会出现的区别。
显然,即便开发了所有可资利用的水电资源仍不能满足许多国家的需求(世界能源委员会把500kWh的配额作为最低目标,以确保合理生活质量)。然而很明显,应大力提倡多用水电,并和其它再生能源一样,尽可能少地使用有害于环境的替代能源。
表1与非洲某些国家资源成正比的人均耗电量
表1与非洲某些国家资源成正比的人均耗电量
国家 | 人口 (万) | 现在人均用电量配 额(1999年数据)(kWh/年) | 经济技术可行的水 电资源(GWh/年) | 所有资源都已开发时人均 增加的用电量配额(kWh/年) |
莫桑比克 | 1810 | 76 | 37,647 | (2,080) |
坦桑尼亚 | 3000 | 63 | 1,789 | (59.6) |
贝宁 | 570 | 49 | 无 | 无 |
马达加斯加 | 1390 | 46 | 49,000 | (3,525) |
马里 | 1070 | 40 | ~5,000 | (~467) |
布基纳法索 | 1040 | 27 | 216 | (20.7) |
尼日尔 | 1000 | 25 | 1,300 | (130) |
埃塞厄比亚 | 6000 | 22 | 260,000 | (4,333) |
卢旺达 | 800 | 22 | ~330 | (~41.25) |
乍得 | 640 | 14 | ~150 | (~23.4) |
1.2灌溉与食品供应
根据国际灌溉与排水委员会(ICID)的报导,至少有55的食品生产目前都依赖于水管理制度的支持(见Schultz的《水在食品生产与农业开发中的作用》,2001年)。
目前,在发展中世界约有8亿人(占世界人口的15)得不到充足的食品供应(70在农村地区)。他们得到的热量低于2000卡路里,因此长期处于低营养状态。有1.80亿5岁以下的儿童体重严重不足,而且每年都有约600万儿童死于营养不良。
根据世界水利委员会的“食品与农村开发用水”报导,在未来的25年里,需加倍进行食品生产以养活将会增加到80亿的世界人口。
同时,需要改进现有灌溉体系的效率并增加单位面积产量,一般都承认需要更多的蓄水计划。
粮食与农业组织支持下列的观点,即为与当前预报的人口增长保持一致,到2025年灌溉农业的粮食收获面积必须增加30左右。
国际水管理研究院预测,到2025年,仅仅用于灌溉的蓄水设施每年就需增加400km3左右。
1.3供水
根据世界水利委员会的预测(见世界水利委员会的《世界水展望——使水与人人相关》,2000年),在今后25年里,全球年均每人可利用的再生水资源量将会从6,600m3降为4,800m3。水资源分布仍将保持不均,因而大约有30亿人将会生活在干旱或半干旱国家,在这些国家的此类配额将会低于人均1,700m3。
目前,约有26个国家的3亿多人口遭遇缺水,而且截至2050年的人口预测表明,66个国家或占世界三分之二的人口将会面临中度到严重的缺水局面。
世界水利委员会主席M.Abu-Zeid先生在2001年的安卡拉世界水日活动演讲中指出,大约有四分之一的世界人口目前都缺少洁净的饮用水供应,结果造成大约每8秒钟就有一名儿童死于水相关疾病。
显然,什么也比不上供水对世界卫生健康的影响大(由于在各共享河流国家间可能发生许多冲突,供水也会影响世界和平)。
1.4防洪
尽管在技术和财政方面都做了很多努力,但是世界范围内的洪水损失似乎最近几十年一直在增长。出现这种情况的原因包括因易淹区的人类生存环境和活动范围的扩大而增大的损害性以及气候变化所带来的大范围严重事故。
根据《世界水展望》报告(见世界水利委员会的《世界水展望——使水与人人相关》,2000年),洪灾占大型自然灾害的31,占自然灾害所导致人类死亡的58。在1988至1997年间由洪水造成的经济损失达约2.50亿美元。
表2给出了自15世纪以来主要的毁灭性洪水灾害情况(见瓦特的《河流中的水:洪灾》,1999年)。
表21421年以来的毁灭性洪水事件
年份 | 位置 | 死亡人数 |
1421 | 荷兰 | 100,000 |
1530 | 荷兰 | 400,000 |
1642 | 中国 | 300,000 |
1887 | 中国黄河 | 900,000 |
1900 | 美国得克萨斯州的加尔维斯顿 | 5,000 |
1911 | 中国长江 | 100,000 |
1931 | 中国长江 | 145,000 |
1935 | 中国长江 | 142,000 |
1938 | 中国长江 | 870,000 |
1949 | 中国长江 | 5,700 |
1953 | 荷兰 | 2,000 |
1954 | 中国长江 | 30,000 |
1959 | 日本 | 5,098 |
1960 | 孟加拉国 | 10,000 |
1963 | 意大利的Vaiont | 1,800 |
1979 | 意大利的Morvi | 15,000 |
1991 | 孟加拉国 | 139,000 |
1991 | 菲律宾 | 6,000 |
1991 | 中国淮河 | 2,900 |
1998 | 中美 | 18,000 |
1998 | 中国长江 | 3,000 |
1998 | 印度和孟加拉国 | 2,425 |
即便大坝没有专门进行防洪设计,它也会在大多数情况下具有防洪效益。因为无论蓄水容量有多大,其功能都会制约洪峰流量。
根据在有关大坝与特大洪水的国际大坝会议学术研讨会上发表的论文(见Cassidy的《会议B——运行总报告》,1992年),美国陆军工程师团在1927年到1984年间用于防洪工程的资金估计有2,700万美元,而且仅在1986年这些工程避免的洪水损失就相当于270亿美元。在1981年至1990年间,他们已避免的年均洪水损失为117亿美元(见美国陆军工程师团的《1991财政年度对国会的年度洪灾损失报告》,1992年)。
田纳西流域管理机构管理着39座大坝,总蓄水容量为16.5×109m3;这些大坝的设计部分是为了田纳西河和密西西比河下游的防洪。该系统自1936年以来在减少洪水损失方面所节省的资金总数达31亿美元以上(见田纳西流域管理机构的《美国田纳西诺克斯维尔支流防洪年度报告》,1990年)。