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张博庭:站在人类文明的高度看小水电的生态作用
2015/9/20 10:41:20    新闻来源:中国水力发电工程学会

站在人类文明的高度看小水电的生态作用

这个水力发电工程学会副秘书长 张博庭

——在2015年9月20日"小水电的生态作用科普论坛"上的主题报告

 

  

一、人类文明发展的生态难题

1.1 人类社会遭遇减排难题

在人类的工业化之前,人们还没有能力大规模开采煤炭、石油。因此,人类活动对地球碳循环的影响是极其有限的。但当我们学会了开采利用煤炭、石油等化石能源之后,大量的化石能源被燃烧,不断排放出二氧化碳和其它温室气体。使得原来沉积在地下的碳元素,大量地被释放到空气中去。

这必然会导致地球大气中的二氧化碳等温室气体含量急剧升高,带来强烈的温室效应,最终可能会产生冰山融化、海水上涨、淹没大陆、气候环境变化异常等一系列可怕的后果。当前,过量的温室气体排放,已经成为当前人类社会最大的生态难题。

例如,未来海平面上涨的威胁,我国的上海、广州都是淹没损失最大的城市。太平洋上的一些岛国将被完全淹没。为此,201411月联合国发布报告称,在遏制气候变化问题上,要争取平均温度升幅不超过2摄氏度,至2050年全球温室气体排放须较当前减少40%70%,到2100年接近零。否则,到21世纪末,气候变暖将很可能在全球范围内带来严重的、广泛的、不可逆转的影响。

何为温室气体排放接近于零?其实就是人类基本上不再依赖化石能源。

1.2、区分两类不同性质的碳排放

可再生碳排放:在地球表面的各种动植物正常的碳循环。包括使用各种可再生能源的碳排放。

不可再生碳排放:从地下把几亿千年前沉积下来的矿物能源开发出来,燃烧后产生的碳排放。

温室气体排放的最核心问题,不应该是所观测到的碳排放量的大小,而应该是碳排放活动所使用的原料的来源。(如生物质能发电与天然气发电的比较)生物质发电,虽然单位千瓦的实际的碳排放量较大,但是,却属于可再生的碳排放,不会增加地球表面的碳循环量。天然气发电,虽然碳排放量不大,但它却属于把几亿年来沉积在地下的碳元素释放出来的,不可再生的碳排放。

所以,所谓地球的碳排放为零,也就是不再把地下的含碳物质释放出来。

1.3、科学证实,过量碳排放威胁地球

2009年美国加里佛尼亚大学科研人员在《科学》杂志发表论文指出"地球3亿年前曾发生过大规模温室效应"

研究人员分析了发生在二叠纪初、4000万年时间段内的二氧化碳含量与气候和生物进化的情况。通过对该图的分析发现,在古生代晚期时代的千百万年里,就曾发生过二氧化碳引起的全球性温室效应,而且这一现象不仅仅在人类出现之前,甚至在哺乳动物出现之前。

研究人员还指出,今后,一旦人类将地球上所有的化石能源耗尽,大气中二氧化碳的含量很有可能将恢复到3亿年前古生代晚期时2000ppm的水平。那种碳浓度很有可能不适于哺乳动物的生存。

1.4、可持续发展需要的可再生的能源

能源是文明基础。人类发展进入现代之后,化石能源的使用成为不可或缺的。然而,地球上的化石能源都是几亿年来动植物的躯体积累构成的,它们在漫长的生长过程中吸收了大量的太阳能,逐步形成了化石能源。

但是,当人们学会使用化石能源之后,这种能源的消耗速度,就远远大于它的积累速度了。煤炭、石油、天然气、页岩气、可燃冰。所有这些能源都加起来,相对于人类社会未来的需求,绝对是杯水车薪。过去200 多年间,人类的能源利用经历了从薪柴时代到煤炭时代,再到油气时代的演变,在能源利用总量不断的增长。目前我们每年消耗的的化石能源大约是过去一百万年间的动植物沉积在底下的。

由于我们人类个体的寿命最多只有百十年,所以,本来我们这一代还可以暂时不考虑那么多的事情,把能源资源枯竭的难题留给我们的后代。但是,最近的科学研究发现,人们把地球几亿年内积攒出来的化石能源,从地下挖出来、燃烧掉,将造成地球二氧化碳浓度的大幅度升高,从而引起来严重的温室气体效应。最终可能会产生一系列可怕的后果。

现在,气候变化的问题,已经让我们把未来不得不面对的能源枯竭的难题,大大提前了。所以,我们不管气候变化是不是阴谋?即使是阴谋也是对人类可持续发展有益的。因为,紧跟在在温室气体排放难题后面的是地球的能源枯竭。随着时间的推移,各种矿物能源资源终将都要有一个逐渐枯竭的问题。从这个意义上来看,只有尽可能减少化石能源的的开发利用增加利用可再生能源,才是既能解决温室气体排放,又能解决能源枯竭矛盾的有效措施。

总之,人类不应该等到资源枯竭了再采取行动,必须从现在起就减少矿物能源的应用。当前,为解决这一人类可持续发展的最大难题,世界各国都在积极地努力。然而,由于能源供应对社会发展所具有的重要作用,在具体的减排责任上,各国又都表现出各种矛盾和斗争。

二、气候变化问题及其国际博弈

2009年的气候大会起,当中国的碳排放总量超过了美国之后,国际社会关于碳排放权的博弈就开始异常激烈。2012年多哈气候大会的气候谈判,更是困难重重。发达国家内部、发达国家与发展中国家之间的意愿分歧和行动鸿沟,始终难以弥合。

多哈会议期间,明确表示将履行《京都议定书》第二期承诺的国家和地区仅有欧盟、挪威、瑞士,而美国、日本、加拿大、新西兰、俄罗斯均明确表示不会承诺议定书第二期减排目标。

对于我们,一方面,我国实现全面建成小康社会的目标,需要有大量的能源支撑,另一方面,我们又不得不考虑国际社会减排温室气体的要求,履行好我们作为一个负责任的大国的责任和义务。因此,未来几年我国的化石能源的增长幅度也不能太大。同时,调整能源结构,减少化石能源的消耗是我们国家的必然选择。

2014年利马联合国气候大会各国仍然争执不下,最后利马气候大会把问题留给了巴黎。今年将在巴黎召开的气候大会,将决定各国在第二阶段京都议定书的具体任务。中国还能不能继续享受发展中国家的待遇,不承担法定的减排义务,还很难说。

三、减排问题上我国已成为全球焦点

由于能源供应对社会发展所具有的重要作用,在具体的减排责任上,各国都不免要捍卫自己的发展权。目前,我国已经在这场全球最大的生态矛盾斗争中逐渐成为了主角。 数据显示,中国的碳排放总量已经在09年超越美国成为世界第一。

过去我们常说我们中国是个发展中国国家,不是温室气体排放的主要责任方。但是,现在随着我国经济的腾飞。这一切正在发生着变化。有些说法显然已经不能成立了。

以前,我们为了缓解国际社会的压力,曾经强调我国的人口多,人均碳排放并不高。但是,非常不幸,最近几年我们国家的人均碳排放,也已经超过的全球的平均值。后来、有人提出了,发展中国家的基础设施落后,应该以一种累积碳排放的方式,给发展中国家更多的碳排放权。

不过,令人担心的是,即使按照累积碳排放计算(从1990年算起),我国也已经超越了除美国之外的所有国家,成为世界第二。

(主要碳排放国的累积排放量变化比较图)

几年以前,美国的布什总统不承认《京都议定书》一直是全世界环保人士攻击的目标。但是,自从奥巴马上任以来,美国改变了态度,也开始强调承担减排义务,这样世界各国对排放问题的批评焦点,就自然而然的转向了中国。

2011年美国奥巴马政府宣布将陆续关闭燃煤电厂,约有175座燃煤发电机组,将在2012年至2016年间停止使用。美国最终的目标是彻底停止本国的煤炭业。

美国在减排问题上的积极态度,无疑将会给我们中国造成巨大的压力。不减排就不能体现我们中国作为一个负责任的大国的形象。

几年来,美国已经关闭和否定了大批燃煤电厂。2050年美国将关闭全部煤电、核电、油电。与此同时,中国的碳排放却还在增加。从2012年起,中国得煤炭消耗超过了全球的一半。2013年中国的碳排放总量超过美国家欧盟之和,人均碳排放值也已经超过了欧盟。

因此,目前中国的煤炭消耗量备受关注,减排的压力极大。英国智库的"中国煤炭消费威胁全球减排 "的报告,代表了很多国家的看法。在减排问题上中国的表现如何,已经是我国最重要的国际形象。

四、面对国际社会减排压力我国的承诺

前些年,由于在我国经济腾飞的时期,减排效率最高的水电开发受到舆论干扰,导致水能开发利用不足,对比其他发达国家,我们今天的发展确实已经消耗了过多的化石能源,排放了与我们的发展水平不相适应的温室气体。

为此,我国政府已经做出了减排的承诺。2020年非化石能源的比重达到15%2030年非化石能源的比重达到20%。为了实现我国的自主减排承诺,我国确实也做了大量的努力。

目前,中国虽然起步较晚,但在全球可再生能源的开发利用上,绝对算是领跑者。无论是对水能、风能、太阳能的开发利用中国都走在了世界的前面。但其中最突出的、最成功的应该说还是中国的小水电。

例如,至今我国大型水电目前的开发程度还非常低。由于很多龙头水库没建设起来。我国大型水电的电能质量(丰枯矛盾)相比发达国家还有巨大的差距。

我国的风能、太阳能的成就也非常突出。但我们知道那是在我国家巨大财力支撑的基础上,拿钱堆出来。对此,人家只能说中国人太有钱。

只有我国的小水电开发利用,是全世界公认的成功典范,曾令全世界钦佩。因此,联合国的小水电中心也设在了中国,由中国培训各国的小水电专家。

联合国支持开发小水电主要是两个作用,减贫和减碳。我国的小水电开发在减贫和减碳方面都十分突出。

上个世纪后期,我国每年的农村电气化县的建设,为我国很多地区的经济发展奠定了基础。至今,小水电在我国农村的经济中仍然发挥着重要的作用。平时也许我们感觉不到,但是,一旦发生突发情况。小水电的经济保障作用就凸现出来了。例如,无论是2008年的冰雪灾害,还是512大地震。首先在救灾发挥作用的几乎都是地方的小水电。

在减碳方面,小水电的作用更是巨大。众所周知,我国的风能发电量已经是全球第一,但是,我国小水电的减碳作用(按2014年的发电量)几乎要比风能高出50%。中国的小水电对减排的贡献绝对也是全球第一的。

此外,风能、太阳能的利用是需要巨大财政补贴的。不仅是电价上的明补,还需要电网调峰的暗补。而相反小水电的低电价,恰恰是电网最大隐性收入来源之一。

我们可以肯定的说,如果没有小水电的低电价,电网绝不会具备目前这种无偿为风能、太阳能发电调峰的经济能力。

总之,在当前的技术水平下,无论从数量还是质量上来看,小水电绝对都是比风能和太阳能优越得多的可再生能源。

当然,我们今天补贴风能和太阳能开发利用是为了促进它明天的发展,我们应该支持。但是如果我们在大力补贴发展风能和太阳能的同时,却因为某些偏见要把各方面更优越的小水电灭掉,就不能不说是一种愚蠢了。

 

五、碳减排的意识和当前的问题

针对当前的局面,我们应具有碳减排的意识有:

1、过量的燃烧化石能源,以及所造成碳排放是当前人类文明的最大生态难题。

2、中国巨大的煤炭消耗量已经成为全球减排焦点。

3、我们希望自主减排,但如果自主减排效果不好,指标完成不了,最后恐怕只能接受强制。

 存在的问题:当前我国电力已经明显供大于求,但是,为了能继续建设更多的火电,舆论却否认煤电产能过剩,淡化甚至掩盖弃水、弃风、弃光的严重程度,同时一些地方还刮起了一股关停小水电的邪风。与此同时,我国的火电装机却在高速增长。

5.1、对小水电的生态偏见不成立

有人说,开发小水电破坏生态,但是全世界都认为开发利用小水电是当前最重要的生态保护措施之一。而且都在积极提倡。

有人说,国外的小水电是好,只是中国的小水电开发有问题。但是全世界却都把中国当成小水电开发利用的榜样。

这是不是说明,中国的小水电本身并没有什么大问题,而是我们对小水电的认识和社会舆论出了问题?

5.2关停小水电有损中国的国际形象

在碳减排方面做得怎么样,直接关系到中国的国际形象。在国际上为了赢得发展的机遇,我们一直坚持自主减排,而不愿意让碳减排成为法定义务。

笔者认为国际社会要的是减排的效果。如果我们自主减排的效果非常好,各方面做都非常到位,我觉得自主减排也将能持续下去。相反,如果自主减排做不够好,那么中国承担法定减排义务一定是早晚要来的事。

目前,一些省份关停小水电举动,绝对会让国际社会怀疑中国实现自主减排的执行力。当前我们电力产能严重过剩了,可是中国不仅还要不到十天就要投产一座百万千瓦的燃煤电站。与此同时,中国的一些地方却要把给全世界做出榜样的小水电关停。

当然,我们的所谓关停小水电,也不都是真正的关停。据了解某省所谓将关停一千座小水电的说法,其实是该省对小水电进行整顿、规范和现代化的改造升级。其实早在上个世纪的890年代,我国就曾有过多次的对小水电的整顿、规范和升级改造。其结果也是小水电的电站数量虽然下降了,但总装机和总发电能力反倒是大幅度的提高。

现在,我们的一些媒体为什么会把对小水电的规范、整顿和升级改造,也炒作成关停小水电?我觉得是因为我们的社会舆论不正常。国外的极端环保只通常反对大水电,不大反对小水电,而中国的极端环保(包括一些糊涂的官员),则是大、小水电他们都要反。由于很多小水电都是由相对弱势的民营企业开发的,所以,在我国小水电的舆论环境比大水电还要困难。

不仅如此,目前,国内的某些反水电极端环保意识已经影响到了一些政府官员,甚至包括某些主流媒体。所以,我国才会出现把对小水电的规范整顿和升级改造也炒作成关停小水电的现象。目前,在我国污蔑小水电似乎已经成为是一种时髦的环保。

要知道,目前的这种局面如果不扭转,不仅将加剧社会舆论的恶性循环,而且还将严重的损害中国的国际形象。因为,在碳减排方面,只有开发利用小水电才是全世界都公认的中国优势。

六、舆论对小水电的一些误解和偏见

我国社会舆论全面误解小水电,主要是从前几年炒作"神农架保护区"建小水电问题开始的。

6.1、保护区内建设小水电的误解

一般人都认为保护区内能不能建设小水电是有法律规定的。不错,保护区条例第32条规定:"在自然保护区的核心区和缓冲区内,不得建设任何生产设施。在自然保护区的实验区内,不得建设污染环境、破坏资源或者景观的生产设施;"

如果无人居住的保护区,我们当然没有建小水电的必要。但在有人群生存的地方,他们有用电的需求,开发利用当地的小水电资源,其生态影响肯定比建一个火电站甚至拉一条输电线进去要好得多。

除非我们规定不让保护区的居民用电?即使不让用电总不能不让生火吃饭吧?没有电他们只能去砍伐林木,这样对保护区的生态环境破坏更大。笔者就曾参加过一个保护区内建不建小水电的评审,在大量的事实面前,没有一个专家能否认建设小水电,才能有利于自然保护区的生态保护。所以,若保护区内有居民,如能采用清洁发电,小水电、风电、太阳能都应该容许、提倡、支持。

笔者还注意到,我国以前对小水电的支持政策主要是通过实施"农村电气化县"的建设,最近一些年已经改为"以电代柴"工程。请注意这个项目名称上的变化,非常重要、也非常科学。这就是在向全社会强调,小水电不仅可以算作生产设施,同时也可以属于生活设施。

保护区条例对生产设施的建设有严格规定,但是,由于保护区内免不了有人要生存,所以,并没有限制生活设施的建设。也就是说在有人居住的保护区内,能够以电代柴的小水电属于生活设施,不仅可以建设,而且还应该得到国家的政策支持和资助。因为越是保护区,越需要加强林木植被的保护,一旦有人居住"以电代柴"的任务,必然是特别迫切、重要。这也是保护的条例,严格限制生产设施的建设,但绝不限制生活设施建设的重要原因。 

 

6.2、对小水电截断河流的生态偏见

有人说小水电截断了河流,破坏生态环境。你们大家可以看看无论哪个省,全国有多少个城市,为了保护生态环境都需要在河流上建设一些截断河流的橡胶坝。为什么用橡胶坝截断河流就是有利于生态环境,而一但开发小水电截断了河流,就变成了生态环境破坏?难道这里面没有偏见吗?

还有很多批评小水电引水式的开发造成河流的某一河段减水、甚至脱水的。

我们并不否认,引水式的开发确实可能会带来这种某一河段减水、脱水的问题,应该尽量的避免、弥补。然而,事实上很多河流产生减水、脱水的根源,是水资源的短缺。

由于水资源的分布不均(随着人口的增长,水资源有的短缺是一种必然的趋势),自然界中的河流也经常存在着某些河段减水、脱水的问题。可是,这种情况一但和小水电挂上勾,就变成了小水电对生态环境破坏。

例如,河南的云台山是我国的5A级景区。那里就有一条河流有十几公里变成了地下暗河,但是,也许是因为和小水电无关,所以,即便是是有十几公里的河段完全脱水,不仅没有任何人说是一种生态破坏,而且,还因为其奇特的地貌申请成为了世界自然遗产。

我们不妨设想一下,如果云台山那里河段的脱水原因不是地下暗河,而是小水电的管道造成的,绝对会是社会舆论的众矢之的。尽管其客观的效果,几乎没有什么不同。

挪威是全世界公认的水电开发最成功的国家,而他们的绝大多数水电都是引水式开发。某些河流的河段严重减水情况非常普遍。

笔者考察挪威时特地去看过几个电站,放下来的那一点生态流量,要想有鱼能生存几乎是不可能。(如照片所示),我觉得这种情况如果在中国早就会被环保组织当成特大新闻来炒作了。

我看我国神农架地区的一些小水电,其下泄生态流量比挪威的一些水电站还要好很多,但社会舆论关于它破坏生态的炒作还是持续不断。

 

6.3、小水电与农民争水的炒作

还有很多媒体文章,指责小水电在大旱之年与农民争水。上游的人经常会批评说,大旱之年小水电为了赚钱把水都用来发电了。下游的人却经常指责说,大旱之年小水电为了赚钱,居然拦着水不让我们用。

别忘了小水电自己从来也不消耗水。本来是水资源不足的矛盾,我们却把责任推给了能在大旱之年帮助我们管理水资源(应对水危机)的小水电。如此不合逻辑的批评和指责,却经常会出现在我们的报端。

总之,错误的把水资源的矛盾,看成是帮助我们管理水资源的小水电的罪责。这也许就是我国的某些舆论和国际社会对小水电的生态作用得出完全相反结论的根源所在。

如果能站在人类文明的高度,消除偏见,评价小水电的生态作用,我们就会得到和全世界一样的结论。

结论

不可否认,任何人类活动都会造成对周围的生态环境的不利影响,小水电当然也不会例外。不过,相对于人们必须开采煤矿、燃烧有限的化石能源并排放大量的温室气体和污染物的能源需求来说,小水电对人类生态环境的影响,绝对是利大于弊的。

这个结论在全世界都是一致公认的。然而在我们中国,最近几年却似乎出现了例外。

原因何在呢?

笔者认为一个重要的原因是因为我们曾经是发展中国家,一直没有承担法定的减排义务。所以,我们对过量燃烧化石能源以及温室气体排放对人类发展的危害,缺乏科学的认识。我国社会甚至包括某些官员都缺乏应有的减排意识,亟待加强相关的科普。如果能站在人类文明的高度,看待小水电的生态作用,我们就会得到和全世界一样的结论。

 最后笔者还要强调的是:相对于国际社会的大力提倡,盲目关停小水电的后果,不仅是对我们国家的伤害,而且也是对整个人类的犯罪。

   谢谢!

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