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从巴西暂停水坝建设看水电科普之重要
2012/10/19 11:33:15    新闻来源:中国水力发电工程学会
  /水博

 

20121017,《南都周刊》在一篇题为"巴西暂停亚马逊巨坝建设 水电站并非唯一出路"的文章中,就有关巴西某法院判决暂停贝罗蒙特水电站建设的问题发表了一系列的报道和评论意见。然而,令人遗憾的是,这些评论很多都是违背科学和事实的反水坝欺骗宣传。如果这篇评论中的某些意见真的能够成立,那么巴西法院的判决,也就不会依据"没有适当咨询当地土著居民的意见"的理由,而要直接判决贝罗蒙特水电站"破坏生态环境"了。但事实上,巴西法院并不认为贝罗蒙特水电站破坏生态环境。

 

在民主国家,通过法院判决工程纠纷的事件非常普遍。例如,印度的一个大坝,先后有多个法院,分别判决工程违法、合法。整个工程经历了20多年的反复诉讼后才建设成功。巴西法院的这次判决,也不过是要解决当地的工程纠纷而已。目前,无论是巴西的法院还是巴西政府对于水电开发的支持态度都是十分明显的。例如,几乎就在《南都周刊》发表这篇文章的同时,《重庆日报》也刊登了一条"巴西首座外资大型水电站开工美法参与"的消息。相比之下,这条消息,更能显示出巴西政府和主流社会对于水电开发的真正态度。

 

《南都周刊》认为,巴西法院的"这次的判决相当严厉:如果发展商和当地政府不遵守裁决,让工程继续进行的话,他们将面临每天50万雷亚尔的罚单(约等于156万人民币)"。这说明《南都周刊》还不大了解这个水电工程的具体价值。

 

装机1100万千瓦的大水电站,一年的发电量至少应该是500多亿度,如果也折算成中国的电价,该电站建成后每天的发电产值将大于一亿元人民币。所以,巴西法院的处罚其实只相当于工程停工损失的百分之一。显然,法院的判决只是针对"没有适当咨询当地土著居民的意见"这一点上,希望通过判决和适当罚款,督促开发商尽快解决好与部分当地居民的矛盾,并非要逼迫该工程停工。因为,该工程的早日建成,受益的将是整个巴西和绝大多数土著居民。如果没有这个基本前提,这个工程也决不可能被民主决策的巴西政府容许开工建设。

 

《南都周刊》的文章除了对法院要求暂停工程,尽快解决居民矛盾的报道理解错误之外,还存在着许多错误的信息。例如,文章说贝罗蒙特水电站"仅次于中国的三峡水电站和巴西与巴拉圭之间的伊泰普水电站。"。而实际上,我国即将投产的溪洛渡和已经开工建设的白鹤滩水电站都超过了1200万千瓦,都比巴西的这个还没有开始建设的贝罗蒙特水电站大很多。所以,宣称贝罗蒙特水电站全球第三大的说法,是片面的和不负责任的。

 

《南都周刊》的错误不仅体现在对客观现实信息的报道上,也出现一些评论和判断上。例如,文章说"巴西国家原住民基金会(FUNAI)发现,欣古河流域生活着一些与世隔绝的小印第安部落,他们长年不跟外界接触,一旦迁徙出来的话,对于外面疾病的抵抗力是非常低的,很可能面临整个部落的灭亡。"。这种把土著居民与世隔绝的保护起来的说法,非常可笑。记得当年国内的反水坝组织曾经以这种保护的借口,找来一些怒江的原住民发表意见,但是,多数原住居民告诉公众的想法却是,他们不愿意与世隔绝,不愿意被人当成动物园里的"展品"。向往文明、幸福的生活是人类的共性,我们相信巴西的土著居民,除了极个别的酋长、首领之外,没有人愿意永远的与世隔绝的生活下去。

 

《南都周刊》的报道中还说到,土著居民认为"水库会将曾经物种丰饶的雨林变成汪洋一片,那里生活着占全球三分之一的动物物种,是不可能被全部迁徙出去的,等待它们的只有灭亡。侥幸逃出的鸟类,也可能因为失去栖息繁衍的地方,或是找不到食物而绝迹。而居民们的另一种食物来源,鱼类,更是直接的受害者。"。我觉得这种危言耸听的说法,现在已经无法再吓唬人了。

 

实际上贝罗蒙特大坝建成后,仅能影响400平方公里左右的热带雨林,还有绝大部分的热带雨林不会受丝毫影响。况且这些新形成的水库仍然还是湿地。客观上不可能会对当地生物物种产生较大的影响。最说明问题的还是客观现实。这座贝罗蒙特大坝绝不是在巴西建造的第一座水库,各种生物会不会因为水库的形成而绝迹,事实早已经给出了答案。环保人士还担心"居民们的另一种食物来源,鱼类,更是直接的受害者。"。而实际上,世界上几乎所有的水库建成之后,由于水域面积的扩大,渔获量都会有大幅度的增加。

 

特别离谱的是:反水坝的环保组织还宣称"水库开闸放水还可能使鱼类中毒。大部分水坝都是从水库底部放水的,那里水压强大,氮气会溶解其中。而一旦水流入下游,氮气会开始慢慢地以气泡形式涌出来。要是鱼在这时吸入了气泡,里面的气体足以使其致命。这就跟患潜水病的原理是一样。"。

 

这种说法,完全没有任何科学的依据。所谓因为压强大"氮气会溶解其中"的说法,根本就不可能成立。众所周知,开放的水体才有更多的机会接触到空气,越是压强大的水下,增加水体中的气体含量就更不容易。例如,我国三峡的坝高185米,水库造成的压强比巴西的那座电站高出近百米,但是,从三峡大坝底部发电后产生的尾水,从没有出现过"氮气会溶解其中"的现象,倒是洪水期水库表面的泄洪,由于与空气的充分接触,确实能产生过水体中空气含量过高的问题。

 

过饱和气体的问题,只是大型水库偶尔泄洪时产生的一种副作用,不仅影响范围非常有限也不可能是经常出现的常态。再说,贝罗蒙特大坝的高度要比三峡大坝要低近百米,到底会不会因为泄水产生过饱和的气体的问题,还有待于实际观测。要知道适当的"加气"是能够提高水体的含氧量大好事,这对于鱼类的生存繁衍是非常有好处的。我们在水族箱中养鱼的时候,也往往是通过适量的加入空气来增加水体中的含氧量的。由于泄水而溶解在水体中的是含有氧气的空气,而不是什么氮气。尽管空气中的氮气成分更高一些,但是,适当加气的结果往往对鱼类的生存非常有好处。

 

我国的三峡水库建成后,中华鲟在葛洲坝的下游建立了新的天然产卵场,就与三峡大坝泄水的加气作用提高了长江水体的含氧量有关。未来的贝罗蒙特大坝也将会对河流中的鱼类产生非常好的正面作用。因为,贝罗蒙特大坝的坝高基本上不大可能产生过饱和气体。我国除三峡之外的一些比较低的水库大坝,从未出现过过饱和气体的问题。总之,关于这个过饱和气体的问题,《南都周刊》的文章有两个违背科学的错误,一是,水深增加、压力增大,但不可能增加水体中的含气量。二是,溶解在水体中的气体不光是氮气,还有鱼类生存非常需要的氧气。所以,就像我们水族箱必备的加气装置一样,水体中的含气量增加,通常都是有利于鱼类存活和生长的大好事。

 

关于贝罗蒙特电站的效益,《南都周刊》的文章认为"虽然欣古河水量充沛,但它每年枯水季长达35个月。也就是说,尽管贝罗蒙特总装机容量有11233兆瓦,但实际每年的平均发电量只能达到4462兆瓦,只有39%的效率。假设贝罗蒙特水电站正常运行50年,每年平均发电量以4462兆瓦计算,它的总发电量如果改用燃油发电的话,也只相当于消耗了巴西石油储藏量的9%。"。从这里我们倒不难看出来,贝罗蒙特大坝的作用不仅是发电,还有重要的水资源调节功能。因为,那里每年的枯水期长达35个月。事实上,水库的最重要作用之一,就是要把洪水期的(洪水)灾害变成枯水期的资源。只不过一些反水坝的环保组织在诬蔑水电开发的时候,总要故意隐瞒这一点罢了。

 

这里极端环保在指责水电站的效益不高的时候,一不小心才把贝罗蒙特电站的最重要的生态作用展露出来了。此外,贝罗蒙特水电站决不可能只运行50年,如果需要,该电站完全可以运行500年甚至千年以上。也就是说,如果说到能源的效益,仅仅这一个水电站就能提供超过巴西全部石油储量的能源。取之不尽,用治不绝,是可再生能源的最大特点,也是为什么人类的可持续发展,必须依赖可再生能能源的根本原因。

 

《南都周刊》的文章,最大的误导作用,出在关于水电的减排作用上。文章报道说,贝罗蒙特坝群建起后,将有668平方公里的土地被淹,这相当于整个芝加哥市的大小。其中,有400平方公里曾经是茂密的热带雨林。因此,《南都周刊》认为"在过去,这些植物的叶子捕捉和吸收了大量的碳元素,一旦它们淹没在水底,在缺氧环境中被产甲烷菌不断分解,又会源源不断地制造大量甲烷,将这些碳元素释放出来。人们都知道二氧化碳对于环境的危害性,而甲烷被释放到大气中后,对地球环境产生的影响比它要厉害二十多倍。"。

 

而事实上,热带雨林本身就是地球上甲烷的最大排放源,不过,虽然甲烷比二氧化碳的温室气体作用更强,但是,甲烷气体极不稳定,几年之内就会挥发转变为二氧化碳。因此,成熟的热带雨林的碳吸收与碳排放作用基本保持平衡状态。所以,即使水库淹没了热带雨林,也并不会影响地球的碳排放。

 

另外,关于《南都周刊》所描述的"曾有环保组织在1990年对巴西帕拉省的Curuá-Una Dam大坝做过研究,结果发现,它产生的大气污染是相同发电量的燃油火电厂的3.5倍,主要的污染排放物便是甲烷。"的说法,是一个早已经被揭穿了大骗局。

 

如果这种说法能够成立,那么联合国提倡发展水电应对气候变化的决议就是错误的。为此,国际社会曾组织很多国家专门对这一问题进行了研究、核实。调查、研究的结果发现,当一个水电站的水库很大,但该电站的装机容量的很小的时候,确实可能会有环保组织所说的"水电排放高于火电"的特殊情况出现。但是,也有些水电站的装机容量很大,但水库很小,例如我国的葛洲坝水电站。由于基本上没有水库,据测算葛洲坝水电的碳排放量,只相当于通常火电排放的几十万分之一。可见,寻找极个别的特例,都不能说明水电的碳排放量大小的问题。如果要比较生产同等的水电碳排放与火电碳排放作用,至少要以一个国家的总体情况进行比较。

 

根据加拿大对全国水电站的统计结果,水电的碳排放大约只相当于火电排放的五十分之一,而瑞士全国的统计结果显示:水电的碳排放大约只相当于火电的三百分之一。调研很多国家的水电碳排放比较的普遍结果是:水电的碳排放是火电的五十分之一到五百分之一之间。所以,联合国和科学界的主流才坚定地认为,水电是当前人类社会最重要的减排手段。令人遗憾的是,多年之后《南都周刊》仍然还要公开宣扬这种"水电的碳排放高于火电"的谎言。我们不相信《南都周刊》的编辑和记者们愿意为了能污蔑水电,而危及整个人类的可持续发展,所有这一切问题,恐怕都是由于《南都周刊》的编辑记者们科学素养不高造成的。但愿个别媒体的这种科学素养的欠缺,不要误导了社会,伤害了我们人类赖以生存的地球。

 

最后特别需要强调的是,从个别媒体关于巴西暂停水坝建设的错误报道,也让我们看到了我国科学普及工作的任务艰巨和重要。

 

 

参考文章《巴西暂停亚马逊巨坝建设 水电站并非唯一出路》

来源: 南都周刊(广州) 作者:胡雯雯

核心提示:2012年8月末,巴西联邦法院下令,暂停全球第三大水电站贝罗蒙特在亚马逊支流欣古河上的建设。在经济发展与环境、原住民保护上,巴西选择了后者,因为水电站并不是唯一的出路。

被叫停的亚马逊巨坝
被叫停的亚马逊巨坝

镜头穿过瑰丽茂密的热带雨林,各种奇异动物在四周跳跃奔跑。一条小船在巨大的河流上顺水漂下,最后停泊在岸边的原始部落居住地。部落首领带领着族人,脸上画满代表出征战士的图腾,举着手中的长枪放声怒吼。离他们不远处,大片树林在推土机前倒下,轰隆作响的起重机准备把部落夷为平地……

这是詹姆斯·卡梅隆2010年的短片《潘多拉的来信》中的一幕,但他拍摄的并不是《阿凡达》中的潘多拉星球,而是地球上的真实故事:贝罗蒙特(Belo Monte),世界第三大水电站将在巴西亚马逊河流域建起,祖祖辈辈在此生活的十八个土著民族面临着家园被毁的命运。

这座大坝选址于亚马逊河最重要的支流之一,欣古河(Xingu River)的上游。建成之后,贝罗蒙特水电站的预计总装机容量是11233兆瓦,在全球仅次于中国的三峡水电站和巴西与巴拉圭之间的伊泰普水电站。自从1975年建坝规划被提出以来,它可谓是世界上最受争议的大坝之一。建设计划在几十年中曾数次被暂停搁置,然后又在各种利益团体的驱动下重新复活。

2012年8月末,就在12000多名工人在欣古河上游干得热火朝天,推土机已经开到土著领地边缘时,巴西联邦法院下令,暂停贝罗蒙特水电站的建设,因为这个项目"没有适当咨询当地土著居民的意见"。而且,这次的判决相当严厉:如果发展商和当地政府不遵守裁决,让工程继续进行的话,他们将面临每天50万雷亚尔的罚单(约等于156万人民币)。

大停电的隐患

为什么这座大坝引发着如此大的争议,而相关群体仍然千方百计要将它实施下去呢?这要从巴西的发展近况说起。在过去几十年中,巴西的经济增长速度一直很快,贫困人口数量减少了几千万,由此带来的能源消耗也是巨大的。尽管巴西已经联手巴拉圭,于1991年在两国交界处的巴拉那河上建起了世界装机容量第二大的伊泰普水电站,但伊泰普已经有些不堪重负。

2009年11月10日晚,黑暗突然笼罩了巴西两大城市里约热内卢和圣保罗:所有照明和路面交通灯全部熄灭,市民提心吊胆地走在路上,却很难打到愿意载客的的士;瘫痪的地铁系统困住了大量乘客,机场里同样人满为患。全城警察都被紧急调集,上街维护治安。据事后调查,停电是由于雷雨引发了电网故障,伊泰普水电站中止运作导致的,全巴西约一半的面积,五千多万人都受到了影响。

其实在2002年、2005年和2007年,类似的大停电事件都在巴西发生过。在未来十年里,巴西的耗电量预计还会以每年6%的速度增长。尽快找到充足、稳定的能源供给,成了政府的头等大事。而另一方面,巴西的贸易伙伴和世界银行等金融组织,也在不断对他们施压,要求其在发展同时减少环境危害。随着全世界对矿物燃料消耗的限制,水力发电似乎成了一个最好的选择。如今,巴西的电力能源中有85%都是由水电供给的。

由于巴西大部分地区都是平原,亚马逊河一带充沛的水力资源当仁不让地成了焦点所在。作为亚马逊河最重要的一条支流,欣古河拥有7800立方米/秒的水流量,以及87.5米高的落差,这用当时一位工程师的话来说就是:"这是上帝绝无仅有的杰作,它就是为了水电站而生的。"

在最初的计划中,贝罗蒙特大坝组是由六座大坝相辅相成的,由于环保方面的争议,在1990年代被搁置了下来。到了2002年,有人提出了另外两个修改方案:将六座大坝减为四座,或是只留下贝罗蒙特一座主坝,外加两座辅助的副坝。2010年10月,由巴西政府部门和私人电力和建筑企业构成的Norte Energia公司拿下了大坝的开发权,等巴西环境与可再生资源部IBAMA于2011年6月下发授权书后,工程正式开始。

这项工程预计将耗资170亿美元(由于对水电站的投资回报率存在怀疑,80%的资金都是从巴西国家开发银行BNDES贷款的,私人投资者鲜少参与),受影响的面积约668平方公里,约有25000名原住民将被迫迁徙。在最后的方案中,欣古河的上游将建起相辅相成的一座主坝贝罗蒙特,两座副坝Bela Vista和Pimental。其中,贝罗蒙特总装机容量为11000兆瓦,Pimental水电站为233兆瓦,Bela Vista大坝则起到补充溢洪的作用。为了将足够的水引至主坝,另外还有两条人工开凿的运河,将原有土著居住地的河水改道至水库贮存。

原住民的抗议

2010年4月,在Norte Energia公司取得开发权的前夕,巴西各大城市的街道上涌现出大批的抗议者 ,环保组织、NGO和原住民们为了保住亚马逊河纷纷摇旗呐喊。美国导演詹姆斯·卡梅隆和摇滚歌手斯汀等名人也投身到了保卫阵营中。

顺着欣古河漂流而下,卡梅隆造访了居住在两岸流域的土著部落。这里生活着十八个土著印第安部落,包括Kayapó, Arara, Juruna, Araweté, Xikrin, Asurini 和 Parakan 等,在白人移民者踏入巴西之前,他们是这里最早的居民,世世代代都靠打鱼、狩猎为生。孩子一出生,就是在河里嬉戏长大的。部落居民每天都划着小船来往于市集、学校、医院等,密集的河道网是他们的生存要道。

另外,巴西国家原住民基金会(FUNAI)发现,欣古河流域生活着一些与世隔绝的小印第安部落,他们长年不跟外界接触,一旦迁徙出来的话,对于外面疾病的抵抗力是非常低的,很可能面临整个部落的灭亡。而且,在欣古河下游的一些部落,由于居住的土地没有被淹,不属于大坝工程的"直接受影响者",是没有被列入环境评估报告中的,没有任何人给他们做迁徙安排,更不会有补助。

在卡雅帕Kayapó部落,首领Raoni Metuktire在卡梅隆的脸上画上了出征战士的图腾,并对着他的镜头呐喊:"我们要为祖父母、父母和儿孙们保留这条河,我们要用战斗来对抗白人的再度侵略!"

这些居民从1980年代就开始反对大坝的建设了。他们知道,水库会将曾经物种丰饶的雨林变成汪洋一片,那里生活着占全球三分之一的动物物种,是不可能被全部迁徙出去的,等待它们的只有灭亡。侥幸逃出的鸟类,也可能因为失去栖息繁衍的地方,或是找不到食物而绝迹。而居民们的另一种食物来源,鱼类,更是直接的受害者。为水库开凿的两条12公里长,500米宽的运河,把附近及下游河流的80%的水量都汇集到了主水库,大小河网将会萎缩消失,鱼群的规模和数量必然受到影响。

巴西阿卡联邦大学的地球环境化学家福斯特·布朗,研究西南亚马逊河已经多年。"淡水鱼对水和淤泥的流速变化特别敏感:在旱季,它们主要进行摄食和繁殖,到了雨季则需要高水位以保证足够的生长空间,这种涨落是一年一次的。"但在大坝建立后,雨季水位高的时候会放水,旱季则会蓄水,这意味着它每周都可能放水,也可能几年不放,鱼类的生活规律完全被打乱,除了耐受力最强,数量最多的那些水生物种,其他会很快灭绝。

另外,水库开闸放水还可能使鱼类中毒。"大部分水坝都是从水库底部放水的,那里水压强大,氮气会溶解其中。而一旦水流入下游,氮气会开始慢慢地以气泡形式涌出来。要是鱼在这时吸入了气泡,里面的气体足以使其致命。这就跟患潜水病的原理是一样。"另一位生态学家迪安·雅克布森也有自己的忧虑。

水电是否足够绿色

其实,修建水电站是否真如政府所说的那么"绿色可持续",这一点本身是值得怀疑的。

贝罗蒙特坝群建起后,将有668平方公里的土地被淹,这相当于整个芝加哥市的大小。其中,有400平方公里曾经是茂密的热带雨林。在过去,这些植物的叶子捕捉和吸收了大量的碳元素,一旦它们淹没在水底,在缺氧环境中被产甲烷菌不断分解,又会源源不断地制造大量甲烷,将这些碳元素释放出来。我们都知道二氧化碳对于环境的危害性,而甲烷被释放到大气中后,对地球环境产生的影响比它要厉害二十多倍。曾有环保组织在1990年对巴西帕拉省的Curuá-Una Dam大坝做过研究,结果发现,它产生的大气污染是相同发电量的燃油火电厂的3.5倍,主要的污染排放物便是甲烷。

而且,在对水库进行环评之前,承建方总会先将当地的树林大面积砍伐,以便减少未来污染排放物的预算。曾有研究者调查过巴西的另一座水坝Tucuruí dam,发现它的实际污染物排放量是官方发布数据的十倍之多。因此,一旦贝罗蒙特水坝建立起来,重蹈这些水库的覆辙是极有可能的。

当地政府和发展商的另一个理由是,水力发电是最经济、最高效的方式。这点也有人提出了质疑。事实上,虽然欣古河水量充沛,但它每年枯水季长达3到5个月。也就是说,尽管贝罗蒙特总装机容量有11233兆瓦,但实际每年的平均发电量只能达到4462兆瓦,只有39%的效率。假设贝罗蒙特水电站正常运行50年,每年平均发电量以4462兆瓦计算,它的总发电量如果改用燃油发电的话,也只相当于消耗了巴西石油储藏量的9%。因此,如果政府不希望巨额投资的工程只有如此低的产出,必然要在大坝的上游再增建一系列的辅助堤坝和水库,将所有水源尽可能地汇聚到贝罗蒙特。到时,受影响的面积和居民还会更多。

当然,也有当地人对工程是表示欢迎的。这毕竟是一项巨大的工程,将会带来4万个工作职位。但他们想不到的是,这4万个职位在工程结束后,最多只能保留2000个。而其他由于工程而移民到此的工人,只能另谋生计。非法伐木、经营畜牧场,是他们最可能走的路。而这两者正是导致亚马逊雨林大面积减少的罪魁。

贝罗蒙特大坝项目的被喊停,让抗议者们暂时松了口气。但它仍像一把悬在头顶的达摩克利斯之剑,不知何时又会掉下来。除了建设超级水电站,巴西有没有其他出路呢?

早在2007年,世界自然基金会巴西部曾发布过一份报告,认为巴西只要将投资放在节能减排上,完全可以在2020年将电力需求削减40%,这相当于14座贝罗蒙特水电站的发电量,也可以为巴西节省约190亿美元的资金。而巴西国家电力局ANEEL的前局长恩里克也承认,如果巴西用如今这种方式发展下去的话,贝罗蒙特水电站对于每年增长6%的能源需求来说,只是水车薪。

根据世界自然基金会的建议,巴西的节能可以先从改造老旧的输电设备开始,由于运输过程中的损耗,巴西的电力中一大部分都无谓地浪费了;许多低端的家用电器,发电机等也是可以更新换代的;如果将巴西已有的水电站的装机容量加大几千兆瓦,完全不用另开发一条河流来建坝;另外,巴西的风能和太阳能都有巨大的潜力,要发展绿色能源,完全可以从这些方面着手。

 

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