“非洲2013”大會致力于促進水電開發

“非洲2013”大會致力于促進水電開發

由英國《水電與大壩》雜志出版社、國際大壩委員會(ICOLD)及埃塞俄比亞電力公司聯合組織召開的“非洲2013”大會，其宗旨是為非洲基礎設施發展規劃(PIDA) 提供務實成果和建議，幫助非洲加速實施當前迫切需要的水利水電項目這一更宏大的目標。宣言內容基于會議、主席團及主要國際組織發布的成果。

水電資源開發規劃；水資源管理；非洲

發達國家20世紀大力開發利用水電資源的實踐，證明了水電資源在促進人類發展、減少貧困人口數量方面做出了重要貢獻。修建大壩和水庫在增進人類福址、保護天然蓄水免遭污染與過度使用的同時也有效地保證了水資源的安全。非洲目前已開發的水電資源僅為7.5%， 65%的人口由于無電導致在照明、飲用水、醫療及教育等方面的生活質量低下。據世界能源理事會計算，人均用電量不足500 kW·h/a屬于生活質量不達標。非洲年人均用電量為500 kW·h/a，而這一數據在北美為10 833 kW·h/a。據估計，若不加大投資，到21世紀中期，非洲的年水電發電量將不足1 000 TW·h，但總需求將可能達到5 000 TW·h。此外，非洲淡水資源雖然十分豐富，但人均有效庫容非常低，水庫利用率僅為4%。例如，埃塞俄比亞人均有效庫容僅為38 m3。相比之下，南非為687 m3，澳大利亞為4 700 m3，而北美幾乎達到6 000 m3。目前僅有40%的農村人口能獲得安全飲用水。

非洲電力需求十分明顯，但好在其水電資源極為豐富。有些水電項目，如大因加(Grand Inga)水電站的發電成本可低至0.02美元/ kW·h以下。而同一時期，非洲廣泛利用的煤電的平均成本為0.04美元/ kW·h，柴油發電平均成本則在0.15～0.30美元/ kW·h之間。此外，由于有些非洲國家在現實中缺乏可行的替代能源資源，因此，電力需求極為緊張的一些國家通過提高裝機容量以最大限度地開發水電資源不失為一種有效的方法。

水電在環境方面與傳統燃料相比具有巨大的優勢。水電占世界可再生能源發電的約90%，而且與其他主要能源資源(如薪柴、煤炭、燃氣和石油)相比，水電的溫室氣體排放非常低。基于水電資源的優勢，波恩國際可再生能源會議“2004政治宣言”認為，包括水電在內的可再生能源，再結合提高能源效率，可為社會的可持續發展，特別是在為貧困人口提供電力，以及減少溫室氣體排放等方面做出巨大貢獻。

非洲近年來出現了許多措辭激昂的宣言以支持水電發展，有些宣言出自非洲水與能源部長會議，有些則來自一些國際機構，如聯合國組織、ICOLD、非盟及世界能源理事會。但僅有這些良好的愿望顯然是不夠的。水電項目屬于資本密集型產業，非洲水電業若要得到可持續發展，必須要有切實的行動和適當的財政機制。

在全面尋求能源替代方案的背景下，該宣言呼吁非洲各政府應認識到規劃流域水電開發方案的必要性。在總體規劃上應對那些不僅有利于經濟和金融而且也有利于環境和社會因素的政策給予應有的重視。非洲有61條國際河流，其流域面積幾乎占非洲陸地面積的61%，因此，非洲在開發水資源過程中加強國際合作顯得至關重要。包括多邊及雙邊融資機構在內所有利益相關方步調一致是保證實現宣言愿望的關鍵。為刺激投資，使水電可持續發展達到預期，各國政府必須率先創建一個有利的投資環境。實現這些目標涉及政策與市場結構、可持續性、公眾接受程度、財務挑戰及技術開發等問題。鑒于非洲電力市場需求巨大，水能資源異常豐富，非盟已著手實施“非洲基礎設施發展規劃”(PIDA)。這一宏偉倡議的總目標是通過整合區域性與非洲大陸的基礎設施網絡及服務以促進社會經濟發展及減少貧困。“非洲2013”大會對PIDA資助的水電項目進行了詳細討論，討論的主要成果(下文會介紹)旨在促進和支持PIDA目前正在進行的工作。“非洲2013”大會上，水利與能源專業協會、IFI(國際金融機構)及大會組委會的與會專家們對PIDA的優先項目提出了切實的建議。

1 政策與規劃問題

1.1 數據、需求與進展的定期評估

應編制流域水電資源清單并定期更新。該項工作不僅應包括對現有水電站進行升級或再開發以提高其性能，而且還應包括對原設計為防洪、灌溉、航運及供水的大壩增設水電機組進行可行性評估。這些研究工作將對水電規劃的制定、目標的設置及其監督實施起到積極作用。

1.2 區域水資源與水電綜合發展

大壩的設計與運行要有一整體考慮，其計劃目標才能實現。關于大壩的環境及社會影響，要事先決策，不要事后再采取減緩或補救措施。水資源開發尤其要綜合考慮環境及社會影響。在規劃研究和項目評估上必須要保證有足夠的時間與資源。

1.3 項目評估

在前期規劃階段，尤其是針對項目的規模以及是否有分期開發的可能性，應通過評估后將信息向所有利益相關者披露。

經全面分析，目前已選定了9個PIDA區域性水電項目。這項工作表明，政策框架的構建與推廣以及市場設計對促進適當的、可持續發展的水電項目具有重要作用。一般認為，在資金來源有限的情況下，利用多準則決策支持工具可識別并優先考慮那些有競爭力的項目。

2 能力建設和利益相關者參與

2.1 與利益相關者交流

重要方案的多次延誤一般與其利益相關者的關注程度有關。弱勢群體、受項目影響人群及其他利益相關者的知情權和參與權是保證項目獲得支持、取得成功的關鍵因素。應保證在項目的所有階段利益相關者均可參與其中并與他們保持良好的溝通。另外，鼓勵當地人參與項目能有效避免發生沖突。

2.2 培訓與技術轉讓

由于第三世界國家的大壩建設日益增多，因此崗位能力及求職動機的培養對于大壩安全與水電站運行和維護非常重要。目前提供培訓與技術轉讓的組織和機構日益增多，包括眾多的國際會展、ICOLD提供的專家資料、區域合作倡導者(例如PIDA)、區域工作小組以及由一些專門負責當地員工培訓的國際公司和國家教育強化機構。因技術轉讓價格過低或擔心收入減少而削減技能培訓的做法與繼任計劃背道而馳，是一個亟待調整的重要問題。同理，大壩的工程建設應吸引更多有能力的工程技術人員參與，避免他們不斷向管理層流動。

2.3 移民安置

移民安置工作成功的關鍵是盡可能減少移民，承擔移民安置義務以及制定嚴格的安置計劃。所有受影響人群須全員參與，對弱勢人群應給予格外關注。盡管非洲人口密度較小，移民安置的強度不大，但仍有必要對淹沒區及下游受影響地區的面積進行優化控制并兼顧發電、灌溉及水資源安全。為此，在前期階段應將社會經濟評估與土建設計共同考慮。淹沒區移民在物質和經濟上應按公認的最高標準獲得賠償，以幫助他們重新安置和恢復生產生活，應將移民安置工作當成一項經濟發展計劃來構思和執行。

讓本地人參與移民安置計劃不失為一種可避免沖突的低成本方法。基本原則是要讓移民能享受到項目及其相關改善措施所帶來的成果，確保他們的生活水平能得到提高(而不僅僅是恢復原有水平)。

2.4 利益共享

與多方利益相關者、尤其是受項目直接影響人群共同分享項目利益已逐漸形成一種共識，是項目獲得強烈認同與支持的基礎。平等發展和利益共享有利于項目取得長期的發展。

3 環境管理

3.1 累積影響評價工具與梯級電站管理

梯級水電項目的施工及運營對環境會產生累積影響，確認其影響程度及意義非常重要。應制定并實施梯級水電項目運營策略，以實現電力生產與環境及社會福址目標之間的平衡。有效的監測方案和適應性管理措施也必不可少。

3.2 環保準則及其適應性

政府、融資機構、專業協會和行業已制定了相關的政策、框架及準則，目的是對水電項目的環境和社會影響進行評價與緩解，并解決受影響的弱勢群體所關注的種種問題。這些準則應當與各國國情相適應。

3.3 氣候變化減緩與適應性措施

經UNIPCC認定，氣候變化已成為全球性的重要問題，給非洲帶來巨大的挑戰。與傳統的化石燃料相比，水電作為一種低碳的可再生能源，在緩解氣候變化對環境影響方面具有很大的優勢。其他減緩和適應性措施包括在消落區建濕地，最大限度地減少生態釋放。水電在生產可持續能源、幫助減少氣候變化方面可發揮重要作用，這一信息應傳遞給所有的利益相關者。

3.4 EIA及項目預評價研究

開發商和運營商應將必須遵循的可持續發展的方法記錄在案。早期的與綜合的環境研究可為項目節約大量成本，并可據此對項目進行適時調整。應及時進行EIA和其他研究，以便完善土建、輸水、輸電工程的設計思路，并提高其設計質量。評估研究還應包括公路改造和修建施工通道，同時需考慮針對偷獵和濫砍濫伐的防范措施。應將社會和環境影響的減緩措施及計劃所需成本，經充分評估后整體納入項目的總成本之中。

3.5 保留區與保護區

非洲的生物多樣性相當豐富，包括國際重要的動植物物種及地球上第二大熱帶雨林地區(非洲中部的剛果雨林)。因此，有必要將項目的預期收益同環境影響共同優化，包括綜合設計以避免或減緩對環境的影響。淹沒重要環保區域時應運用補償機制，考慮修建新的保護區域。

4 項目融資途徑及經濟評估

4.1 項目融資

在開發區興建大量的水電項目需要有效的融資模式支持。成本管理應提高招標透明度以吸引優秀的承包商。為此，建議使用風險管理工具(如巖土基線報告和風險登記)。

4.2 項目經濟評估

水電項目建設應有利于國家和地方經濟的理性發展。在開發多目標水電項目時需用合適的經濟分析工具去評價非能源項目的經濟效益。

對取消該項目后的方案(量化未計入的社會成本效益)進行經濟評估，不僅對評估項目的真正價值非常有用，而且還可避免引起異議。

4.3 多目標水電項目的成本效益分析

水電項目的多目標評價，不僅應該比較其經濟性能與財務性能，而且還應估計其預期的間接經濟影響，這種影響源于該項目的直接經濟后果同其他經濟領域之間的聯系。

5 大壩及其附屬工程技術

5.1 多知識源的利用

水電大壩屬于高風險建筑物，應通過立法程序保障其完整性，這種做法簡單易行，可適用于很多非洲國家。對于大壩安全問題，工程技術人員除了需要必備的知識與素質外，還需要認識到每座大壩均具有其獨特性，單純依賴手冊和準則是無法保證其安全的。另外，通過解放思想、與國際大壩業界共享大壩建設的經驗教訓，可保證大壩在設計上安全經濟并有利于對現有大壩的監控。

5.2 時間管理

由于大壩是獨特的建筑物，因此解決安全問題的決策需要保證其設計、施工及監測均有充足的時間，取得有限預算條件下的微妙平衡。任何忽視安全以圖省時的做法必須摒棄，并且在擬訂工程設計、施工及監測合同時均應將此問題牢記在心。不過對于RCC壩而言，快速施工可提高工程質量。通過簡化壩體結構并仔細考慮設計和施工方法及二者之間的關系可實現RCC壩快速安全的施工。

5.3 信息管理

大壩比其他大多數土木建筑更容易受自然環境變化的影響，因此需要更充分地采集信息。盡管采集信息需要花費時間和成本，但削減施工前期研究及調查在大多數情況下會適得其反。不深入進行現場勘測，獲得的輸入參數(包括地質學、水文學、地震學及材料技術)就少，從而可能導致設計保守及維修費用增加。

5.4 泄洪工程

有必要擴大、協調及傳播技術發展成果，以提高設備運行性能，并減少項目總成本。非洲可通過知識共享選擇成本低廉并適合自己的完全閘控式溢洪道。

6 清淤技術

6.1 設計措施與成本/效率

在水電項目設計研究階段，對輸沙數據及泥沙特性采取定量評估措施非常重要，這些信息對于評估蓄水壩使用壽命、優化設計及運行方案來說必不可少。

6.2 模擬與建模

對徑流式水電站或蓄水水庫的泥沙輸移進行模擬時，應先通過數值計算進行初步分析，然后運用最先進的3D物理模型進行模擬。該模擬應有利于水庫庫容及運行條件的優化。

6.3 分析與設計的結構性問題

在大型水電項目中，應對主河道及其支流的來沙情況進行全面分析與驗證，以便認識到泥沙對項目的長期影響。合理規劃建筑物的結構尺寸，使其運行模式有利于延長水電站的使用壽命。此外，還應該改造溢洪道以增加其泄流能力，以及對將蓄水壩改造成徑流式水電站的可能性進行探索，同時對無重大環境危害的小規模分沙方案也應加以研究。

7 水電站與機械設備技術

7.1 適用與創新技術

金融機構和客戶雙方均應認識到水電是一個發展迅速的行業，即使是1 a前所編制的說明書也不一定能反映最新的技術實踐或創新。雖然招標對所有投標人是公平的，但相關各方應吃透標書的精神實質，分清主次，妥善應對。必須牢記，在大多數情況下，只有最低價投標人才會考慮替代方案。一個合格的供方不能因為他提供的完美的創新方案不符合書面規范而受到不公平待遇。

7.2 運行維護及修復的重要性

非洲有很多水電方案遭受備件缺乏的困擾。因此，無論是施工階段還是今后運行階段，用于新方案與修復方案的備件的資金必須到位。

在水電站運行期間，必須牢記，由于現代電子產品升級換代非常迅速，設備很快就會被淘汰而需要更換。因此，必須提前做好該部分預算，以免影響項目的技術完整性。

7.3 大型機器設備的挑戰

非洲可通過與有大型水電開發經驗的國家開展合作而受益。例如，巴西和中國均在非洲開發過大型水電項目，他們均采用多供應商方法，理由有兩個：①如果一個供應商不能供貨，另一個供應商會增加供貨量；②可為增強技術轉讓留有余地。

7.4 電網優化與聯網技術

水電行業需要針對水電站開發便于將多種可再生能源在電網中進行整合的技術。開發可再生能源資源(包括太陽能和風電)對電力平衡越來越重要。

8 小水電與微水電技術

8.1 農村電氣化

農村小水電發展潛力巨大，可為農村當地用戶、村莊及孤網提供電力服務。小水電方案不僅可促進農村發展、減輕貧困，而且在飲水、醫療衛生及教育方面起到輔助作用。應當在條件許可的情況下適當運用當地小水電技術，以便當地居民開發、運行及維護小型水電站。

8.2 低成本技術

據估計，到2050年需要幾千座庫容約1 hm3、壩高約10 m的灌溉水壩。利用現有和新修的水壩、灌渠以及其他引水設施發展小水電站是提高當地發電量的重大機遇。為此，應進一步追求發展低水頭的微型水電站或動能設備。

9 共同主題

該宣言一些常見議題中的關鍵問題值得注意。包括能力建設，特別是要努力縮小現有專業知識與所要求專業知識之間的差距。該問題主要涉及清淤管理、土建設計、機械設備、安全以及社會和環境等方面。另一個相關議題就是溝通問題，其中首要問題是，需要確保在項目早期及隨后的每一個階段與利益相關者進行有效討論。除了地方層面的溝通外，決策者之間還應就政策層面進行溝通，只有這樣才能發現區域項目和大型項目之間潛在的協同效應并加以支持。采用這種協調的辦法，將會在提高多目標綜合效益的同時促進地區發展、提高環境和社會效益。

10 結 語

非洲加速發展水電的條件已成熟，目前正處于難得的發展時機。

(1) 目前非洲居民的用水用電面臨短缺的困境。

(2) 非洲水電資源蘊藏豐富并有待開發。

(3) 政治環境有利。在2006年約翰內斯堡和亞的斯亞貝巴發表的部長宣言中，非洲部長們傳遞了發展水電的強烈信號；非盟、UNECA(聯合國非洲經濟委員會)和非洲發展銀行于近期共同發起了PIDA倡議。

(4) 國際機構組織鼓勵開發蓄水及水電項目；國際貨幣基金組織扶持水壩及水電建設。

(5) 在其他能源價格總體上漲時，水力發電成本相對較低而且不受化石燃料價格波動的影響。此外，水力發電可保持長期穩定。

(6) 由于水電屬于清潔能源并具備良好的能量輸入/輸出比率，因此成為氣候變化問題的應對方案之一，而氣候變化問題是下個世紀的關鍵問題。

(7) 水電是實現水安全、解決沿岸各國共同利益的關鍵。

目前非洲正處于大力發展水壩及水電的大好時機，因此必須抓住這一機遇，而簽署這份宣言的各組織則應竭誠予以支持。

在政策到位且強有力的承諾下，“非洲2013”大會提交了上述建議，旨在為今后水電及水資源的發展規劃，特別是PIDA優先項目的發展做出切實貢獻。

(姚 赫 編譯)

2014-11-28

水電論壇

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