水利水电项目的环境经济损益分析方法

王建强,张承龙,赵 琪

(1.浙江贝斯特节能环保科技有限公司,杭州310027;2.上海第二工业大学 电子废弃物研究中心,上海201209;3.中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,昆明650051)

0 引言

水电资源是清洁再生能源,水利水电项目可以带来发电、灌溉、防洪及航运等综合效益,但同时也会对生态环境带来负面影响。因此,需要对水利水电工程项目的生态环境影响进行环境经济损益评价,并将评价结果纳入工程项目的经济分析之中,可以为环境与水利水电项目发展的综合平衡决策提供参考。《中华人民共和国环境影响评价法》(2018年12月修订)中明确规定了在建设项目环境影响评价报告中需进行环境影响经济损益分析,这为我国的环境影响经济评价工作提供了法律依据。

建设项目环境影响经济损益分析以货币的形式定量客观地反映工程兴建对环境影响的经济效益值和损失值,但水利水电工程项目涉及面广,涵盖的环境因子较多,部分环境因子的影响难以定量。因此在进行环境影响经济损益分析时,要求从主要环境影响因素着眼,深入研究,以求得到较为合乎客观实际的结果。

1 环境经济损益分析的原理及主要方法

环境经济损益分析的理论依据主要是环境资源价值论[1]。环境经济损益分析最常用的方法是费用效益分析法[2],费用效益分析法的基本假定是可按照人们为消费商品或劳务准备支付的价格来计量消费者的满意程度(即效用)或经济福利的水平。一般可以把环境损失与效益的价值评估方法划分为3种类型[3]：直接市场评价法、揭示偏好法、陈述偏好法[3-5]。

在进行水利水电工程项目环境影响经济损益分析时,主要可选用市场价值法、接受补偿法、防护费用法和影子工程法等分别进行估算。因水利水电工程项目涉及的环境因素众多,不少生态因子和环境因素难以用货币衡量定值。其中,市场价值法适用于有市场价格、便于计算的影响项目,例如水库的防洪效益及对渔业的影响;防护及恢复费用法适用于采取合理措施,适当投资可以减免不利影响的项目,如水库淹没与移民的影响;对于无法估价又极珍贵或重要的对象也可采用防护费用法进行转换计算,如工程对生物物种、自然保护区及水土流失的影响等;据国际筑坝与环境委员会的规定,水利水电工程发电的生态与环境效益亦列作经济损益分析的重要内容。在计算水电站发电的环境效益时可采用影子工程法进行转换计算,即以相同规模的火力发电工程项目为替代方案,进行环境影响损益的比较分析计算。

2 水利水电项目环境经济损益分析的主要内容和原则

2.1 水利水电项目环境经济损益分析的主要内容

根据《水利水电工程环境影响评价技术导则》(HJ/T88—2003)[6]的要求,水利水电工程项目的环境经济损益分析应主要包括环境影响经济损失分析、环境影响经济效益分析及主要结论。其中,环境影响经济损失包括水利水电工程造成的资源、环境损失及减免不利环境影响的环境保护投资;环境影响经济效益包括由于水利水电工程的有利环境影响所取得的社会、经济、环境效益及采取环境保护措施后取得的效益。环境影响经济损益分析宜采用货币量化的方法进行,不易量化的可采取定性分析方法。

2.2 水利水电项目环境经济损益分析的原则

借鉴国内外的经验,水利水电工程的生态与环境影响经济损益分析可依照以下原则[7-8]：

(1)终极影响原则。鉴于各生态与环境因子之间的关系十分复杂,在进行经济损益分析时,只考虑与人类经济活动或生态环境直接相关的最终影响后果。

(2)重点突出,兼顾一般原则。由于水利水电工程对生态与环境的影响复杂,涉及面广,因此需突出对环境影响较大的影响因素,对一般影响因素进行适当地归并综合。

(3)一次性估价原则。为使经济损益分析中各环境因子的经济货币量之间有可比性,统一以评价年现值为计算标准,对各年的费用和效益须以确定的贴现率贴现计算,进行一次性估价。

(4)减免不利影响的补偿投资原则。对生态与环境的不利影响,着眼于预防、保护和挽救,以减免不利影响。在环境经济损益分析中,尽量采用补救措施和防护措施,将其费用作为反映工程环境影响效应大小的尺度,而不是消极地计算损失值(生物资源有时是不能用价值来衡量的)。

3 实例分析

3.1 工程概况

以澜沧江糯扎渡水电站为例,对该工程进行环境经济损益分析。糯扎渡水电站坝址位于云南省普洱市翠云区思茅港镇(左岸)与澜沧县糯扎渡乡(右岸)的交界处。糯扎渡水电站水库正常蓄水位为812 m,死水位为765 m,汛期限制水位为804 m,装机容量为5 850 MW,保证出力为2 406 MW,年发电量为239.12×108kW·h。最大坝高约261.5 m,总库容237.03×108m3,调节库容113.35×108m3,为多年调节水库。工程于2004年4月开始筹建,2007年11月实现大江截流,2011年11月下闸蓄水,2012年8月首台机组投产发电,2014年6月9台机组全部投产发电。

3.2 工程环境影响经济效益评价

3.2.1 替代火电项目减少的环境损失

以相同规模的火力发电工程项目为替代方案,采用影子工程计算法,将火电带来的环境损失作为糯扎渡水电站的环境效益。

(1)减少煤炭资源消耗。煤炭是重要的能源和化工原料,直接燃烧既浪费资源又污染环境,同时煤炭在开采过程中易破坏生态环境,因此节约煤炭资源,可以减缓煤炭资源开采速度,有利于煤炭资源的可持续利用和生态环境的保护。此外,节约煤炭资源,对于减缓煤炭供应压力,减少矿难,促进国家安全生产等都具有重要意义。

糯扎渡水电站多年平均发电量为239.12亿kW·h,则每年可节约宝贵的煤炭资源860.80×104t(按煤耗360 g/kW·h计),可减少煤炭资源消耗的经济价值为27.72亿元(煤炭价格按322元/t计算)[9,12]。

(2)减少水资源消耗。火力发电需要消耗大量的水资源,我国水资源非常短缺,人均占有量不足2 200 m3,约为世界人均水资源占有量的1/4。除生活区用水外,糯扎渡水电站基本不消耗水资源,而按火电机组耗水指标0.5 m3/(s·GW)计算,同等规模的火电站年耗水量为9 224万m3,按取用水价格1元/t(两广地区综合水价)计算,则糯扎渡水电站替代火电,每年节约用水的经济价值为9 224万元。

(3)减少CO2等温室气体排放。以火电为替代方案会产生CO2等大量温室气体,引起温室效应。严重的温室效应会导致海平面上升、气候灾害、土地干旱和沙漠化面积增大、病虫害增加、生态系统的改变等严重恶果。

火电燃烧燃料过程中产生的CO2按每吨煤燃烧排放2.2 t计,则每年减少CO2排放量为1 893.8万t,减少碳排放量为516.5万t。参照ADB(Asia Development Bank)给出的吨碳排放量损害估计值：2011—2020年为8.90～20.30美元(10年间)[9-11]。每年的平均值为1.46美元,折合人民币为12.1元。由此可得出糯扎渡水电开发每年减少碳排放的年生态经济价值为6 249.7万元。

(4)减少SO2排放,减缓酸雨沉降。SO2是导致我国酸雨危害加剧的重要原因之一。我国SO2排放量已远远高于环境承载能力,酸雨污染已对我国生态环境和建筑物等造成了显著的经济损失。

据估算,糯扎渡水电开发替代火电,可以减少排放SO223.3万t,减排NOx8.78万t,可有效较少因电力供应增加导致的SO2、NOx排放量。根据《燃煤发电机组环保电价及环保设施运行监管办法》规定,脱硫、脱硝电价加价分别为0.015元/kW·h和0.01元/kW·h[12-13]。所以,火电替代方案产生的SO2和NOx每年带来的损失值至少为6.0亿元/a。

3.2.2 以电代柴

云南省从1998年开始全面启动澜沧江流域防护林体系建设工程,其目的是通过建设防护林体系,恢复和增加森林植被,控制水土流失,提高防御自然灾害的能力,促进澜沧江流域生态环境良性循环,改善山区人民的生活条件。但另一方面,糯扎渡库区居民由于能源缺乏,电力供应紧张,又在不断地砍伐森林植被。糯扎渡水电站建成发电后,当地居民搬迁并以用电代替用柴,大幅减少当地居民因薪柴使用而砍伐森林的面积。

经实地调查,糯扎渡库区居民人均薪柴用量约为1.5 m3/a,至设计水平年,库区和施工占地区的农业移民动迁人数为44 299人,则年均用柴量为66 448.5 m3。根据库区居民使用薪柴的特点和库区当地的薪柴林木蓄积情况,计算结果说明因糯扎渡水电站建设库区可减少砍伐薪柴林地面积约2 600 hm2/a(按林木单位面积蓄积量25.5 m3/hm2计算)[9,13]。

根据林地生态效益计算结果表明该区林地单位面积平均生态经济价值约为1.5万元/hm2[9]。因此,糯扎渡水电站建成后,因居民搬迁和以电代柴减少薪柴用林砍伐产生的生态经济价值约为3 900万元/a。

3.2.3 生态环境效益总体评价

综合上述计算结果,得出糯扎渡水电开发中以电代柴的直接环境效益为0.39亿元,以火电作为替代方案的环境效益为35.26亿元,总的环境效益为35.65亿元。

3.3 工程环境影响经济损失评价

3.3.1 电站建设水库淹没和施工占地导致的土地资源经济损失

根据研究报告确定的因水库淹没和施工占地而损失的耕地、园地、林地、草地、未利用土地资源量(见表1),进行环境经济损失分析。

表1 糯扎渡水电站水库淹没和施工占地情况(单位：亩)Tab.1 Reservoir inundation and construction areaof Nuozhadu Hydropower Station(Unit：acre)

(1)耕地经济损失。根据对糯扎渡库区耕地的单位面积产量、品种及其价格分析,每年水田、旱地、菜地平均产值分别为1 210元/亩、681元/亩和1 865元/亩(1亩≈666.67 m2),所以每年水田、旱地、菜地分别为3 458.4万元、4 095.3万元和128.7万元,共计7 682.4万元。

(2)林地经济损失。根据糯扎渡库区林产品产量及价格分析,其年产值为平均1 000元/亩,则林地的年直接经济损失为28 148.1万元。

除直接经济损失外,根据环境成本计算林地生态效益的计算结果,该区林地单位面积平均生态经济价值约为1.5万元/hm2,则水库淹没和施工占用林地的年间接经济损失为28 148.1万元,所以糯扎渡水库淹没和施工占用林地的总经济价值为56 296.2万元/a。

(3)园地经济损失。根据对园地的产品产量及其价格进行分析,其年产值为950元/亩,则园地的年经济损失为3 807.7万元。

(4)牧草地经济损失。根据分析,牧草地的年产值约为600元/亩,则牧草地的年经济损失为567.2万元。

(5)未利用土地经济损失。根据2003年云南省人民政府云政复〔2003〕53号文的规定,未利用土地补偿单价按旱地的1/2计算,则未利用土地的年产值按旱地的1/2计算,即340元/亩,则未利用土地的年经济损失为2 621.7万元。

3.3.2 移民安置导致的生态环境损失

因水电工程建设和水库淹没,移民搬迁将对新定居点地区的生态环境产生不利影响,其水库淹没和移民安置费用已列入工程总费用。移民搬迁后,其生态环境的年损失主要表现为环境治理的费用和卫生防疫所增加的费用。

(1)环境治理费用。至设计水平年,水库淹没区和施工区移民动迁人口为48 364人,按每人每天排放生活垃圾1 kg,生活污水0.12 m3计算,则移民安置区每年新增生活污水处理量为211.8万m3,新增垃圾处理量17 652 t。按生活污水处理成本0.5元/m3,每吨生活垃圾处理成本取150元计,则移民安置区每年新增环境治理成本为370.7万元。

(2)卫生防疫费用。因水电站建设移民搬迁后,移民安置区的传染性疾病爆发流行的可能会因人口密度的增大而增加,造成卫生防疫的费用增加。根据当地的卫生防疫现状估算,卫生防疫费用按每年平均增加30元/人计,则糯扎渡水电站建设因移民安置而新增的卫生防疫费用为145.1万元。

(3)环境保护措施运行费用。糯扎渡水电站枢纽工程区环境保护工程的总费用为47 094.7万元,包括了水土保持工程、水环境保护工程、陆生动植物保护工程、水生生物保护工程、大气环境保护工程、声环境保护工程、生活垃圾处理工程、人群健康保护以及环境监测工程。工程竣工后,水库运行期间,部分设备将不再运行,比如生产废水处理工程,但仍有大部分工程将运行、维护,如环境监测工程、水生生物保护工程等,其运行费用按环境工程总投资的20%计,则环境保护措施的年运行费用为9 418.9万元。

(4)环境资源损失总体评价。综上所述,环境资源导致的损失为8.1亿元。当然,此损失并非环境资源的真实价值,环境保护措施也并不能完全消除工程建设带来的不利环境影响。

3.4 工程环境经济损益分析结论

糯扎渡水电站工程生态环境总效益为35.65亿元/a,环境资源的总损失约为8.1亿元/a,总的益损比为4.40：1,说明项目建设在环境经济上是完全可行的。

4 结 语

建设项目环境影响经济损益分析已是建设项目环境影响评估的主要手段之一,目前水利水电建设项目的环境影响经济损益分析更多考虑的是建设项目的环保措施经济损益分析,难以从环境经济的角度为整个工程项目的最终决策提供有力支撑。相对于环境污染经济损失的货币化定量研究,生态环境影响的货币化定量研究相对较少,缺少成熟的模型和方法,主要是因为生态系统具有复杂性、开放性、区域异质性等特点。因此,对主要是非污染生态环境影响的水利水电项目进行环境损益分析,实施起来较困难。

本文以糯扎渡电站为例采用市场价值法、接受补偿法、防护费用法和影子工程法等分别进行了环境影响经济损益估算,针对水电开发的环境影响中一些难以量化的问题,采用定性分析方法进行处理。例如,对稀有濒危物种的价值通过直接价值和间接成本进行量化,从经济学角度看能反映物种的一部分价值,但是并不能准确反应其对生态系统的能流、物流、价值流、信息流的贡献值,物种的价值难以用货币估量,定价可能反而为非法市场交易提供依据,助长对濒危物种的破坏。因此,水利水电建设项目涉及到的类似问题时,应避免采取货币化形式对受影响的濒危物种进行定量化评估,应尽可能采取补救保护措施,并将费用计入环保措施费用中,对于采取措施仍然威胁到或无法达到保护濒危物种的项目,应坚决予以否定,避免造成生物基因库的巨大损失及对人类生产、生活和自然界的生态平衡的不可逆影响。

因此,对于水利水电建设项目来说,需要根据项目特点开发更为完善可行的环境影响经济损益分析方法体系,建立相应的分析评估标准,使环境影响经济损益分析在水利水电及其他建设项目总体决策评估中起到越来越重要的作用,为践行生态文明建设提供有力的决策参考工具。