广西右江百色水利枢纽工程生态产品价值核算研究

范利平，葛晓霞

(珠江水资源保护科学研究所，广东 广州 510610)

0 引 言

建立健全生态产品价值实现机制，是贯彻落实习近平生态文明思想的重要举措，践行绿水青山就是金山银山理念的关键路径，是从源头上推动生态环境领域国家治理体系和治理能力现代化的必然要求，对推动经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。2021年4月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于建立健全生态产品价值实现机制的意见》[1]，提出了2025年和2035年的生态产品价值实现机制的建设目标，到2025年，生态产品价值实现的制度框架初步形成，比较科学的生态产品价值核算体系初步建立，生态优势转化为经济优势的能力明显增强。到2035年，完善的生态产品价值实现机制全面建立，为基本实现美丽中国建设目标提供有力支撑。国际上并没有“生态产品”的叫法，而是称之为“生态系统服务”。1970年SCEP发表的《人类对全球环境的影响报告》中首次提到“服务”一词，并指出生态系统对人类有包括调节气候、水调节等一系列的服务[2]。1997年，Costanza等[3]对全球生态系统服务进行了重新划分，包括气体调节、土壤形成、粮食生产、原材料等17个服务类型，并将生态系统服务定义为人类从生态系统中获得的惠益，首次评估了全球湖泊、河流以及湿地等各类生态系统服务价值，此次评估结果引起了国内外的较大关注，为生态系统服务研究奠定了基础。

经过来自95个国家的1 360位知名学者历经4年的共同研究，联合国于2005年发布了千年生态系统评估(Millennium Ecosystem Assessment，MA)报告，这是人类首次对全球生态系统进行的多层次综合评估，报告延用了Costanza等人对生态系统服务的定义，并在此基础上调整和补充了服务类型，将生态系统服务划分为供给服务、调节服务、文化服务、支持服务4类[4]。此后国内外学者根据MA对区域、城市、流域等不同尺度、以及对森林、湿地、河流等不同类型的生态系统服务价值进行了广泛而深入的研究。基于对生态系统服务的认识，国内结合生态文明建设的理念，提出了生态产品价值，“生态产品”因此被称为生态系统服务与中国生态文明相结合的产物。生态产品价值核算也被称为生态系统生产总值(GEP)，不同之处在于GEP是指特定区域内生态系统为人类社会提供的所有生态产品和服务的价值总和，而生态产品价值是指某种特定生态产品或某个特定部分区域的生态产品的价值。生态产品价值核算体系方面相对成熟的是生态系统生产总值(以下简称GEP)的核算体系。欧阳志云等[5]在2013年首次提出GEP的概念，将其定义为“生态系统为人类福祉和经济社会可持续发展提供的产品与服务价值的总和”，提出了GEP核算的相应理论基础、核算框架和核算方法，供广大学者研究运用，并相继开展了四川省[6]、青海省[7]、贵州省[8]、丽水市[9]、六安市[10]、阿尔山市[11]、习水县[12]、呈贡区[13]等区域GEP的研究。

2020年9月2日生态环境部综合司转发了生态环境部环境规划院和中科院生态环境研究中心共同编制的《陆地生态系统生产总值(GEP)核算技术指南》[14]。浙江省、贵州省、深圳市、南京市、盐田区发布了GEP核算技术的地方标准。陈宗铸等[15]、王娇月等[16]、韩然等[17]等以国家公园、湿地、珠江三角洲典型基塘为对象进行了GEP核算方面的研究。目前尚无水利枢纽GEP核算的案例。生态环境部综合司2020年9月2日发布的《陆地生态系统生产总值(GEP)核算技术指南》中生态系统生产总值的定义是生态系统为人类福祉和经济社会可持续发展提供的各种最终产品与服务价值的总和，主要包括生态系统提供的物质产品、调节服务和文化服务。其中物质产品为人类从生态系统获取的可在市场交换的各种物质产品，如食物、纤维、木材、药物、装饰材料与其他物质材料；调节服务为生态系统提供改善人类生存与生活环境所带来的惠益，如调节气候、涵养水源、保持土壤、调蓄洪水、降解污染物、固定二氧化碳、氧气提供等；文化服务为人类通过精神感受、知识获取、休闲娱乐和美学体验等从生态系统获得的非物质惠益。本文参考上述指南的基本核算框架，结合百色水利枢纽(以下简称“百色水库”)特点和实际情况，以百色水库133 km2库区面积作为生态产品价值核算的单位，选取适当的核算指标，构建符合水利枢纽特色的生态产品价值核算体系，明确核算因子和核算方法，计算出百色水库工程的生态产品价值，为百色水库工程生态产品价值实现提出技术支撑。

1 工程概况

右江百色水利枢纽工程位于广西郁江上游右江河段，下距百色市22 km。百色水利枢纽工程的任务以防洪为主，兼顾发电、灌溉、航运、供水等综合利用。工程于2001年12月主坝开工建设，2006年7月首台机组正式并网投入运行。水库库区横跨云南、广西两省(区)，水库正常蓄水位228 m，总库容56.6亿m3，防洪库容16.4亿m3，调节库容26.2亿m3。工程建成投入运行15 a来，通过合理调度运行抵御了4次超强台风，向下游补充生产生活用水42.85亿m3，工程累计发电超209亿kW·h。

2 研究方法

从百色水利枢纽实际运行情况来看，百色水库库区面积大，工程正常蓄水位时库内最大水深为124 m，工程管理单位每年都组织开展鱼类增殖放流活动，水库能够提供丰富的渔业资源。由于水质优良，水库已成为百色市主要的城镇饮用水水源地和灌区引水水源地。此外枢纽年均发电1 701 GW·h。因此选择渔业产品、水资源和生态能源作为水库物质产品供给类型的计算指标。百色水库自蓄水以来，通过枢纽水库拦洪、削峰、错峰等调控措施，控制下泄流量，保障下游的防洪安全。根据珠江水量统一调度的要求，枢纽持续多年参与珠江压咸补淡应急调水，水库蓄水后水面通过热量交换对局地气候具有一定的调节作用。因此选择洪水调蓄、水量调度和气候调节作为水库调节服务类型的计算指标。水库的消落带植物具有固碳放氧的作用，但因百色水库至今未进行消落带的植被修复，因此本次研究暂时将消落带碳固定和氧气提供作为潜在的调节服务类型指标。另根据广西水安全保障“十四五”规划，南盘江调水工程已被纳入广西两横八纵六河连通水网体系，该工程的建设可提高百色水库的调节库容利用率，故也可作为潜在的调节服务类型指标。在文化服务类型方面，因百色水利枢纽地理位置所限，其休闲旅游功能及景观价值在一定时期内不能实现，因此本次研究不进行文化服务类型的生态产品价值核算。

综上，结合百色水库工程特点和实际情况，构建了由物质产品、调节服务2大类共9个生态产品构成的右江百色水利枢纽工程生态产品价值核算指标体系，并将产品分成现有产品和潜力产品两种。现有6个生态产品从生态系统实物量和价值量两个角度进行生态产品价值核算，借助价格将物质产品与功能服务表达为货币形式，最后加总为百色水库生态产品总价值；3个生态潜力产品是可以预期但目前还没有开发利用的产品。百色水库生态产品价值核算指标体系见表1，百色水库生态产品价值核算指标的实物量和价值量核算方法见表2，百色水库生态产品价值核算指标的实物量和价值量核算参数及数据来源见表3。

表1 百色水库生态产品价值核算指标体系Tab.1 Value accounting index system of ecological products of Baise Reservoir

表2 百色水库生态产品价值核算指标的实物量和价值量核算方法Tab.2 Accounting method of physical quantity and value quantity of ecological products of Baise Reservoir

表3 百色水库生态产品价值核算指标的实物量和价值量核算参数及数据来源Tab.3 Accounting parameters and data sources of physical quantity and value quantity of ecological product value accounting indicators of Baise Reservoir

3 实物量和价值量核算结果

3.1 现有生态产品

3.1.1 库区渔业产品

渔业产品实物量由于库区实际养鱼政策变化较大而导致统计数据不太准确，因此采用相关标准SL 95-94《水库渔业设施配套规范》进行计算。水库养鱼面积与养鱼水位有关，死水位至设计正常水位之间2/3高程处的相应水位即设计养鱼水位，与设计养鱼水位相对应的水面面积称为核定设计养鱼面积。百色水库正常蓄水位水库面积133 km2，如果养鱼面积按133 km2计，为Ⅰ等水面等级，单位面积鱼产量75～150 kg/hm2。考虑养鱼面积由于资料原因没有按规范取值，取值偏大，鱼产量按下限取值即75 kg/hm2。

鱼产量计算公式为

Q鱼产量=S养鱼面积×C单位面积鱼产量

(1)

式中：Q鱼产量为水库鱼产量，kg；S养鱼面积为水库养鱼面积，hm2；C单位面积鱼产量为单位面积鱼产量，kg/hm2。

渔业产品价值量计算公式为

V渔业=Q鱼产量×C鱼价

(2)

式中：V渔业为渔业产品价值量，元；C鱼价为选择常见鱼种的市场单价，元/kg。

计算得百色水库鱼产量约为997.5 t。按百色地区青鱼平均价格10元/kg计，库区渔业产品价值量为997.5万元。

3.1.2 水资源

百色水库水资源由两部分构成，① 百色水库灌区引水，经长系列试算补水流量及水量平衡，百色水库灌区工程建成后，百色水库和右江林逢、保群泵站向供水区多年平均供水量合计为1.10亿m3，其中，从百色水库引水8 264万m3，满足城市和乡镇供水量合计6 129万m3，其余满足灌区农业生产需求；② 百色城区东笋水厂在百色水库内取水，取水规模为近期5万m3/d，远期规模15万m3/d，按远期规模计，年供水量为5 475万m3，水资源实物量即采用从百色水库的引水量，为13 739万m3。

水资源价值量计算公式为

V水资源=Q引水量×C水价

(3)

式中：V水资源为水资源价值量，元；C水价为百色当地的水价，元/m3；Q引水量为水资源实物量，m3。

2021年百色市城市供水第一阶梯居民生活用水价格为3.23元/m3，其中包括了基本水价、污水处理费和水资源费。计算水资源价值时以基本水价和水资源费为准，两项相加为2.11元/m3。计算可得水资源价值为28 989万元。

3.1.3 生态能源

百色水库电站装机容量为540 MW，并选定电站安装4台单机容量为135 MW的水轮发电机组，发电年利用小时数3 150 h，多年平均发电量1 701 GW·h，枯水期保证出力123 MW，增加已建在建梯级枯水期电能150 GW·h，生态能源实物量为百色水库自身的发电量和增加下游梯级电量之和，即为1 851 GW·h。

生态能源价值量计算公式为

V能源=Q电量×C电价

(4)

式中：V能源为生态能源价值量，元；C电价为百色当地的电价，元/(kW·h)；Q电量为生态能源实物量，(kW·h)。

百色市居民生活用电第一档为0.528 3元/(kW·h)，以此作为价值量的计算依据，计算可得多年平均生态能源价值量为97 788万元。

3.1.4 洪水调蓄

洪水调蓄实物量和价值量核算采用浙江省地方标准DB 33/T2274-2020《生态系统生产总值(GEP)核算技术规范 陆域生态系统》中的计算方法。水库洪水调蓄实物量为大中型水库防洪库容。

运用替代成本法(即水库的建设成本)核算自然生态系统的洪水调蓄价值。计算公式为

V洪水调蓄=Q防洪库容×C单价

(5)

式中：V洪水调蓄为洪水调蓄价值量，亿元/a；C单价为水库单位库容的工程造价及维护成本，元/m3；Q防洪库容为防洪库容，亿m3。

百色水库总库容为56.6亿m3，工程总投资50.66亿元。计算可得百色水库水库单位库容的工程造价为0.9元/m3。浙江省地方标准DB 33/T 2274-2020《生态系统生产总值(GEP)核算技术规范陆域生态系统》中每年水库单位库容的工程造价为25.85元/m3，DB 4403/T141-2021《深圳市生态系统生产总值核算技术规范》和南京市地方标准DB 3201/T1041-2021《生态系统生产总值(GEP)核算技术规范》中都推荐6.11元/m3。可见百色水库水库单位库容的工程造价是比较低的。百色水库水库防洪库容为16.4亿m3，选用最新的标准推荐的价格6.11元/m3计算，百色水库洪水调蓄价值量为100.20亿元。

3.1.5 气候调节

百色水库气候调节服务是指百色水库通过水面蒸发过程吸收太阳能，降低气温、增加空气湿度，改善人居环境舒适程度的生态功能。选用水面蒸发过程消耗的能量作为百色水库气候调节服务的实物量。

百色水库气候调节服务的实物量计算公式为

Q蒸发耗能=Q蒸发量×q/3600

(6)

式中，Q蒸发耗能为水面蒸发消耗的能量，(kW·h)/a；Q蒸发量为水面蒸发量，m3/a；q为蒸发单位体积的水消耗的能量，根据南京市地方标准取值为2.43×106kJ/m3。

运用替代成本法计算气候调节价值量，计算公式为

V气候=Q蒸发耗能×C电价

(7)

式中：V气候为气候调节价值量，元；C电价为百色当地的电价，元/(kW·h)；Q蒸发耗能为水面蒸发耗能，(kW·h)/a。

百色水库正常蓄水位水库面积133 km2，年平均蒸发量1 674 mm，水面蒸发量为2.22亿m3/a，水面蒸发消耗的能量为1 498.5亿(kW·h)/a，以0.528 3元/(kW·h)为百色当地的电价，计算得到百色水库气候调节价值量为791.66亿元。

3.1.6 水量调度

作为重要水源水库，百色水库连续多年参与珠江防汛抗旱总指挥部开展的压咸补淡应急调水和枯水期珠江骨干水库调度，为抑制珠江三角洲咸潮上溯，保障澳门、珠海及珠江三角洲地区的供水安全作出了重要贡献。 2009，2010年，西南地区遭遇特大干旱，百色水利枢纽利用可调节库容，不间断向下游补水，大大缓解了旱情，并改善了下游水环境。水量调度实物量和价值量核算在各标准中都未提及，可以参照洪水调蓄实物量和价值量核算方法，只需把防洪库容调整为调节库容即可。百色水库水库调节库容为26.2亿m3，百色水库水量调度实物量为26.2亿m3，水量调度价值量为160.08亿元。

3.1.7 现有生态产品核算结果

(1) 现有生态产品实物量核算结果。纳入百色水库生态产品价值的6个指标实物量核算结果分别是鱼产量约为997.5 t、水资源量为13 739万m3、生态能源实物量为1 851 GW·h、洪水调蓄实物量为16.4亿m3、气候调节实物量为1498.5亿kW·h、水量调度实物量为26.2亿m3。

(2) 现有生态产品价值量核算结果。纳入百色水库生态产品价值核算的6个指标价值量核算结果分别是库区渔业产品997.5万元、水资源28 989万元、生态能源97 788万元、气候调节791.66亿元、洪水调蓄100.20亿元、水量调度160.08亿元。GEP合计1 064.72亿元。其中容易变现的是库区渔业产品、水资源、生态能源3个指标价值量为12.78亿元，价值量占总的GEP的1.2%。

3.2 潜力生态产品

3.2.1 消落带碳固定

消落带碳固定实物量的计算采用固碳速率法，计算公式为

Q固碳量=0.0367×R固碳速率×S消落带

(8)

式中：Q固碳量为消落带二氧化碳固定量，t/a；R固碳速率为消落带固碳速率，t/(hm2·a)；S消落带为消落带面积，hm2。

消落带碳固定价值量的计算采用市场价值法(碳交易价格)，计算公式为

V固碳价值=Q固碳量×C碳价格

(9)

式中：V固碳价值为消落带固碳价值，元/a；Q固碳量为消落带二氧化碳固定量，tCO2/a；C碳价格为碳交易价格，元/t。

消落带固碳速率采用《陆地生态系统生产总值(GEP)核算技术指南》附录C.7湿地固碳速率中云贵高原地区湖泊湿地固碳速率20.08 g/(m2·a)。百色水库库区岸线长度1 131 km，校核洪水位(P=0.02%)231.49 m，死水位203.00 m，落差28.49 m，估算消落带面积为3 222 hm2，则消落带二氧化碳固定量为64.7万t/a。2021年12月份全国碳排放权交易市场碳排放配额(CEA)的交易价格为48.13元/t，计算可得百色水库消落带每年固碳价值为3 114万元。

3.2.2 消落带氧气提供

消落带氧气提供实物量的计算采用释氧机理模型法，计算公式为

Q释氧量=0.73×Q固碳量

(10)

式中：Q氧气量为消落带释氧量，t/a；Q固碳量为消落带二氧化碳固定量，t/a。

消落带氧气价值量的计算采用市场价值法，计算公式为

V氧气提供价值=Q释氧量×C氧气价格

(11)

式中：V氧气提供价值为消落带氧气提供价值，元/a；Q氧气量为消落带释氧量，t/a；C氧气价格为工业制氧价格，元/t。

计算可得百色水库氧气提供量为47.23万t/a，DB 33/T2274-2020推荐的价格为1 200元/t，DB 3201/T1041-2021推荐的价格为1 000元/t，以1 000元/t计，计算可得百色水库每年氧气提供价值量为4.72亿元。

3.2.3 南盘江调水调蓄

南盘江调水工程提高了百色水库调节库容的利用率。参照本文3.1.5水量调度实物量和价值量核算的核算结果，南盘江调水调蓄实物量为26.2亿m3，南盘江调水调蓄价值量为每年160.08亿元。

3.2.4 潜力生态产品核算结果

(1) 潜力生态产品实物量核算结果。潜力生态产品实物量分别为消落带二氧化碳固定量为64.7万t/a、氧气提供量为47.23万t/a、南盘江调水调蓄实物量为26.2亿m3。

(2) 潜力生态产品价值量核算结果。潜力生态产品价值量分别为消落带固碳价值为3 114万元、氧气提供价值量为4.72亿元、南盘江调水调蓄价值量为160.08亿元。价值量合计每年165.11亿元。

4 讨 论

4.1 百色水库现有生态产品价值核算存在的不足

2013年至今，中国已有多地相继开展GEP核算研究，建立核算方法，发布了核算标准并完成GEP核算，但这些成果大多以独立完整的行政区作为研究对象。也有以特定对象进行GEP核算的研究，但是还没有相关的规范，如海南热带雨林国家公园、渤海莱州湾、佛山市基塘等。但对于水利枢纽工程，尚未见到有相关研究。水利枢纽工程生态产品价值核算体系应与现有已发布的GEP核算技术指南和各地GEP核算规范相衔接，尽量采用公认的指标进行实物量和价值量的核算，便于横向比较，同时在研究过程中也要注意特色指标和潜力产品的分析，便于全面和动态把握水利枢纽工程的生态产品价值。

本文进行的百色水库的生态产品价值核算采用的核算项目有些是已经纳入了各地的GEP核算规范，如渔业产品、供水、发电、洪水调蓄能力、气候调节等。有些生态产品尚未得到认可，如给下游补水或者水量调度等，还要需要做深入的研究。纳入各地GEP核算规范的核算项目目前也存在实物量获取、产品单价标准、变现难易程度不同等问题。百色水库气候调节价值量计算结果达791.66亿元，占现有生态产品价值量的74.35%，但是百色水库远离经济中心城市，这部分生态产品价值量变现难度较大，是否纳入百色水库现有生态产品价值量核算指标体系，值得商榷。

4.2 百色水库潜力生态产品价值巨大

通过对百色水库的分析，还有消落带的碳固定和氧气提供以及南盘江调水调蓄等生态产品可以提供。消落带面积估算有3 222 hm2，南盘江引水到百色库区的规模达到100 m3/s。这些潜力产品的提供需要有相应的治理措施和规划方案的落实。由于规模较大，百色水库提供的生态产品增量巨大，这是百色水库的显著特点，对此也进行了定量分析。随着交通改善和百色城市的发展，百色水库还可以提供文化服务类的休闲旅游和景观价值，这方面的潜力也不可忽视。

4.3 生态产品价值实现路径和模式探讨

百色水库目前能变现的生态产品价值量占生态产品总价值的1.2%。随着国家生态产品价值实现机制的推进，百色水库现有生态产品其余98.8%价值以及潜力产品提供的165.11亿元实现的可能性也越来越大。生态产品价值转化途径，主要有政府机制、市场机制以及政府-市场混合机制3种。政府机制，即政府运用行政力量推动生态产品价值转化，比如政府通过生态补偿或者财政转移支付，对退耕还林的农民给予经济补偿或补贴。市场机制，即完全由市场提供生态产品，受益者按照市场价格支付对价，比如消费者为生态旅游、生态康养等支付费用。政府-市场混合机制，即有政府参与的市场机制或政府运用市场手段实现生态产品的价值转化，比如政府参与全球森林碳汇市场，进行碳汇交易。就百色水库来说，较现实的还是政府-市场混合机制，现有生态产品中的渔业、水资源、生态能源可以通过市场机制变现。现有生态产品中的洪水调蓄、水量调度和潜力生态产品则可利用政府机制，通过生态补偿的方式实现变现。现有生态产品中生态价值最大的气候调节，可以通过引进适宜的工业、开发生态旅游等政府引导市场调节的方式变现。通过以上机制使百色水库生态产品价值充分变现，可用于百色水库和右江流域、郁江流域乃至珠江流域生态保护。

5 结 论

本研究根据右江百色水利枢纽工程的运行实际情况，提出了工程的生态产品价值核算框架和指标体系，将洪水调蓄、水量调度作为特色指标，核算出百色水利枢纽工程有关物质产品提供、调节服务两大类共6个生态产品的现有生态产品价值为1 064.72亿元，有关调节服务类的3个潜力生态产品价值量合计165.11亿元。

在百色水利枢纽工程现有的生态产品中，库区渔业产品、水资源、生态能源3个指标的生态产品价值核算方法较为成熟，其价值总量占生态产品总价值的1.2%，现阶段可通过市场机制变现。但是洪水调蓄、水量调度、水库气候调节等指标以及潜力生态产品指标的价值量，则需要在进一步规范生态产品价值核算方法的基础上，通过完善政府、市场双向协作机制来逐渐实现变现。