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能源、经济学和环境

伦敦—要保证低碳未来并开始解决气候变化挑战,世界需要增加可再生能源投资。那么如何实现呢?发电系统各有各的缺陷,即使是“绿色”电力项目,也会留下地理足迹,必须仔细管理以减轻“能量蔓延”和对景观、河流和海洋的相关影响。

水电是可再生能源基础设施的落址如何产生意料外后果的最明显的例子。筑坝发电是目前世界规模最大的可再生能量来源,其产生的电力比其他所有可再生能源的总和还要多一倍。尽管太阳能和风电项目大幅扩容,但大部分预测仍然认为,要满足减轻全球气候变化的目标,至少需要在2040年前将水电容量增加50%。

尽管水电带来了巨大的憧憬,但在决定建坝时仍然需要考虑诸多经济和生态后果。比如,阻拦和限制水流会给内陆渔场带来巨大的破坏。准备进行水电项目开发的流域的渔业年产量高达六百万吨以上。如果不进行合理的规划,这些项目可能影响到超过1亿人口的关键粮食和收入来源。

诸如此类的后果在各国单独规划建造大坝时未必显而易见。在亚洲、拉丁美洲和撒哈拉以南非洲的许多地区,水电是重要的能源和经济发展源泉。但自由流动的河流也是社会、地方经济和生态系统健康的关键。据一些测算,如果世界完成所有目前已经开工或规划的项目而不采取减轻破坏作用的措施,这些基础设施将破坏300,000公里的自由流动河流——足以环绕地球七圈。

我们可以采取更好的办法。通过系统规模方法——从整个流域,而不是基于项目着眼看待建坝——就可以更好地预测和平衡各个项目的环境、社会和经济影响,与此同时又能确保社会的能源需要得到满足。大自然保护协会(Nature Conservancy)指出,这种规划方法——我们称之为“水电设计”——有助于各国充分实现流域内的全部价值。

即使是一座大坝,也能改变流域的物理特性。再经由整座分水岭的乘数效应,其影响将大大扩大。孤立规划的水电项目常常导致不必要的额外环境破坏;也常常无法实现最大化的战略潜力,甚至可能制约未来经济机会。

因此,即使大坝能够满足发电目标,也有可能无法实现其他水管理目标——如控制洪水、航船和储水等——的最大化长期价值。我们的研究表明,这些管理目标每年能给全球经济额外带来大约7,700亿美元。因此,因为大坝的设计问题而导致它们无法充分实现潜能代价高昂。

在过去,一些开发者不愿意采取这种战略性规划,认为这会导致延期,实施成本也非常高昂。但是,大自然保护协会的最新报告《电之河:商业案例》(The Power of Rivers: A Business Case)指出,事先考虑环境、社会和经济风险能够让拖延和预算超支最小化,同时降低诉讼可能。更重要的是,对开发者和投资者而言,采取全局或系统性的方法能够撬动大坝建设的规模经济。

这种规划的财务和发展收益意味着它能够自负盈亏。我们的测算表明,使用“设计水电”方法的项目能够实现能源目标,带来更高的平均回报率,降低对环境资源的消极影响。从现在到2040年,预计将有2 万亿美元的水电投资,明智的规划的收益不可不谓巨大。

系统规模的水电规划不要求建造商采取全新的流程。相反,政府和开发者可以将原则和工具嵌入已有规划和监管流程。类似的原则已经应用于风能、太阳能和其他地理足迹巨大的能源资源。

完成向低碳未来的转型也许是现时代最艰巨的挑战,如果不扩大可再生能源生产,我们无法取得成功。在水电的例子中,如果我们使用更加全局的方法进行仔细的规划,可以既满足清洁能源的全球目标,又保护大约100,000公里原本可能遭到破坏的河流。但如果我们不停下来审视全局,就有可能陷入“按下葫芦浮起瓢”的困局。