[泰國]塔納波.蘇普里亞西爾普 科布基亞特.蓬普特 塔納.布亞西里庫爾

近幾十年間,泰國一直在進口大量的礦物燃料用于發(fā)電。每年進口的礦物燃料價值占國家支出的很大一部分。由于國內(nèi)需求增加和全球燃料價格上漲,進口礦物燃料的費用在逐年增加。2006年,泰國商用能源需求相當于每天需要原油154.8萬桶(能源政策和規(guī)劃辦公室,2006年),其各種商用能源需求的比例分別為:油 44%、天然氣 37%、煤/褐煤16%、水電 /進口電力 3% 。

鑒于預計能源需求會持續(xù)增長,泰國政府已著手勘探和開發(fā)其他潛在能源,以適應不斷增長的需求。可再生能源和可替代能源均被認為是可能的選擇。這不僅有助于降低國家對進口能源的依賴性,而且還可以降低因進口礦物燃料價格變動所帶來的風險。水電是一種潛在的可再生能源。

水電作為可再生能源和清潔能源的作用,在2003年 3月日本(京都,滋賀縣和大阪)舉辦的第三次世界水資源論壇上已有論述,它的潛力應該以環(huán)境可持續(xù)和社會公平的方式得到開發(fā)利用。進行水電項目評估時,決策標準習慣上仍是重點關注發(fā)電的技術和經(jīng)濟分析。然而,還應該考慮環(huán)保意識和對當?shù)厥苡绊懙娜藗兊母惺?。本研究中已?jīng)完成了64個可能的水電站址的調查工作。必須從各個方面對這些站址進行考慮,而不是只從技術和經(jīng)濟方面考慮。因此,本研究中,水電項目開發(fā)的主要標準包括了5個方面,即發(fā)電、工程和經(jīng)濟、社會經(jīng)濟、環(huán)境和利益相關者的參與。本文采用了多標準決策分析方式,對位于泰國北部濱河流域發(fā)電容量大于100kW的水電項目可能站址的優(yōu)先性進行了分析。

多標準決策分析法已在與決策相關的幾個研究領域中得到運用。多標準決策(MCDM)包括的領域有成套制造系統(tǒng)、技術投資評估、水資源和農(nóng)業(yè)管理,以及能源規(guī)劃和政策。多標準決策分析法能更好地了解決策中存在的問題,提升參與者在決策進程中的作用。這種方法有助于提高決策的質量,使之更明確、合理、有效。采用這種方法也便于優(yōu)先性的談判、量化和溝通。

1 方 法

此研究中采用的多標準決策分析法是層次分析法(AHP),該方法是由薩蒂(Saaty,1980年)研發(fā)的。有多種方式涉及多標準決策分析,如加權和法(WSM)、加權積法 (WPM)、編好順序結構評估法(PROMETHEE)、消去與選擇轉換法(ELECTRE)、逼近理想解決排序法(TO PSIS)、折衷規(guī)劃法(CP)和多屬性效用理論(MAUT)。在多標準決策分析法中,AHP法是最常用的方法。選擇 AHP法是因為它易于使用和理解,可以對其結果進行解釋和判斷。采用 MCDM方法的目的,是為了在涉及多標準選擇時提高決策的質量,使之更明確、更合理、更有效。該目標可以通過各標準之間的折衷來達到,因此利益相關者和決策者可以了解各替代方案的優(yōu)缺點。如果利益相關者或決策者不了解在應用該方法時會遇到什么問題,或不了解它如何運作,就不可能相信采用該方法所取得的結果?？傊?在本研究中,替代方案的數(shù)量不是很多,而且,優(yōu)先性差異范圍也不很寬,1～9的比例范圍是比較適當?shù)摹?/p>

博赫卡、拉默金德朗(2004年)和洛肯(2007年)等學者對 AHP法的描述進行了很好地總結,主要摘錄如下。

AHP法是將一個復雜的問題分解為一個層次結構,目標在層次結構的頂層,主要標準和次級標準位于各主要層次和次要層次上,決策比選方案位于層次的底層。對每個給定層次的要素進行成對地比較,以便評價它們關于下一個較高層次的每個要素的相對優(yōu)先性。兩個要素之間,采用1到 9的基本比例對優(yōu)先性的強度進行評價。數(shù)值1表明重要性相同;3表示重要性稍大;5表示重要性明顯較大;7表示重要性非常大;9表示極端重要。數(shù)值2、4、6、8用以表示重要性的折衷數(shù)值。采用比例和比照方式對于可計量和非計量要素進行加權,將所有比較的結果列入矩陣。根據(jù)這些矩陣式,可以對所有的比選方案進行整體排序,整體排序最高的比選方案,其可選性相對于其他方案更為可取。AHP法也提供不一致性指數(shù),這個指數(shù)可以確保決策者的判斷的一致性。不一致性指數(shù)應低于0.1。較高的不一致性指數(shù)值要求對成對比較的結果給予重新評價。

2 研究區(qū)域

濱河流域是昭披耶河(湄南河)(Chao Phraya)流域的多個子流域之一,也是最重要的河流流域,影響著泰國社會和經(jīng)濟發(fā)展以及人們的生活方式。昭披耶河流域包括濱河、旺河(Wang)、永河(Yom)、難河(Nan)、薩卡耶克郎河 (Sakaekrang)、巴塞河(Pasak)、達詹河(Ta Jeen)等流域。濱河發(fā)源于清邁(Chiang Mai)省薩卡耶克郎區(qū)的皮潘(Pee Pan Nam)山脈,經(jīng)過清邁鎮(zhèn)后,流經(jīng)南奔達府和甘烹碧(Kamphaeng)等省。在那空沙旺(Kamphaeng Phet)(在泰國也稱作北欖坡)與難河匯流后,即形成了昭披耶河。濱河流域的面積大約為34856 km2,主河道長為740km。

3 可能的水電開發(fā)項目

依據(jù)濱河流域水電開發(fā)的最新研究成果,總共有64個可能的電站站址,每個站址都具有100kW以上的水電資源。本研究中,水電開發(fā)方案分為 3個類型:即低水頭 Q型(LHQB)、水道型(WW)和具有蓄水功能的水壩型(DwS)或水庫型。在分析發(fā)電容量時,水流量和水頭是兩個主要的考慮因素。在 LHQB型中,Q代表流域或每單位時間流過的水量。水頭指的是上游水位和尾水位之間高程的垂直變化(不包括損失)。在水頭較低且流量較大時,諸如在下游河段和主要支流,通常采用 LHQB型的開發(fā)方案。WW型也稱作引水式或徑流式,這種類型的水電站是從干流中將部分水流引入到簡易的渠道,再通過壓力水管輸送到水輪機。在 DwS型中,建造一座水壩來攔蓄河水形成一座水庫。遵循特定的操作規(guī)則泄放庫水,以滿足電力需要或保持適當?shù)乃畮焖弧D1示出的是水道型和具有蓄水功能的水壩型。

根據(jù)有效數(shù)據(jù)及發(fā)電評估的發(fā)展實踐,為便于分析,蘇普里亞西爾普等人 (2007年)將 64個站址劃分為 6組,每組的詳細情況描述如下。

(1)第1組。濱河干流上的站址為第1組。濱河流域有許多子流域和支流,主要支流的流量通常較大且水頭較低。這樣,本組中的水電開發(fā)方案為LHQB類型。然而,因為泰國人的主要職業(yè)為務農(nóng),其社區(qū)通常是沿著河流建立,所以本組中的水電開發(fā)要受到限制。不過在這組站址中,僅發(fā)現(xiàn)有2個可能的站址可避免對社區(qū)造成嚴重影響。

(2)第2組?，F(xiàn)有的水庫為第2組。泰國現(xiàn)有的幾座水庫的絕大多數(shù)由皇家灌溉部(RID)負責管理。這些水庫主要是用于灌溉,同時也考慮將它們用于水電潛力的開發(fā),以提高水庫水源的附加值。在只考慮能產(chǎn)生100kW以上發(fā)電容量的現(xiàn)有水庫時,發(fā)現(xiàn)只有3個這樣的可能站址。本組的水電開發(fā)方案被認為是 DwS型。

圖1 水電方案

(3)第 3組。以前研究的站址為第 3組。一些與能源開發(fā)相關的組織,如泰國發(fā)電管理局(EGAT)已對開發(fā)水電項目的可能站址進行了研究。在過去,大壩建設常常遭受當?shù)厝嘶蚍钦M織(NGOs)的阻礙。過去研究中曾考慮的站址,在本研究中也應加以考慮,但是需要從工程和經(jīng)濟層面對水的流量以及工程造價進行分析。本組中的水電開發(fā)方案為 DwS型。

(4)第4組。由替代能源發(fā)展和效率部(DEDE)研究的站址為第4組。DEDE在研究中發(fā)現(xiàn)有12個可能的站址。該組中的大多數(shù)站址位于較小的支流上,具有陡峭地形,屬于 WW型。

(5)第5組。水資源組織發(fā)展規(guī)劃中的站址為第5組。該組中的站址來源于相關水源組織的發(fā)展規(guī)劃,如皇家灌溉部和水資源管理部(DWR)。這些規(guī)劃中的水資源開發(fā)項目主要是針對灌溉要求。已經(jīng)進行了分析,其理念是將發(fā)電容量附加到這些項目上,而發(fā)電只是作為副產(chǎn)品。這就可以給項目引入附加值,使項目開發(fā)更加可行。本組中的水電開發(fā)方案屬于 DwS型。

(6)第6組。主要支流上的新站址為第6組。除了第1組的站址以外,對本組中的站址剛進行過勘探和調查,而不是以前開展的研究。研究過程自站址選擇開始。對 3個主要支流,也就是梅奇姆(Mea Cheam)、梅蒂恩(Mea Tuen)和梅塔恩(Mea Taeng)河進行了調查。由于地勢陡峭,這些支流具有很大的潛能,而且這些支流都在濱河的西部,西部地形比東部更加陡峭,居住在該流域范圍內(nèi)的人口數(shù)量也較少。

4 主要標準和次級標準

為分析每個站址的優(yōu)缺點,應對發(fā)電、工程和經(jīng)濟、社會經(jīng)濟、環(huán)境及利益相關者參與等5個方面進行考慮,這些被稱之為本研究中的主要標準。為靈活有力地支持決策者或利益相關者的觀點,對每個主要標準都必須規(guī)定次級標準。次級標準應能夠區(qū)別各比選方案,并支持各比選方案性能的比較,完全包括所有運行的、有意義的和并非多余的目標。再者,采用 MCDM方法的主要理念是識別主要標準或次級標準,以便對重要性進行排序,并在一組決策者或利益相關者中達成共識。

本研究旨在為政策制定者對水電開發(fā)的可能位置進行確定和排序,研究中采用的信息來源于各站址的初步研究。獲取結果后,應該在擬開發(fā)位置確定之后,將對所選定的位置進行詳細勘察,然后進行可行性研究、環(huán)境影響評估和社會影響評估。因此,本研究中采用的 MCDM方法是作為進一步研究的篩選程序。

本研究中的決策者稱之為專家,他們是發(fā)電、工程和經(jīng)濟、社會經(jīng)濟、環(huán)境和利益相關者參與方面的專業(yè)代表。本研究中采用的次級標準經(jīng)過了這些專家組的討論。所有的站址位置都經(jīng)過了這些專家的認真分析研究。同時來自各個方面的信息都會呈給專家組,并列出問題進行考慮和討論。所有的信息和次級標準也要呈給利益相關者,包括居住在站址附近的民眾、非政府組織和相關政府組織。因此,必須向利益相關者解釋 AHP方法和次級標準,確保達成共識。盡管介紹的信息來自初步研究,且研究的目的是為了篩選站址,以便進行進一步的研究和開發(fā),但利益相關者愿意合作并給出意見,因為他們知道還沒有做出最后的決策。以下是對每個主要標準中的次級標準的描述。

4.1 發(fā) 電

(1)裝機容量。大裝機容量意味著在水電開發(fā)中有很大的潛力。采用層次分析法,具有大裝機容量的站址指定比例為1。當裝機容量較小時,則比例較高。因此,小裝機容量意味著低潛能,且具有最小裝機容量的站址指定其比例為 9。

(2)年發(fā)電量。較高的年發(fā)電量意味著較高的潛力。具有最高年發(fā)電量的站址指定其比例為1,而具有低年發(fā)電量的站址指定比例為 9。

(3)穩(wěn)定負荷。穩(wěn)定負荷取決于發(fā)電廠的容量因素。高的發(fā)電廠容量因素意味著高潛力,指定比例為1。因此,最低的穩(wěn)定負荷意味著最低的潛能,指定比例為 9。

(4)輸電線路長度。從發(fā)電位置到配電系統(tǒng),其輸電線路的長度對電力損失的影響很大。如果輸電線路長度很短,電勢將會較高,指定其比例為1。因此,最長的輸電線路意味著最低的電勢,指定其比例為 9。

4.2 工程和經(jīng)濟

(1)技術、工程可行性及施工難度。技術、工程可行性和施工難度取決于水電方案。在本研究中,有3個水電開發(fā)站址的方案,它們是低水頭 Q型、水道型和具有蓄水功能的水壩型。指定的 9個比例的分析取決于該方案和站址的分組,它隱含著技術、工程可行性和開發(fā)水電項目的難度水平。第2組中的站址已經(jīng)具備了基礎設施和水庫,由于建設費用較小,因此這些站址用于開發(fā)電力更加可行,小的站址比大的更可行。在水資源組織開發(fā)規(guī)劃中立項的站址,比其他站址具有更高的開發(fā)選取機會。如果考慮與施工難度和適用的技術相關的站址模式,最可取的是水道型,然后分別是低水頭 Q型及具有蓄水功能的水壩型或水庫型?？傊?自比例1到 9(即最可取到最末可取)的規(guī)定如下:①存在基礎設施和水庫的小站址;②具有基礎設施和水庫的較大站址;③水資源開發(fā)規(guī)劃中的小站址;④水資源開發(fā)規(guī)劃中的大站址;⑤具有WW型的小站址;⑥具有WW型的大站址;⑦LHQB型的站址;⑧DwS型的小站址;⑨DwS型的大站址。

(2)河道線型。相比直線河道的開發(fā),曲線河道的水電開發(fā)可行性會更大。

(3)河道坡度。具有陡峭坡度河段的水電開發(fā)的可行性會更大。

(4)年徑流量。年徑流量是水電容量的一個主要因素。如果年徑流量高,則發(fā)電的可行性更大。

(5)項目現(xiàn)場的通達性。從主要道路到水電施工場地的距離與施工成本直接相關。因此,短距離是更可取的。

(6)預計的開發(fā)周期。預計的開發(fā)周期取決于可能的水電開發(fā)站址的方案和大小。小站址比大站址更可行。水資源組織開發(fā)規(guī)劃中立項的站址比其他站址具有更多的機會被選作開發(fā)目標。如果考慮站址的開發(fā)方案,最可取的是 WW型,然后分別是LHQB型和 DwS或水庫型。

(7)效益/分享/多功能。具有多用途的站址更具有可取性。因此,大站址且為 DwS型比 LHQB型和 WW型更具有可取性。

(8)項目成本。預計的項目成本高意味著預算高,這就導致該項目的建設機會變小。

(9)內(nèi)部收益率。具有高內(nèi)部收益率的站址更可取。

(10)凈現(xiàn)值。如果凈現(xiàn)值為正或較高,該站址更可取。

(11)發(fā)電成本。具有高發(fā)電成本的選址位置,可取性較小。

4.3 社會經(jīng)濟

由于新的環(huán)境能開展不同的經(jīng)濟活動,因而水電開發(fā)項目對當?shù)氐慕?jīng)濟會產(chǎn)生影響。如果項目得到批準,則必須建設基礎設施。因此,水電開發(fā)項目能夠促進地方經(jīng)濟的多樣化和周圍地區(qū)就業(yè)增加。然而,這些項目也會產(chǎn)生不利影響,如社區(qū)內(nèi)有缺水問題,會導致該社區(qū)內(nèi)發(fā)生沖突。因此,用于這一方面的次級標準對每個河流流域都是唯一的。本研究中的次級標準是根據(jù)與水電開發(fā)項目出現(xiàn)的可能性的相關關系進行設計的。最高的可能性指定比例為1,隨著可能性降低,比例增大。次級標準描述如下。

(1)區(qū)域的安全性。如果站址位于存在沖突的區(qū)域內(nèi),諸如與靠近另一國的邊境或處在避難營處,則在該區(qū)域內(nèi)開發(fā)任何水電項目都是不可能的。

(2)社會沖突。如果在該區(qū)域已存在沖突,如政治問題,則水電項目不可進行開發(fā)。

(3)水資源問題。存在水資源問題的地區(qū),如洪災、不斷發(fā)生旱災的區(qū)域、農(nóng)業(yè)缺水地區(qū),或存在與水資源利用和與水資源相關的問題,如果開發(fā)水電項目可以得到緩解,則該項目將會被當?shù)氐拿癖娝邮堋?/p>

(4)土地使用問題。已經(jīng)存在與土地使用相關的問題,如農(nóng)業(yè)用地不足的區(qū)域,水電項目建設尤其是 DwS型的項目,可能會引起當?shù)孛癖姷牡种啤?/p>

(5)法律障礙。由于水力發(fā)電容量的主要因素是水頭,水電站站址通常選在具有陡峭地勢的森林中。一些森林是在位于法律保護的保護區(qū)內(nèi),在這種情況下,不能進行水電項目開發(fā)。另外,如果該區(qū)域有古跡,能夠開發(fā)該項目的機會就很小。

(6)可利用的基礎設施和服務設施。如果該區(qū)域沒有任何的服務和基礎設施,例如交通運輸,水電項目開發(fā)能夠促進這些設施的建設。因此,此項目可以被該地區(qū)的民眾所接受。

4.4 環(huán) 境

任何項目施工都會對環(huán)境造成影響,造成最小影響的項目指定比例為1,隨著影響的增加比例也會增大。指定比例取決于項目的方案和大小,在本研究中環(huán)境方面采用的次級標準描述如下。

(1)水流模式和流量。根據(jù)水電項目對水流模式和流量的影響程度,自最小影響到最大影響的項目排序如下:①存在基礎設施和水庫的站址;③目前列入水資源發(fā)展規(guī)劃中的站址;⑤LHQB型的站址;⑦WW型的站址;⑨DwS型但未列入水資源發(fā)展規(guī)劃中的站址。

(2)居住地和土地利用的損失。根據(jù)水電項目對于居住地和土地利用損失的影響程度,自最小到最大影響排序,具體如下:①存在基礎設施和水庫的站址;③LHWB型的站址;⑤WW型的站址;⑦列入水資源發(fā)展規(guī)劃中的站址;⑨DwS型但未列入水資源開發(fā)規(guī)劃中的站址。

(3)河岸崩坍。根據(jù)水電項目對河岸崩坍的影響程度,自最小到最大次序排列如下:①存在基礎設施和水庫的站址;③列入水資源發(fā)展規(guī)劃中的站址;⑤DwS型但未列入水資源開發(fā)規(guī)劃中的站址;⑦WW型的站址;⑨LHQB型的站址。

(4)泥沙淤積。根據(jù)水電項目對于沉降泥沙淤積的影響程度,自最小到最大影響,項目排列如下:①存在基礎設施和水庫的站址;③列入水資源發(fā)展規(guī)劃中的站址;⑤LHQB型的站址;⑦WW型的站址;⑨DwS型但未列入水資源開發(fā)規(guī)劃中的站址。

(5)施工期間的灰塵和噪音。現(xiàn)場施工期間灰塵和噪音的影響取決于項目施工期的長短。較長的施工工期導致較大的影響。通常,較大的施工項目比較小的施工項目的工期長。指定比例取決于項目工期的長短和項目的成本,這通常和項目規(guī)模相關。

4.5 利益相關者參與

公眾的認可對于水電項目開發(fā)具有很大的影響。盡管項目建設會有很多積極屬性,但沒有當?shù)孛癖姷闹С趾驼J可,項目不可能得到發(fā)展。在本研究中,利益相關者參與方面采用的次級標準描述如下。

(1)電力缺乏。如果在項目區(qū)域,電力缺乏或電力不能可靠地送達,水電項目開發(fā)趨向于得到居住在該區(qū)域內(nèi)的民眾認可和鼓勵。

(2)了解和認可程度。要得到公眾對水電項目的了解和認可,需要將基本知識、效益和影響向項目區(qū)域的民眾進行說明,了解和認可程度可通過問卷調查形式進行統(tǒng)計得出。

(3)提供信息者。信息提供者的特性,對于確定從訪談和問卷調查中提供的信息和持有態(tài)度的可靠性十分重要。如果信息由居住在水電項目將要開發(fā)的區(qū)域內(nèi)的民眾提供,那么比例指定為1。如果信息由居住地遠離該區(qū)域的民眾提供,或由不受項目開發(fā)直接影響的民眾提供,則比例將提高。

4.6 權重分配

對于每個主要標準和次級標準,專家組都對其權重進行了討論和指定。從權重分配的結果來看,專家認為環(huán)境方面是最重要的。然后從第2位重要性到最小重要性進行排序,分別為社會經(jīng)濟、發(fā)電、工程和經(jīng)濟及相關利益者參與。主要標準、次級標準以及它們的權重如表1所示。一些次級標準可以定量計量。

對每個項目都研究了兩種情形,以確定其開發(fā)的優(yōu)先順序。第一種情形中,各個方面的權重是相同的,這意味著各個方面同等重要。這種情形稱為公平權重情形。另一種情形是在分析中采用由專家指定的權重,環(huán)境方面被確定為最重要的。然后,在考慮 64個項目的每個標準和所有標準時,按照它們的潛力對項目加以分類。

4.7 討 論

依據(jù)優(yōu)先性排序,當僅考慮發(fā)電方面時,DwS型的站址通常比 WW型的更優(yōu)先,這在第6組站址中可以清晰地看出來。例如,清邁1 a和清邁1 b在同一區(qū)域內(nèi),但是它們的水電規(guī)劃方案不同,清邁1 a優(yōu)先。

表1 本項目研究中采用的主要標準和次級標準

當考慮到工程和經(jīng)濟方面時,不被優(yōu)先選取的站址通常為低收益率和低凈現(xiàn)值,例如第1組中的站址位置和第 3組及第4組中的一些站址。在第 3組和第4組中的一些站址比其他組的大很多,因此投資成本較高。若在第6組站址中進行比較,在同一地區(qū)的 DwS型的站址比 WW型的會優(yōu)先選取,因為其生產(chǎn)成本較低。

在社會經(jīng)濟方面,區(qū)域內(nèi)的安全是最重要的因素,靠近邊界的站址通常是不可取的。另外,具有高水頭的站址也是不可取的,因為它們往往是位于深山野林中且指定為保護區(qū)。

在環(huán)境方面,第2組中的站址更加可取,因為它們已經(jīng)有了水庫,增加一個發(fā)電裝置不會對環(huán)境造成很大影響。再者,較大的水庫比小的更不可取。另外,若在同一區(qū)域比較 DwS和 WW型的站址,則WW型更可取。

對于利益相關者參與這個變量,組和組之間的水電開發(fā)優(yōu)先性的變化很大,這取決于電力的短缺和當?shù)孛癖姷恼J可程度。如果居住在該區(qū)域的民眾的態(tài)度發(fā)生了改變,這方面的排序未來可能會改變。因此,水電的觀念、優(yōu)點和影響需要進一步加以解釋,以使居住在該區(qū)域內(nèi)的民眾更好地了解水電。

對這兩種情形的各個方面進行排序,這兩種情形下的結果并沒有很大不同。再者,考慮各個方面時,第2組中的站址似乎最可取,因為它們已經(jīng)有了水庫。不需要再進行大型施工,節(jié)省成本,對站址附近環(huán)境社區(qū)影響較小。

5 結 論

水電項目開發(fā)取決于多個條件。采用 MCDM方法可以幫助決策者了解和比較對每個站址的贊成和反對觀點。有些因素,尤其是涉及利益相關者參與的因素,可能在未來會發(fā)生變化,這取決于居住在項目所在區(qū)域的民眾對水電的了解和認知,為民眾所認可是最重要的。在過去,如果項目所在區(qū)域的民眾不認可該項目,即使發(fā)電、工程和經(jīng)濟方面評估的結果非常出色,這個站址也不能進行開發(fā)建設。因此,考慮除技術條件以外的其他方面,對水電項目開發(fā)的優(yōu)先性排序大有幫助。就這項研究而言,考慮各個方面,已有水庫的站址似乎最可取,因為沒有必要進行大規(guī)模的施工,從而可以節(jié)省成本,對站址附近的環(huán)境和社區(qū)影響也較小。