水电工程系统性规划

水电开发对于电力供给、水资源调节以及应对气候变化方面具有重要的作用。国际能源署预测，2050年全球水电的装机容量和发电量将均在2010年的基础上翻一番，分别达到2000GW和7000TWh。在加速开发水电的同时，减轻水电开发对环境和社会的不利影响，实现水电的可持续发展在全球范围内受到广泛关注。在水电开发的全周期过程中，在前期阶段进行系统性开发规划，通过优化水电工程的选点和设计，能够避免不利的环境和社会影响，是实现可持续水电目标的最优方式。

目前，水电常常是在项目层面上单个决策的。每个项目都在单一开发商的需求上改变了流域物理状况（比如流量、输电线路和其它基础设施），进而影响流域未来可能的发展，也因此错失实现流域系统性经济价值的可能性。TNC提出了一种适用于河流水电规划的系统性规划技术框架(Hydropower by Design, HbD)，水电工程系统性规划整合了水资源管理、环境、能源和金融模型，在综合模型的指导下进行项目选择，以期达到系统最优化，使最终的项目组合具有系统性效益最大化。这样得到的项目组合比现行传统模式下逐个决定的项目具有更高的平均财务收益。

河流水电系统性规划框架的总体目标是提高河流水电开发的可持续性，促进流域经济、社会和环境的协调发展。河流水电系统性规划技术框架通过定量化模型进行规划方案的评估和比较，该方法主要包括规划指标识别、指标模拟计算以及以及综合比较三个部分。

对水电开发进行系统性地规划和管理可以为所在国带来显著的经济效益，同时减少环境影响、社会冲突和投资风险。通过一系列案例，我们证明了进行流域水电工程系统性规划可以在保障能源供给的条件下减少水电带来的环境问题，同时河流的其他重要功能也可提升5％甚至100％以上的经济效益。人们通常认为，为了达成多方均衡的结果，项目需要牺牲进度或提高成本。我们用财务能源系统模型深入分析表明，通过水电工程系统性规划进行风险管理和工程优化，可以选出具有战略影响力、影响较低又同时具有财务竞争力的方案。

实际上，水电工程系统性规划所带来的财务收益，可以为综合规划所带来的战略经济效益和环境效益买单。如果在世界范围内大规模应用水电工程系统性规划，将产生巨大的经济效益：对于已经和即将进行水电开发的流域而言，即使流域内其他的水资源管理仅仅因此有大约5%的改进，也意味着每年大约300到400亿美元的收益，相当于水电行业平均年投资额。

参考资料：

河流的力量：案例分析. 大自然保护协会著. 薛玉雪译.中国三峡出版社, 2020.12