基于效益分摊的水电水足迹计算方法——以密云水库为例

随着中国经济的飞速发展,可再生能源的开发利用已经被提到重要的议事日程,其中水力发电是重中之重。但水力发电过程也消耗大量的水资源,使得水电水足迹的核算成为当前水足迹研究热点。多功能水库同时具有发电、供水、防洪、旅游、水产等多种生态系统服务功能。传统水足迹核算方法往往将水库的水足迹等同于水电水足迹,忽略了水库的多功能性,因而高估了水电的水足迹。对传统水电水足迹的核算方法进行了改进,考虑到水库不同的生态系统服务功能,加入了水电效益分摊系数这一指标,将水电水足迹从水库水足迹中分离出来。以华北最大水库北京密云水库为例,采用传统的方法和改进的方法计算了密云水库1988—2004年水电水足迹。研究结果显示:倘若不考虑效益分摊,按照传统的方法,密云水库1988—2004年平均水电水足迹为897 m3/GJ;按照效益分摊的方法计算得到的平均水电水足迹为127 m3/GJ,仅为不考虑效益分摊情况下计算的水电水足迹的14%。水力发电是密云水库初期建设的主要目的,但自1998年之后发电量逐年减少,近年来基本不发电。传统方法下的2004年单位水电水足迹为4529.5 m3/GJ,为单位水电水足迹最大的年份;但应用改进方法后该年的单位水电水足迹仅为67.3 m3/GJ,反而成为单位水电水足迹最大的年份。考虑效益分摊更能够体现水电水足迹的真实情况,为多功能水库水电水足迹核算提供了新的思路和方法。