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德瑞克說碳金融》第四十二講:戀戀大河 ─ 剛果河上大壩夢 (Great Inga)

紀錄是拿來被打破的,非洲的剛果民主共和國(簡稱DRC),正在計畫一項世紀工程,要在剛果河上蓋一組世界最大發電量的大壩,預計得花800億美金。這個計畫要是成真了,能發出的電將是三峽大壩的兩倍多,可以供應整個非洲大陸四成的用電量。這個夢想的計畫叫做「大印加計畫(Great Inga)」。而我們將從「Great Inga」規劃中的美好,與現實中遇到的阻礙,來看看現代價值觀對於大型水電廠的愛恨情仇。

大家好,我是德瑞克,我對氣候變遷議題下的碳金融有高度興趣,同時也抱著高度質疑。

非洲的剛果河,世界第二大河。(資料來源:https://globalgreen.news/)

大江大河,不管是波光粼粼,還是波瀾壯闊,總是讓人嚮往!古老的詩人們也為之神魂顛倒,留下這些關於大河的雋永詩作:

「大江東去,浪淘盡,千古風流人物」─蘇軾《念奴嬌·赤壁懷古》

「星垂平野闊,月湧大江流」─杜甫《旅夜書懷》

「黃河遠上白雲間,一片孤城萬仞山」─王之渙《涼州詞》

「大漠孤煙直,長河落日圓」─王維《使至塞上》

「九曲黃河萬裡沙,浪淘風簸自天涯」─劉禹錫《浪淘沙·九曲黃河萬裡沙》

「黃河之水天上來,奔流到海不復回」─李白《將進酒》

人類的生活離不開水,從灌溉、防洪、防旱、航運,一直到能源時代的發電,但是降雨有季節性怎麼辦?建水庫成為了人們優化水資源的方式,甚至,在遼闊寬廣的大河上蓋大壩,用人造的鋼筋水泥去降伏滔滔的洪水,似乎成了人定勝天的偉大象徵。

三峽大壩是目前全球最大的水力發電站,橫跨在世界第三長河─長江上,其工程總指揮稱之為「中國人民一千年來的最偉大項目」;

世界發電量第一的水電站,三峽大壩。(圖片來源:https://zhuanlan.zhihu.com/)

而全球第二大的水力發電站─巴西的伊泰普(Itaipu)大壩,則建構在南美第二大河─巴拉那河之上,被美國土木工程師學會選為「世界七大工程奇跡」。

世界發電量第二,巴西的伊泰普大壩。(圖片來源:http://m.nihaowang.com/)

但是,紀錄是拿來被打破的,非洲的剛果民主共和國(簡稱DRC),正在計畫一項世紀工程,要在剛果河上蓋一組世界最大發電量的大壩,預計得花800億美金。這個計畫要是成真了,能發出的電將是三峽大壩的兩倍多,可以供應整個非洲大陸四成的用電量。這個夢想的計畫叫做「大印加計畫(Great Inga)」。

而我們將從「Great Inga」規劃中的美好,與現實中遇到的阻礙,來看看現代價值觀對於大型水電廠的愛恨情仇。

讓我們簡單介紹一下剛果民主共和國(英文簡稱DRC),位在非洲中部,有九千多萬的人口,但是發展相對落後(聯合國人類發展指數是全球排名倒數)。

剛果民主共和國(DRC)有一個攣生兄弟,叫做剛果共和國(英文簡稱ROC)。剛果民主共和國DRC又稱為剛果(金),因為它的首都叫做金夏沙;而剛果共和國ROC又稱為剛果(布),因為它的首都叫做布拉柴維爾。

這兩個剛果首都距離只有短短不到三十公里,是全世界兩個距離最近的首都。就只隔著一條河相望,而這條河就是今天的主角─剛果河。以長度來說,它是世界第十長河;但若是以水量來說,它可是世界第二大河(僅次於亞馬遜河)。萬馬奔騰的流量,加上地勢高低的落差,創造出世界上體量最大的瀑布─印加瀑布(Inga Falls)。

水力發電是靠水從高處往低處落下,由位能轉化為動能,帶動渦輪葉片形成電能。所以水量跟地勢高低落差,成為了發電量的兩大關鍵。印加瀑布兩大條件都完美具備,形成建構水力發電廠的絕佳地理條件。

這附近已經建成了兩座水力發電廠,分別是印加一(Inga I)跟印加二(Inga II),但是剛果DRC還想再完成更偉大的工程─「大印加計畫」(Grand Inga)。大印加計畫設計上十分複雜,預計由數座水壩跟水電站共同組成(參考下圖),若是要完成這個偉大計劃,則需要有足夠大的水庫容納水,需要把現在居住三萬人的本迪山谷淹沒變成水庫,整個大印加計畫初步估算至少花超過800億美元。

大印加水壩Grand Inga的水壩群位置。(圖片來源:https://4thgeneration.energy/)

是的,大印加計畫(Grand Inga)若能成真,它將會是世界最大的水力發電設備!總發電量為42GW,比現在第一名三峽大壩(22.5GW)與第二名伊泰普大壩(14GW)加起來還多,肯定將被寫進歷史中,成為執政者的偉大政績。而它所能帶來的電量,被宣稱將可帶動非洲的經濟,以一個水壩群能扛起整個非洲大陸四成的用量需求,超猛的。

但是,在這麼完美的地理環境下,規劃這麼偉大的計畫,其實存在著很多爭議。

首先是經濟面向來說,800億美金的巨大投資可能難以回收。剛果DRC是一個世界上排名第五窮的國家,超過六成的人(將近六千萬人)一天生活費低於台幣七十元。2021年的國家GDP才540億美元,相較之下大印加計畫的800億美金簡直就是天文數字。

(圖片來源:https://pixabay.com/)

也因為窮,現在剛果超過九成的人民用不起電,很有可能蓋好大壩發出來的電根本沒人用得起!再加上管理不善、政府腐敗等等問題,導致花大錢蓋的電廠閒置率過高,這在現行的印加一(Inga I)與印加二(Inga II)電廠都是實際發生的事情。這些狀況都會讓各國出資方猶豫不前。

這裡有一個很諷刺的小故事,今年(2022)在剛果首都金沙薩的一個市場,高壓電纜掉落在水坑中,電死了26個人,諷刺的是這些被電死的人其實家裡沒有電,這條電纜只是輸送電經過市場這個區域而已。大壩附近的居民沒錢能用上電,而發出來的電得再花錢蓋輸電塔往遠方送,真的很諷刺。

另一方面,剛果的政治很不穩定而且貪腐嚴重,很多建設實際上不斷追加預算,很可能為政府貪腐創造了機會。再加上管理不善,違約猖獗,結果是現行的印加一跟印加二產生的大部分電力下落不明,發電廠沒有收到費用。
最後,也是本系列「碳金融」文章最關心的問題。那就是水力發電真的是一種「乾淨」能源嗎?在產生電力的過程中,真的不會產生溫室氣體,造成氣候變遷加劇嗎?

過往我們都把水力發電當作是可再生的乾淨能源,因為發電過程中沒有燃燒,沒有看到縷縷白煙的二氧化碳,似乎就是零碳排了。但是現在新的研究顯示,水力發電並不像普遍認知的那樣總是對氣候有利。為了水力發電而存在的水庫,因為蓄水淹沒過地表,導致植被跟土壤裡的有機物質在水下分解,會釋放出二氧化碳與甲烷,氣溫高地區的水庫會更容易釋放出甲烷。而甲烷是比二氧化碳更強大的溫室氣體,在排放的前二十年裡,甲烷的暖化能力是二氧化碳的20倍。

一篇2019年在環境科學與技術雜誌上發表的研究表明,評估了全球 1,500 座現有水電站,每個水庫的溫室氣體排放差異甚大:其中有些吸收碳比排放多,形成對氣候有利的碳匯(吸收碳的地方);另外也有碳排放量大於吸收量的。事實上,調查1500座樣本中,有100多座水庫的碳排放量,甚至還大於石化燃料工廠。前面提過,炎熱地區的水庫所排放的甲烷多,因此換算起來溫室氣體排放也較多,不幸的是這些地區也剛好是最近的水電開發熱點,像是非洲與印度,請參考下圖2021年新增水力發電容量的前十名國家。

2021年新增水力發電容量比較。(資料來源:https://www.hydropower.org/)

大型的水力發電常常是國力的象徵,也是人定勝天的偉大工程。但是氣候變遷給人類帶來反思,建水壩對大自然地形造成這麼大的改變,原有的動植物體系遷徙或者淹沒,將嚴重影響到一環扣一環的生態循環。

舉文章中的剛果河來說吧!剛果河充沛的水量會把陸地上各種營養物質與沉積物帶到海洋裡,在出海口附近形成扇形的羽流(Plume),然後這些物質被浮游植物做為生存養分,而這些微生物會呼吸二氧化碳,死後沉入海中並把大氣碳固定在海底。因此剛果河羽流(Plume)被認為是世界上最大的碳匯(吸收碳的地方)之一。而大印加計畫的大壩,可能會阻礙了這種生態系統的運作而造成不可知的連帶反應。原本想用水電來減碳,如果反而把最大吸收碳的碳匯給毀滅了,是不是反而得不償失?

剛果河羽流 Congo River Plume。(資料來源:https://eos.org/)

就像古話說的:「水能載舟,亦能覆舟」,剛好做為本篇水力發電的結語。水力發電擁有很多優點,它發電相對乾淨、水資源是可再生的、水力發電的效率高,而且抽水蓄電將是電網中夢寐以求的調節幫手。

但是水力發電的缺點可能跟優點一樣多,它會破壞生態的多樣性,造成原住民流離失所的社會問題。而且近期研究顯示水庫會排放溫室氣體,不全然是對氣候暖化友善。還有在全球氣候變遷下,乾旱增加將導致水電的不確定性越來越高。

因為立場不同,歐美國家跟新興國家分別看到了水電的缺點與優點,而對於水電發展有了截然不同的兩樣情:歐美國家很少支持蓋新的水壩,大部分是對現有水電設施進行改造來提高效率,反之中國、非洲與印度則積極建造新的巨大水電大壩來推動其經濟擴張。

各國的水電發電量比較。(資料來源:https://www.hydropower.org/)

看完了水電,其實水力發電有一項非常迷人的特點,那就是「儲能」:利用白天發電量多的時候抽水蓄電,在夜晚發電量少時放水發電。

近期以來「儲能」已經成為中國最火熱的關鍵字。下一講,我們試著來瞭解「儲能」產業。

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