“雙碳”背景下水利工程的發展趨勢與研究進展

　　1 “雙碳”研究背景

 

　　隨著工業的發展，二氧化碳等氣體的排放量正以前所未有的速度增加，其存量已嚴重威脅到全球生態的平衡與穩定。面對如此緊迫的情況，所有國家對減排做出承諾，規范各地區的溫室氣體排放量，中國政府也做出鄭重承諾：“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”。作為國民社會生活的重要基礎建設設施，水利工程是我國減碳工作的重要組成部分，推進水利工程領域的減排降碳工作對最終完成我國“碳達峰碳中和”目標起到積極作用。

 

　　碳達峰是指二氧化碳氣體的排放量達到某個頂峰的一個節點，在二氧化碳的排放達到峰值后，隨后的時間線內，二氧化碳的氣體排放量不再增長，轉而逐步回落。碳達峰標志著一個國家的碳排放與國內的經濟活動相脫鉤，是二氧化碳排放量由原來的上升趨勢轉為下降的歷史性拐點，碳達峰的實現包括碳達峰的時間和達峰的數值。

 

　　碳中和是指國家、社會、行業、企業或個人通過使用低碳材料或能源對在單位時間內因生產生活活動而直接或間接產生的溫室氣體進行抵消。通常情況下，我們采取的方式是使用低碳能源、利用低碳材料、綠色出行、循環利用可持續耗材、植樹造林等形式，以期實現消耗與節能抵消，達到一種相對“零排放”的狀態。

 

　　據中國科學技術大學一篇關于中國氣候的研究數據，全球二氧化碳在2019年排放量達到340.4億噸，與2018年相比下降0.02%；受新冠肺炎疫情的影響，2020年全球二氧化碳氣體排放量明顯下降，為319.84億噸，同比下降6.04%。

 

　　我們所說的“碳”，并非單指二氧化碳這一種氣體，而是指以二氧化碳氣體為代表的若干種造成氣候變暖的溫室氣體。主要包括二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫(見表1)，這些氣體自然界中存量很少，主要是由于人類的生產與生活活動產生，以上幾種主要溫室氣體的排放，嚴重加劇了全球氣候變暖和溫室效應，對在地球棲息的各種生物的生存環境造成不利影響。

 

 

　　為了統一衡量以上主要溫室氣體的排放對氣候的影響，聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)提出了二氧化碳當量這一標準，用來統一衡量不同氣體的排出對氣候的影響。“碳達峰”“碳中和”中的“碳”即為二氧化碳當量，由此將不同溫室氣體的效應標準化。以六氟化硫為例，其當量值為22200，即減少1噸六氟化硫氣體的排放相當于減少22200噸二氧化碳氣體的排放。

 

　　作為一種新生的綠色理念，“雙碳”積極促進產業鏈革新升級，越來越多的國家在制定國家戰略時考慮到碳中和的因素，已有120多個國家及地區根據自身國情提出了切實可行的“雙碳”達成路線(見表2)，“雙碳”的理念得到了國際社會的廣泛接受。

 

 

　　雙碳目標的本質是推動資源依賴向技術依賴轉移的發展轉型。作為“世界工廠”，我國的產業鏈日漸完善，行業發展與革新不斷升級，各類工業設施與日俱增，與此同時碳排放量也日益刷新記錄。此外，我國石油天然氣儲量相對較低，制約了工業發展，因此，發展低碳經濟，早日實現碳排放與工業發展水平相脫鉤對于我國能源體系的安全具有重要意義。

 

　　2 “雙碳”背景下水利工程的發展思路

 

　　新中國成立以來，水利工程在我國國民經濟建設和社會發展方面做出了巨大的貢獻，據1999年年底統計數據顯示，全國共建成水庫85000座；堤防修建長度260000公里；供水能力達到5700億立方米；水電裝機容量達28800000千瓦。中國以占世界6%的水和占9%的耕地養活了占全球五分之一的人口，水利工程的規劃與建造功不可沒，為我國經濟社會的平穩運行打下了堅實的基礎。

 

　　進入新時代，水利工程還呈現出多種新功能，在生態滋養、濕地保護、地下水回補、城市環境美化、雨洪水利用等方面發揮了獨特的作用。水利工程的建設，運營目標也由原本的單一目標(技術經濟最優)多維度發展，以期實現生態效益，經濟效益，社會效益三者統籌兼顧，達成人與自然和諧共生的新局面。

 

　　而今，時代對水利工程的建設與發展提出了新的要求，為了應對越來越迫切的全球溫室氣體排放所引起的氣候變化問題，學者們紛紛結合本國國情，對水利工程的建設與發展提出了自己的思路與建議。