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近日，中國提出爭取2060年前實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，這讓可再生能源的研究成為焦點。近日，南方科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院訪問助理教授葉斌、講席教授劉俊國在資源循環(huán)利用重要期刊《資源、節(jié)約和循環(huán)利用》上發(fā)表研究論文，提出了減少碳排放的新模式。

南水北調(diào)中線工程及經(jīng)過主要城市

我國實施南水北調(diào)東線和中線工程，有效地緩解了北方水資源緊缺的狀況，但輸水過程需修建梯級泵站，增加了河道沿線的用電需求。近年來隨著太陽能發(fā)電成本下降，該研究提出在輸水河道上方架設(shè)光伏板，充分利用河道上方的空間資源建設(shè)太陽能發(fā)電站。南水北調(diào)工程的河面因為沒有船只往來，所以為架設(shè)光伏板提供了可能。

該研究首先確定了太陽能電池板的安裝面積。由于河道的寬度在9至40米之間，河道兩邊綠化帶寬100至200米，據(jù)此確定河道上鋪設(shè)光伏組件的平均寬度，該研究提出兩種方案：

場景1（鋪設(shè)寬度40m）

第一種為太陽能光伏板僅覆蓋河道水面面積，安裝面積平均寬度為40米，這種情況對河道生態(tài)系統(tǒng)和周邊環(huán)境的影響有限；

場景2（鋪設(shè)寬度200m）

第二種方案是根據(jù)南水北調(diào)施工要求，河道兩側(cè)要分別設(shè)置約200米的綠地，河道總寬度在409至440米之間。假設(shè)二分之一的面積被太陽能電池板覆蓋，則太陽能電池板通過柱子支撐在水面以上10至20米的位置，屋頂?shù)钠骄鶎挾葹?00米，相當(dāng)于給河面架設(shè)了一個“屋頂”。

以光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電為代表的可再生能源替換高碳煤電是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵路徑之一，該項研究為在土地資源緊缺的內(nèi)陸地區(qū)開發(fā)可再生能源提供了新的思路。

那么，這個項目是否能起到環(huán)保、節(jié)約的理想效果？研究比較了南水北調(diào)中線工程經(jīng)過的河南省和河北省的脫硫煤電廠基準(zhǔn)價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，太陽能發(fā)電的電價低于脫硫燃煤基準(zhǔn)價格。按照財務(wù)參數(shù)設(shè)定，本項目不考慮新能源政府補貼情況下回收期為19.8年；如果考慮光伏的可再生能源補貼，其回收期可大幅縮短至11.2年。在沒有補貼的情況下，兩種情況下的投資回報率均為4.6%，這個數(shù)據(jù)已經(jīng)非常接近2020年9月中國長期國債的收益率。這表明，即使沒有任何政府補貼，目前該項目也可實現(xiàn)盈虧平衡。此外，蒸散發(fā)分析表明，光伏板的遮擋效應(yīng)可以在一定程度上減少河道水分的蒸發(fā)。碳平衡分析表明，與目前項目所在省份的燃煤發(fā)電系統(tǒng)相比，該工程的碳減排率可達(dá)98.45%。

對于土地資源十分有限的內(nèi)陸地區(qū)來說，這無疑是減少碳排放的一種新思路。