2020年9月22日，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)代表中國(guó)政府鄭重承諾,，中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度,，采取更加有力的政策和措施,，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和（簡(jiǎn)稱“雙碳”目標(biāo)）,。

水資源與氣候變化緊密相關(guān),，應(yīng)對(duì)氣候變化,，水利行業(yè)應(yīng)該有什么擔(dān)當(dāng)？實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),，水利行業(yè)能夠?yàn)橹鞒鍪裁簇暙I(xiàn),？

為什么要加快實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)

要理解“雙碳”目標(biāo)的必要性，首先需要先理解兩個(gè)概念——溫室氣體和溫室效應(yīng),。溫室氣體（greenhouse gas）指大氣中能吸收地面反射的長(zhǎng)波輻射,，并重新發(fā)射輻射的一些氣體。它們的作用是使地球表面變得更暖,。1860年以來,，由燃燒礦物質(zhì)燃料排放的二氧化碳等溫室氣體，平均每年增長(zhǎng)率為4.22%,，而近30年各種燃料的總排放量每年達(dá)到50億噸左右,。中國(guó)是世界第一排放大國(guó)，2019年排放量占全球碳排放的29%左右。溫室氣體使地球變得更溫暖的影響稱為“溫室效應(yīng)”（Greenhouse Effect）,，主要是因?yàn)楝F(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)過多燃燒化石燃料,，釋放出大量的二氧化碳等溫室氣體而造成的。二氧化碳等溫室氣體具有吸熱和隔熱功能,，它在大氣中增多,，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間散發(fā)，因而導(dǎo)致地球表面逐漸變熱,。溫室效應(yīng)最突出的特征是全球變暖,。由此可以看出，全球變暖的核心癥結(jié)在于控制溫室氣體排放,，也就是控制碳元素的排放,。

理解了溫室氣體和溫室效應(yīng)的概念，就不難理解“碳達(dá)峰”和“碳中和”這兩個(gè)目標(biāo),。碳達(dá)峰（carbon emission peak）指在某一個(gè)時(shí)點(diǎn),，二氧化碳等溫室氣體的的排放不再增長(zhǎng)，達(dá)到峰值,。碳中和（carbon neutrality）是減源增匯之間的平衡,，即排出的溫室氣體被植樹造林、節(jié)能減排等形式抵消,，表達(dá)為碳吸收量等于碳排放量。

2015年12月,，196個(gè)國(guó)家在法國(guó)巴黎通過了《巴黎協(xié)議》,，一致同意利用當(dāng)前最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行減排，消滅貧窮,，促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展,，在公平的基礎(chǔ)上，在21世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體吸收與排放之間的平衡,。據(jù)英國(guó)能源與氣候智庫(kù)（Energy & Climate Intelligence Unit）統(tǒng)計(jì),，截止至目前，蘇里南和不丹已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)碳中和,，另外全球有53個(gè)國(guó)家和地區(qū)通過立法,、官方政策等形式承諾實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。

但是人類應(yīng)對(duì)氣候變化的時(shí)間窗口正在變得越來越窄,。全球因新冠疫情按下了暫停鍵,，但并未阻止全球變暖的腳步。2020年,，盡管疫情造成的經(jīng)濟(jì)大封鎖使得全球碳排放下降了6.4%,，但大氣中溫室氣體的濃度還在繼續(xù)上升。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）2020年12月發(fā)布的報(bào)告指出，2020年1至12月全球平均氣溫較1850-1990年均溫高出1.2（±0.1）°C,，據(jù)巴黎協(xié)議的控制目標(biāo)1.5°C僅剩0.2°C,。

IPCC本月發(fā)布的第6次評(píng)估報(bào)告指出，人類活動(dòng)影響造成地球大氣,、海洋和陸地系統(tǒng)變暖已經(jīng)非常明確（unequivocal）,。預(yù)計(jì)未來20年（2040年前后）地表變暖將達(dá)到1.5度或1.6度?？茖W(xué)家高信度地認(rèn)為人類活動(dòng)是更頻繁和強(qiáng)烈的熱浪,、冰川融化、海洋變暖和酸化的主要驅(qū)動(dòng)力,。地球氣候正接近不可逆轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),，全球變暖程度越高，發(fā)生低可能性,、高影響結(jié)果的概率就越大,，不排除氣候系統(tǒng)的突然反應(yīng)。甲烷減排是一個(gè)重要的途徑,，生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變暖的反應(yīng),，如凍土融化和野火，極有可能進(jìn)一步增加大氣中的甲烷濃度,，大力迅速減少甲烷排放量可以遏制全球變暖的趨勢(shì),。

氣候變化給人類和自然系統(tǒng)產(chǎn)生不可恢復(fù)的影響。全球變暖,，兩極冰川的融化和海水熱脹冷縮是導(dǎo)致海平面上升的主要原因,，海平面上升使得許多沿海地區(qū)的防洪形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，海平面的繼續(xù)上升,，雖然不會(huì)發(fā)生電影《后天》描述的情景,，但地勢(shì)低平的島嶼，如瑙魯,、圖瓦盧,、馬爾代夫等國(guó)家將會(huì)面臨生存危機(jī)。

氣候變化對(duì)中國(guó)的影響也是十分顯著的,。受氣候變化影響,，中國(guó)北方河流江河徑流量總體上呈現(xiàn)顯著性減少，海河,、黃河遼河尤甚,；在黃河流域及海河流域，氣候變化對(duì)河川徑流減少的貢獻(xiàn)率約30-40%,。1980-2019年,，中國(guó)沿海海平面上升速率為3.4毫米/年。2019年，中國(guó)沿海海平面較常年高72毫米,，比2018年高24毫米,。1961~2018年，中國(guó)面平均降水量總體呈現(xiàn)非顯著性增加趨勢(shì),，平均每十年增加4.2毫米,；中國(guó)的降水分布呈現(xiàn)西南東北方向的少雨帶，進(jìn)一步加劇中國(guó)北方水資源短缺的情勢(shì),；另外,，短歷時(shí)強(qiáng)暴雨增多趨強(qiáng)，局地洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)增加（中國(guó)第四次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告,，待發(fā)布）,。今年7月17日開始，河南省發(fā)生特大暴雨洪水,，最大小時(shí)雨量201.9毫米,，超過75·8特大暴雨洪水，刷新了我國(guó)大陸最大小時(shí)雨量的記錄,；鄭州多年平均年降雨量為640.8毫米,，17日20時(shí)到20日20時(shí)，三天降雨量617.1毫米,；全城被淹,、地鐵進(jìn)水、因?yàn)?zāi)死亡302人,、失蹤50人,，直接經(jīng)濟(jì)損失114.8億元。有研究表示,，氣溫上升1.5°C，中國(guó)城市人口因高溫死亡人數(shù)將上升至每百萬人48.8–67.1人,；升溫2°C死亡人數(shù)將上升至每百萬人59.2–81.3人,。糧食安全也將受到威脅，1.5°C升溫背景下中國(guó)水稻單產(chǎn)平均減幅7.49%,，減產(chǎn)面積占水稻種植總面積的68.6%,，嚴(yán)重減產(chǎn)面積占水稻種植總面積的10.3%；2.0°C升溫背景下中國(guó)水稻單產(chǎn)平均減幅12.02%,，減產(chǎn)面積占水稻種植總面積的70.6%,，嚴(yán)重減產(chǎn)面積占水稻種植總面積的18.7%。

由此可見,，應(yīng)對(duì)氣候變化,、控制碳排放是我們?cè)诒臼兰o(jì)面臨的重大挑戰(zhàn)之一。2021年3月15日，習(xí)近平總書記主持召開中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議強(qiáng)調(diào),，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，要把碳達(dá)峰,、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局,，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰,、2060年前碳中和的目標(biāo)……我國(guó)力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策,，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體,。今年3月發(fā)布的“十四五“規(guī)劃綱要也指出，廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式,，碳排放達(dá)峰后穩(wěn)中有降,，生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國(guó)建設(shè)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn),。降低碳排放強(qiáng)度,，支持有條件的地方率先達(dá)到碳排放峰值，制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案,。在能源領(lǐng)域,，國(guó)家能源局表示,，“到2030年非化石能源的一次能源消費(fèi)比重要達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽能總裝機(jī)容量要達(dá) 到12億千瓦以上,，這兩個(gè)目標(biāo)任務(wù)非常艱巨”，需要更加積極的新能源發(fā)展目標(biāo),，加快發(fā)展風(fēng)電和太陽能發(fā)電,，因地制宜開發(fā)水電，在確保安全的前提下發(fā)展核電,，同時(shí)要加快推進(jìn)抽水蓄能,、新型儲(chǔ)能等調(diào)節(jié)電源建設(shè)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力,，大力提升新能源消納水平,。在科技領(lǐng)域，科技部已部署全球氣候變化應(yīng)對(duì)專項(xiàng),，國(guó)家基金委4月30日已公布面向國(guó)家碳中和的重大基礎(chǔ)科學(xué)研究專項(xiàng)指南,。

實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，水利能作出什么貢獻(xiàn)

2021年3月15日中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第九次會(huì)議指出,，要堅(jiān)定不移貫徹新發(fā)展理念,，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念,，處理好發(fā)展和減排、整體和局部,、短期和中長(zhǎng)期的關(guān)系,，以經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型為引領(lǐng)，以能源綠色低碳發(fā)展為關(guān)鍵,，加快形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),、生產(chǎn)方式、生活方式,、空間格局,，堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路,；要把節(jié)約能源資源放在首位,，實(shí)行全面節(jié)約戰(zhàn)略，倡導(dǎo)簡(jiǎn)約適度,、綠色低碳生活方式,；實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)硬仗,，也是對(duì)我們黨治國(guó)理政能力的一場(chǎng)大考,。參照這一部署，水利行業(yè)可以從以下幾個(gè)方面給“雙碳目標(biāo)”貢獻(xiàn)力量,。

加大水電開發(fā)

為了落實(shí)雙碳目標(biāo),，國(guó)家十四五能源發(fā)展規(guī)劃提出制定更加積極的新能源發(fā)展目標(biāo)，加快發(fā)展風(fēng)電和太陽能發(fā)電,，因地制宜開發(fā)水電,，在確保安全的前提下發(fā)展核電，同時(shí)要加快推進(jìn)抽水蓄能,、新型儲(chǔ)能等調(diào)節(jié)電源建設(shè),，增強(qiáng)電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力，大力提升新能源消納水平,。同時(shí),，十四五規(guī)劃和2035遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議中，明確提出了“實(shí)施雅魯藏布江下游水電開發(fā)”,。雖然中國(guó)的能源消耗結(jié)構(gòu)在逐步優(yōu)化，但2019年,，火電仍然是電力生產(chǎn)的主力電源,，水電的比例僅為17.8%。

如果以燃燒煤炭的火力發(fā)電為參考計(jì)算減排效益,，有關(guān)研究表明：每節(jié)約1度電,，就相應(yīng)節(jié)約了0.4千克標(biāo)準(zhǔn)煤,，同時(shí)減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳(CO2),、0.03千克二氧化硫(SO2),、0.015千克氮氧化物(NOX)。按照這一標(biāo)準(zhǔn),，2020年,，水電發(fā)電量累計(jì)為1.21萬億千瓦時(shí)，減排二氧化碳12億噸,；僅三峽電站2020年發(fā)電量達(dá)1118億千瓦時(shí),，減排二氧化碳1.115億噸，水力發(fā)電的減排效益十分顯著,。

加快推進(jìn)抽水蓄能

抽水蓄能是利用電網(wǎng)中負(fù)荷低谷時(shí)的電力,，由下水庫(kù)抽水到上水庫(kù)蓄能，待電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí),，放水回到下水庫(kù)發(fā)電的水電站,，又稱蓄能式水電站。這一做法可以為電力安全和運(yùn)行效益發(fā)揮了巨大的作用,。目前,，中國(guó)抽水蓄能電站裝機(jī)容量已居世界第一，2020年,，運(yùn)行總?cè)萘考s4000萬千瓦,，規(guī)劃到2025年發(fā)展到6800萬千瓦。

因地制宜發(fā)展小水電

今年7月22日,，《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于新時(shí)代推動(dòng)中部地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的意見》發(fā)布,。意見提出，因地制宜發(fā)展綠色小水電,、分布式光伏發(fā)電,，加快農(nóng)村能源服務(wù)體系建設(shè)。這是農(nóng)村小水電遇到新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn),。

截至2020年底,，全國(guó)共有農(nóng)村水電站（≤5萬kW）43,957座，農(nóng)村水電總裝機(jī)容量達(dá)到8,133.8萬kW,，較2019年有所下降,。年發(fā)電量達(dá)2423.7億kW·h。相當(dāng)于每年節(jié)約了7400萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,，節(jié)能減排效益顯著,。

小水電發(fā)展目前面臨著突出的問題：首先是隨著風(fēng)-光電技術(shù)發(fā)展和政策影響,，小水電的成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)逐步喪失,；其次是部分小水電造成下游河道脫水等現(xiàn)象，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響,；再之是項(xiàng)目的目標(biāo)單一,，未能發(fā)揮綜合效益；最后是許多項(xiàng)目年久失修,，設(shè)備老化,，效率低下。

針對(duì)少數(shù)小水電工程存在生態(tài)流量泄放與監(jiān)測(cè)不到位,、存在減脫水等問題,，2018年末，水利部,、國(guó)家發(fā)改委,、生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶小水電清理整改工作的意見》,，建立了問題核查,、分類評(píng)估、一站一策,、清理整改,、評(píng)估驗(yàn)收的工作思路。

因此,，在新的發(fā)展機(jī)遇面前,，小水電開發(fā)需要做到：（一）堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的原則,，構(gòu)建綠色小水電示范區(qū),。對(duì)建在自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū)的、嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境的小水電工程堅(jiān)決清理,；無河流生態(tài)流量下泄設(shè)施的,，盡快改造，增加生態(tài)流量下泄設(shè)施,；建站時(shí)間長(zhǎng),，失修嚴(yán)重，效率低,，論證后清理退出或按標(biāo)準(zhǔn)重建,；加強(qiáng)生態(tài)調(diào)度運(yùn)行，保障河流生態(tài)流量,。（二）抓住機(jī)遇,，發(fā)展農(nóng)村綠色小水電，加快農(nóng)村能源服務(wù)體系建設(shè),。小水電是脫貧攻堅(jiān)工作的重要內(nèi)容,，也是美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的重要抓手，更是助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要措施,。

加大地?zé)豳Y源的開發(fā)利用

中國(guó)的地?zé)崮軆?chǔ)量十分可觀,。據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局資料，我國(guó)可采地?zé)崮茉纯偭繛槊磕?6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量,，超過2020年全國(guó)一次能耗的一半,。地?zé)豳Y源的分布也十分廣泛，淺層地?zé)崮茉幢椴既珖?guó),，中低溫地?zé)崮茉捶植加诔练e盆地和隆起山區(qū),，高溫地?zé)崮茉捶植加谙柴R拉雅地?zé)釒Ш团_(tái)灣等。

地?zé)崮茉?strong>建筑供熱制冷領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大,，而建筑碳排放是全國(guó)能源碳排放的主要來源之一,。根據(jù)中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)能耗統(tǒng)計(jì)專委會(huì)的研究，2017年建筑碳排放相當(dāng)于20.44億噸二氧化碳,，占全國(guó)能源碳排放的20%,；預(yù)計(jì)2050年將達(dá)到50%，是排放大戶與平碳的重點(diǎn)領(lǐng)域,。雖然2020年底,，中國(guó)地?zé)峁┡娣e已經(jīng)接近14億平方米，位居世界第一,，但目前項(xiàng)目大多集中在京津冀魯豫遼等地,。

建筑供熱制冷領(lǐng)域的地?zé)豳Y源利用主要可以依靠?jī)蓚€(gè)途徑。一是淺層地?zé)崮芾?/strong>,，即高效節(jié)能空調(diào)技術(shù),，利用淺層地?zé)崮茉醇瓤晒嵊挚芍评涞母咝Ч?jié)能的空調(diào)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的能源供給,，是目前淺層地?zé)崮茏钪饕拈_發(fā)利用方式,。二是中深層水熱型地?zé)崮芾?/strong>，一般埋深在3000米以內(nèi),，由地下水作為載體,，可以通過抽取熱水或者水汽混合物提取熱量；水熱型地?zé)崛∨夹g(shù)通過開采井抽取地?zé)崴?，通過換熱站將熱量傳遞給供熱管網(wǎng)中的循環(huán)水,，輸送給用戶，溫度降低后的地?zé)嵛菜ㄟ^回灌井注入地下,。