“雙碳”背景下水利工程的發(fā)展趨勢與研究進展

　　1 “雙碳”研究背景

 

　　隨著工業(yè)的發(fā)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(tài)的平衡與穩(wěn)定。面對如此緊迫的情況，所有國家對減排做出承諾，規(guī)范各地區(qū)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(xiàn)碳中和”。作為國民社會生活的重要基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)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(lǐng)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(jié)點，在二氧化碳的排放達到峰值后，隨后的時間線內(nèi)，二氧化碳的氣體排放量不再增長，轉(zhuǎn)而逐步回落。碳達峰標志著一個國家的碳排放與國內(nèi)的經(jīng)濟活動相脫鉤，是二氧化碳排放量由原來的上升趨勢轉(zhuǎn)為下降的歷史性拐點，碳達峰的實現(xiàn)包括碳達峰的時間和達峰的數(shù)值。

 

　　碳中和是指國家、社會、行業(yè)、企業(yè)或個人通過使用低碳材料或能源對在單位時間內(nèi)因生產(chǎn)生活活動而直接或間接產(chǎn)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(huán)利用可持續(xù)耗材、植樹造林等形式，以期實現(xiàn)消耗與節(jié)能抵消，達到一種相對“零排放”的狀態(tài)。

 

　　據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)一篇關(guān)于中國氣候的研究數(shù)據(jù)，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(chǎn)與生活活動產(chǎn)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(yīng)，對在地球棲息的各種生物的生存環(huán)境造成不利影響。

 

 

　　為了統(tǒng)一衡量以上主要溫室氣體的排放對氣候的影響，聯(lián)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(tǒng)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(yīng)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(chǎn)業(yè)鏈革新升級，越來越多的國家在制定國家戰(zhàn)略時考慮到碳中和的因素，已有120多個國家及地區(qū)根據(jù)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(zhì)是推動資源依賴向技術(shù)依賴轉(zhuǎn)移的發(fā)展轉(zhuǎn)型。作為“世界工廠”，我國的產(chǎn)業(yè)鏈日漸完善，行業(yè)發(fā)展與革新不斷升級，各類工業(yè)設(shè)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(yè)發(fā)展，因此，發(fā)展低碳經(jīng)濟，早日實現(xiàn)碳排放與工業(yè)發(fā)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(fā)展思路

 

　　新中國成立以來，水利工程在我國國民經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展方面做出了巨大的貢獻，據(jù)1999年年底統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(yǎng)活了占全球五分之一的人口，水利工程的規(guī)劃與建造功不可沒，為我國經(jīng)濟社會的平穩(wěn)運行打下了堅實的基礎(chǔ)。

 

　　進入新時代，水利工程還呈現(xiàn)出多種新功能，在生態(tài)滋養(yǎng)、濕地保護、地下水回補、城市環(huán)境美化、雨洪水利用等方面發(fā)揮了獨特的作用。水利工程的建設(shè)，運營目標也由原本的單一目標(技術(shù)經(jīng)濟最優(yōu))多維度發(fā)展，以期實現(xiàn)生態(tài)效益，經(jīng)濟效益，社會效益三者統(tǒng)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(shè)與發(fā)展提出了新的要求，為了應(yīng)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(xué)者們紛紛結(jié)合本國國情，對水利工程的建設(shè)與發(fā)展提出了自己的思路與建議。