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近日，中(zhong)(zhong)國提出(chu)爭取2060年(nian)前(qian)實現(xian)“碳中(zhong)(zhong)和”目標(biao)，這讓可再生能源(yuan)的(de)研(yan)究成為焦點。近日，南方科(ke)技大學環(huan)境科(ke)學與工程學院訪問助理(li)教授葉斌、講(jiang)席(xi)教授劉俊國在資(zi)(zi)源(yuan)循環(huan)利(li)用重要期刊《資(zi)(zi)源(yuan)、節約(yue)和循環(huan)利(li)用》上發表研(yan)究論文(wen)，提出(chu)了減少碳排放的(de)新模(mo)式(shi)。

南水北調中線(xian)工程(cheng)及經過主要城市

我國實施(shi)南水北(bei)(bei)調(diao)(diao)東線(xian)和中線(xian)工程，有效(xiao)地緩(huan)解(jie)了(le)北(bei)(bei)方水資(zi)源緊缺(que)的狀(zhuang)況，但輸(shu)水過程需(xu)修建梯(ti)級泵站(zhan)(zhan)，增加了(le)河(he)(he)道(dao)(dao)沿線(xian)的用電需(xu)求。近年來隨著(zhu)太陽(yang)(yang)能發(fa)電成本下降，該研究提(ti)出在輸(shu)水河(he)(he)道(dao)(dao)上(shang)方架設(she)光伏板，充(chong)分利用河(he)(he)道(dao)(dao)上(shang)方的空間資(zi)源建設(she)太陽(yang)(yang)能發(fa)電站(zhan)(zhan)。南水北(bei)(bei)調(diao)(diao)工程的河(he)(he)面因為(wei)沒有船只往來，所以為(wei)架設(she)光伏板提(ti)供了(le)可能。

該研(yan)究(jiu)首先確定了太陽能電池(chi)板(ban)的(de)安裝面積。由于(yu)河道(dao)(dao)的(de)寬(kuan)度在(zai)9至40米之間，河道(dao)(dao)兩(liang)邊綠化帶寬(kuan)100至200米，據此(ci)確定河道(dao)(dao)上鋪設光伏組件的(de)平均寬(kuan)度，該研(yan)究(jiu)提出兩(liang)種方案(an)：

場(chang)景(jing)1（鋪設寬度40m）

第一種(zhong)為(wei)太陽能光伏板僅覆蓋河(he)道水面面積，安裝面積平均寬度為(wei)40米，這(zhe)種(zhong)情(qing)況對河(he)道生態系統和周邊環(huan)境的(de)影響有限；

場景(jing)2（鋪設(she)寬度200m）

第二種(zhong)方(fang)案(an)是根據南水北(bei)調施工要求(qiu)，河(he)(he)道(dao)兩側(ce)要分別設置(zhi)約(yue)200米的綠地(di)，河(he)(he)道(dao)總寬(kuan)度在(zai)409至440米之間。假設二分之一的面(mian)積被太陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)板覆蓋，則太陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)板通過柱子支撐在(zai)水面(mian)以(yi)上10至20米的位置(zhi)，屋頂的平均寬(kuan)度為200米，相當(dang)于給河(he)(he)面(mian)架設了(le)一個“屋頂”。

以光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)和(he)風力(li)發(fa)電(dian)為代表的(de)(de)可再生能(neng)(neng)源(yuan)替換高碳煤電(dian)是(shi)實(shi)現碳中和(he)目(mu)標的(de)(de)關鍵路(lu)徑之一，該(gai)項研(yan)究為在土地資源(yuan)緊缺的(de)(de)內陸地區開發(fa)可再生能(neng)(neng)源(yuan)提供了新(xin)的(de)(de)思路(lu)。

那么，這個項(xiang)目(mu)(mu)(mu)是(shi)否能起到環保、節約的(de)(de)(de)理想效果？研究比較了南水北(bei)調中線工(gong)程(cheng)經(jing)過的(de)(de)(de)河南省和河北(bei)省的(de)(de)(de)脫硫煤(mei)電廠基準價，結果發(fa)現(xian)，太陽能發(fa)電的(de)(de)(de)電價低于(yu)脫硫燃煤(mei)基準價格。按(an)照財(cai)務參數設定，本項(xiang)目(mu)(mu)(mu)不考慮(lv)新能源(yuan)政府補(bu)貼(tie)(tie)(tie)情(qing)(qing)況(kuang)下回(hui)(hui)收期為19.8年；如果考慮(lv)光伏(fu)的(de)(de)(de)可(ke)再(zai)生能源(yuan)補(bu)貼(tie)(tie)(tie)，其回(hui)(hui)收期可(ke)大幅縮短至11.2年。在沒有補(bu)貼(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)下，兩種情(qing)(qing)況(kuang)下的(de)(de)(de)投資回(hui)(hui)報率均為4.6%，這個數據已(yi)經(jing)非常接近2020年9月中國長(chang)期國債的(de)(de)(de)收益率。這表(biao)明，即使沒有任何(he)政府補(bu)貼(tie)(tie)(tie)，目(mu)(mu)(mu)前(qian)該項(xiang)目(mu)(mu)(mu)也可(ke)實現(xian)盈虧平衡(heng)。此外，蒸(zheng)散發(fa)分析表(biao)明，光伏(fu)板的(de)(de)(de)遮擋效應可(ke)以在一定程(cheng)度上減少河道水分的(de)(de)(de)蒸(zheng)發(fa)。碳平衡(heng)分析表(biao)明，與目(mu)(mu)(mu)前(qian)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)所在省份(fen)的(de)(de)(de)燃煤(mei)發(fa)電系(xi)統(tong)相比，該工(gong)程(cheng)的(de)(de)(de)碳減排率可(ke)達(da)98.45%。

對于土地資源(yuan)十分有限的內陸(lu)地區來說，這無疑(yi)是減少(shao)碳排放的一(yi)種新思路。