近日，中國提出爭取2060年前實現(xiàn)“碳中和”目標，這讓可再生能源的研究成為焦點。近日，南方科技大學環(huán)境科學與工程學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。

南水北調中線工程及經過主要城市

我國實施南水北調東線和中線工程，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光伏板，充分利用河道上方的空間資源建設太陽能發(fā)電站。南水北調工程的河面因為沒有船只往來，所以為架設光伏板提供了可能。

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，據此確定河道上鋪設光伏組件的平均寬度，該研究提出兩種方案：

場景1（鋪設寬度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（鋪設寬度200m）

第二種方案是根據南水北調施工要求，河道兩側要分別設置約200米的綠地，河道總寬度在409至440米之間。假設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，屋頂的平均寬度為200米，相當于給河面架設了一個“屋頂”。

以光伏發(fā)電和風力發(fā)電為代表的可再生能源替換高碳煤電是實現(xiàn)碳中和目標的關鍵路徑之一，該項研究為在土地資源緊缺的內陸地區(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中線工程經過的河南省和河北省的脫硫煤電廠基準價，結果發(fā)現(xiàn)，太陽能發(fā)電的電價低于脫硫燃煤基準價格。按照財務參數設定，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%，這個數據已經非常接近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98.45%。

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