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近日，中國提出爭取2060年前實現“碳中和(he)”目標，這讓可(ke)再生能源的(de)研究(jiu)成為焦(jiao)點。近日，南方科(ke)技大(da)學(xue)環境科(ke)學(xue)與工(gong)程學(xue)院訪問助理教授葉斌(bin)、講席教授劉俊國在資源循環利用重(zhong)要期刊(kan)《資源、節約和(he)循環利用》上發表研究(jiu)論文，提出了減少碳排放的(de)新模式。

南水北調(diao)中線工程(cheng)及(ji)經過主要城市(shi)

我國實施南(nan)水(shui)北調東線和中(zhong)線工(gong)程(cheng)，有效地緩解了(le)北方(fang)水(shui)資(zi)源緊缺(que)的(de)(de)狀況(kuang)，但輸水(shui)過程(cheng)需(xu)修建(jian)梯級泵站，增(zeng)加了(le)河(he)(he)道沿線的(de)(de)用電需(xu)求。近年來隨(sui)著太(tai)陽能(neng)發電成本下降，該研究提出在輸水(shui)河(he)(he)道上方(fang)架(jia)設光(guang)伏板，充分利用河(he)(he)道上方(fang)的(de)(de)空(kong)間資(zi)源建(jian)設太(tai)陽能(neng)發電站。南(nan)水(shui)北調工(gong)程(cheng)的(de)(de)河(he)(he)面因為沒有船只往來，所以(yi)為架(jia)設光(guang)伏板提供了(le)可能(neng)。

該研究首先確(que)定了太陽能電池板(ban)的(de)安裝面積。由(you)于河(he)道的(de)寬(kuan)度(du)在9至40米之間(jian)，河(he)道兩邊(bian)綠化(hua)帶寬(kuan)100至200米，據(ju)此確(que)定河(he)道上鋪設光伏組件的(de)平均寬(kuan)度(du)，該研究提(ti)出兩種方案：

場(chang)景(jing)1（鋪設寬度40m）

第(di)一種為(wei)太(tai)陽能光伏板僅覆蓋(gai)河道水面(mian)面(mian)積，安裝(zhuang)面(mian)積平均(jun)寬度為(wei)40米(mi)，這種情況對河道生態系統和周邊環境的(de)影(ying)響有限；

場景2（鋪設寬度200m）

第二(er)種(zhong)方案(an)是(shi)根據南水北調施工要求，河道兩側要分別設(she)(she)置約200米(mi)的(de)綠地，河道總(zong)寬度在(zai)(zai)409至440米(mi)之(zhi)間(jian)。假設(she)(she)二(er)分之(zhi)一的(de)面積被太(tai)陽能(neng)電池板覆蓋，則太(tai)陽能(neng)電池板通過柱子支撐在(zai)(zai)水面以(yi)上10至20米(mi)的(de)位(wei)置，屋(wu)頂的(de)平均寬度為200米(mi)，相當于給(gei)河面架設(she)(she)了一個(ge)“屋(wu)頂”。

以光伏發(fa)電(dian)和(he)風力發(fa)電(dian)為代表的可再(zai)生能(neng)源(yuan)替(ti)換(huan)高碳煤電(dian)是實現碳中和(he)目(mu)標的關(guan)鍵路(lu)徑之一，該項研究為在土地(di)資(zi)源(yuan)緊(jin)缺的內(nei)陸地(di)區開發(fa)可再(zai)生能(neng)源(yuan)提供了(le)新的思路(lu)。

那么，這(zhe)個(ge)項目(mu)(mu)是(shi)否能起到環保、節約的(de)(de)理想效果(guo)？研究比較(jiao)了南(nan)水北(bei)調中(zhong)線工(gong)程(cheng)經過的(de)(de)河南(nan)省和河北(bei)省的(de)(de)脫硫(liu)煤電廠(chang)基(ji)準(zhun)價，結果(guo)發(fa)(fa)現，太(tai)陽能發(fa)(fa)電的(de)(de)電價低(di)于(yu)脫硫(liu)燃(ran)煤基(ji)準(zhun)價格。按照(zhao)財務參數(shu)設定，本項目(mu)(mu)不考慮(lv)新能源政(zheng)府補貼情(qing)況下(xia)回(hui)收(shou)期(qi)為(wei)19.8年；如(ru)果(guo)考慮(lv)光伏的(de)(de)可(ke)再生能源補貼，其回(hui)收(shou)期(qi)可(ke)大(da)幅縮短至(zhi)11.2年。在(zai)(zai)(zai)沒有補貼的(de)(de)情(qing)況下(xia)，兩種(zhong)情(qing)況下(xia)的(de)(de)投資回(hui)報(bao)率(lv)均(jun)為(wei)4.6%，這(zhe)個(ge)數(shu)據已經非常接近2020年9月中(zhong)國長期(qi)國債的(de)(de)收(shou)益率(lv)。這(zhe)表明，即使沒有任(ren)何政(zheng)府補貼，目(mu)(mu)前該(gai)項目(mu)(mu)也可(ke)實現盈虧平衡。此外，蒸(zheng)散發(fa)(fa)分(fen)析表明，光伏板(ban)的(de)(de)遮擋效應可(ke)以(yi)在(zai)(zai)(zai)一定程(cheng)度(du)上減(jian)少河道水分(fen)的(de)(de)蒸(zheng)發(fa)(fa)。碳平衡分(fen)析表明，與目(mu)(mu)前項目(mu)(mu)所在(zai)(zai)(zai)省份的(de)(de)燃(ran)煤發(fa)(fa)電系統(tong)相比，該(gai)工(gong)程(cheng)的(de)(de)碳減(jian)排率(lv)可(ke)達98.45%。

對(dui)于土(tu)地(di)資源十分有(you)限的內(nei)陸地(di)區來說，這無疑是減少碳排放的一種新思路(lu)。