的来说，该区域水电开发基地的建成投产无疑将为我国低碳经济发展提供大量的清洁能源，可有效地减少对煤炭、石油等非再生的化石能源利用，从而显著降低我国经济的“碳”含量。目前该区域水电开发基地中三峡、葛洲坝、二滩、瀑布沟、构皮滩等已建成发电，向家坝、溪洛渡、锦屏一、二级等大型水电站正在开发建设中，未来还将有更多的大型水电站进入开发建设阶段。雅砻江二滩水电站工程因创造性地实施环境保护措施，获得了我国第一个以建设环境友好型社会为宗旨的环保奖项“国家环境友好工程”，以工程建设实践证明了只要兼顾水电工程的社会效益、经济效益和环境效益，水电清洁能源是不可质疑的生态环境友好型能源。下面以三峡工程为例，详细综合评估水电开发的减排效益。

    三峡工程2003年7月首批机组发电，截至2010年12月31日累计发电4514.03亿kW·h，按照2010年我国火电机组平均发电煤耗335g/(kW·h)计算，三峡工程累计发电量相当于节约标准煤1.512亿t，减少二氧化碳排放约3.715t(根据国家发改委能源研究所推荐的标准煤二氧化碳排放系数计算，每t标准煤产生0.67t碳排放，折合二氧化碳排放2.457t)。如正常蓄水全部发挥效益，年发电量约1000亿kW·h，则可替代燃煤3350万t，相应减少二氧化碳排放约0.82亿t。同时，随着航运条件改善，2004年～2010年三峡水库货物通行量逐年增加，2010年全年通过三峡枢纽货运量达到8794万t，与2009年和2002年(三峡枢纽通航前历史最大货运量为1800万t)相比分别增加了1368万t和6994万t，增幅分别达到18.4%和388%。由于水运单位能源消耗低于公路运输，在相同货运量水平下，三峡水上货运量的增强也大大减少了公路运输能耗，相应减少二氧化碳排放。同时，由于航运条件改善在一定程度上促使船舶向大型化、标准化方向发展，船舶能耗大幅度降低，2007年三峡通航船舶的千t每公里平均能耗已由成库前的6.7kg降低至3.6kg［7］。2004年～2010年三峡枢纽增加货运量累计3.07亿t，降低通航能耗约相当于58.5万t标准煤，相当于减排二氧化碳约144万t。根据国家统计局2003年～2009年统计年鉴，综合考虑三峡工程发电、蓄水后航运条件改善以及替代公路运输等的减排效益，2003年～2009年，三峡工程总计减少温室气体排放约35372.6万t，对同期全国室外温室气体减排平均贡献率约为0.84%［8］。由此可见，水电开发减排效益巨大。

    3长江上游大型电站水库温室气体排放分析水库的温室气体排放已经引起国际社会的广泛关注和激烈讨论，在世界不同地区如巴西、加拿大、芬兰等的研究也表明水库排放温室气体［9］。我国长江上游干支流大型水电站大坝形成的水库均属于河道型水库，并不会导致大面积的土壤与植被的淹没，消落带大部分属于石质岸基，且水库蓄水前进行了严格的清库工作，淹没的少量土壤所输入的有机质总量非常有限。下面以三峡水库和金沙江下游河段几座特大型水电站水库为例，评估长江上游大型水电站水库温室气体排放情况。

    3.1长江上游几座特大型水电站功率密度计算分析根据联合国清洁发展机制执行理事会认可的水库的水电CDM项目温室气体排放量方法学，以功率密度ω值作为阈值，用来确定水电厂作为CDM项目活动的合格性。功率密度ω定义为装机发电容量除以(水库)淹没表面积，当ω≤4W/m2，水电项目不能应用目前的方法学;当4 W/m2＜ω＜10 W/m2，水电项目能应用目前经批准的方法学，但要计入项目水库的排放，其排放因子为90 gCO2eq/(kW·h);当ω≥10 W/m2，水电项目能应用目前经批准的方法学，并且可忽略来自水库的项目排放量。由表2可见，长江上游几座特大型水电站总装机容量、正常蓄水位对应水库淹没表面积以及计算功率密度。三峡工程总装机容量22500MW，正常蓄水位对应水库淹没面积1084km2，三峡的功率密度ω为20.756W/m2，根据上述标准，三峡水库的温室气体排放可以忽略。向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德是位于金沙江下游河段的四座特大型梯级电站，根据计算其功率密度ω分别为66.67W/m2、103.43W/m2、64.83W/m2、68.50W/m2，远满足ω≥10W/m2的标准，金沙江下游河段四座特大型梯级水电站水库的温室气体排放均可以忽略。

    3.2三峡水库温室气体排放观测研究根据三峡水库温室气体排放的相关研究初步观测结果［8］，2009年10月～2010年9月三峡水库支流水域排放二氧化碳约19.91万t，干流水域排放二氧化碳约120.62万t，总计排放140.52万t。同期三峡工程发电819.12亿kW·h，相当于节约标准煤3030.74万t，减排二氧化碳约7446.54万t，水库二氧化碳排放通量观测结果远低于发电减排量。采用通用的排放因子进行分析，该时期三峡水库单位发电量生成的二氧化碳排放约为17.2g/(kW·h)，远低于2009年7月国家发改委发布的华中区域电网的排放因子数值［1125.5 g/(kW·h)］(注:国家发展改革委员会关于公布2009年中国区域电网基准线排放因子的公告，2009-07)，即在不考虑原有河道排放水平的前提下，三峡工程单位发电量的温室气体排放量约等于国内区域电网排放水平的1.52%，若考虑三峡工程建设前长江天然河道的温室气体排放，则三峡水库单位发电量的温室气体排放水平还会更低。

    因此，在不考虑原有河道排放水平的情况下，相对于发电减排效益而言，三峡水库温室气体总排放量可以忽略不计。

    4结论

水电清洁能源作为目前唯一可大规模开发的可再生能源，对于我国节能减排目标的实现和低碳经济的发展具有关键作用。长江上游流域是我国最大的水电开发基地，总装机容量约占全国十三个基地的60%。据初步分析，该流域2020年每年将提供约5000亿kW·h的清洁能源，相当于节约标准煤1.68亿t，2020年我国能源消费总量按控制在40亿t标准煤计算，届时长江上游水电基地可提供4.2%的非化石能源指标，为实现我国2020年非化石能源占一次性能源消费15%的目标提供约三分之一的贡献率。

    根据联合国清洁发展机制执行理事会水电CDM项目的计算标准，以三峡水库和金沙江下游河段大型梯级水电站水库为例，表明长江上游流域大型水库的温室气体排放可以不予考虑。同时已有的三峡水库温室气体排放初步成果监测表明，三峡水库排放二氧化碳远低于发电减排量，相对于减排效益而言，其总排放量可以忽略不计。

    但是，大力发展水电必须着力解决好环境、移民等问题，要把水电开发与生态环保、帮助移民脱贫致富和促进地方经济发展有机结合起来，实现人水和谐、环境友好的目标。同时，研究和推进流域梯级水电站优化联合调度，做到水资源综合利用和综合效益的最大化。

    参考文献:

［1］李海英，冯顺新，廖文根．全球气候变化背景下国际水电发展态势［J］．中国水能及电气化，2010，(10):29～37．［2］牟谦．低碳经济与水电开发［J］．水电与新能源，2010，(6):69～71．［3］姚愉芳，依绍华．中国能源温室气体排放与可持续发展［J］．中外能源，2010，15(3):1～8．［4］王文铭，艾尉．低碳经济背景下我国水电发展前景分析及建议［J］．中国水利，2010，(14):25～26．［5］中国水电工程顾问集团公司．十三大水电基地的规划及其开发现状．1910～2010中国水电100年［M］．北京:中国电力出版社，2010年．［6］黄悦化，程可，邹武．国电体制改革与西南、长江上游水电开发［J］．三峡大学学报(自然科学版)，2004，26(2):108～110．［7］中国工程院．三峡工程论证及可行性研究结论的阶段性评估综合报告［M］．北京:中国水利水电出版社，2010．［8］吴炳方等．三峡水库发电和航运的碳减排效果评价［J］．长江流域资源与环境，2011，30(3):251～255．［9］World Commission on Dams(2000a)，Workshop on dam reservoirs and greenhouse gases(partⅢ)，final minutes，Sec．of theWorld Comm．on Dams:Cape Town，2000.

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