2020年8月19日拍攝的長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程開(kāi)啟泄洪深孔泄洪（無(wú)人機(jī)照片）。新華社 資料圖
2023年1月17日凌晨，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然-水》（Nature Water）在線發(fā)表在的一篇研究論文報(bào)告稱，全球尚未開(kāi)發(fā)的水能經(jīng)濟(jì)潛力（可獲利的水力資源）為5.27萬(wàn)億度每年。其中三分之二分布在喜馬拉雅地區(qū)。亞洲和非洲擁有上述總量的85%。
該論文的標(biāo)題是《納入嚴(yán)格環(huán)境限制的全球水電開(kāi)發(fā)框架》（A global-scale framework for hydropower development incorporating strict environmental constraints）。
該論文的通訊作者為南方科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授（研究員）曾振中。
論文的署名作者還包括中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)國(guó)際清潔能源研究室負(fù)責(zé)人黃俊靈、南方科技大學(xué)研究助理教授徐榮嶸博士、華北水利水電大學(xué)水利學(xué)院教授劉俊國(guó)、北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院研究員林佩蓉、南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院顧明逸博士、浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院副教授徐海巍等人。
16日，曾振中通過(guò)郵件向澎湃科技表示，水能作為可再生能源的重要組成部分，憑借其可靠、穩(wěn)定、綠色、量大等特點(diǎn)，成為火力發(fā)電最為可靠的替代方式。目前水力發(fā)電量占世界電力總量的17%，占可再生電力總量的69%。水電站可以幫助中國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”，與此同時(shí)建設(shè)水電站也會(huì)帶來(lái)一系列環(huán)境問(wèn)題，現(xiàn)在中國(guó)的水電政策正處于十字路口。目前正反雙方對(duì)于水電站的修建進(jìn)行了激烈的討論。“水電站的建設(shè)可能會(huì)造成許多負(fù)面的環(huán)境社會(huì)影響，包括破壞河流生態(tài)、阻礙魚(yú)類洄游、釋放水庫(kù)溫室氣體、水庫(kù)移民和國(guó)際地緣政治等問(wèn)題。由于上述負(fù)面影響，受20世紀(jì)60年代開(kāi)始的美國(guó)‘反大壩’運(yùn)動(dòng)的影響，中國(guó)的一些環(huán)保主義者和非政府組織（NGO）開(kāi)始反對(duì)中國(guó)的大壩建設(shè)政策。這些活動(dòng)家認(rèn)為，大壩對(duì)河流和河岸社區(qū)的負(fù)面影響超過(guò)了好處，并提出拆除大壩是恢復(fù)中國(guó)健康河流和河岸社區(qū)的最佳方式?！?/p>
曾振中表示，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)全球水能開(kāi)發(fā)進(jìn)行了一系列嚴(yán)格的環(huán)境社會(huì)限制，發(fā)現(xiàn)全球可開(kāi)發(fā)水能經(jīng)濟(jì)潛力仍有5.27萬(wàn)億度每年，比之前評(píng)估高出60%。通過(guò)合理的水電開(kāi)發(fā)，全球水電裝機(jī)容量可翻一番，這意味著水電在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中將占據(jù)更大的地位。這些尚未開(kāi)發(fā)的水力發(fā)電系統(tǒng)大部分位于亞洲的高地，特別是在中國(guó)。非洲和其他高山地區(qū)仍有很大開(kāi)發(fā)潛力。預(yù)計(jì)未來(lái)許多發(fā)展中國(guó)家將經(jīng)歷人口和基礎(chǔ)設(shè)施的大幅增長(zhǎng)，水電開(kāi)發(fā)可在其能源發(fā)展目標(biāo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。未來(lái)全球水能的可持續(xù)發(fā)展，需要更加精細(xì)的管理河流生態(tài)流量以保護(hù)環(huán)境，減少對(duì)人民生計(jì)的影響和維持地緣政治穩(wěn)定。
論文第一作者、南方科技大學(xué)研究助理教授徐榮嶸表示，他們使用了全球高分辨率流量數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集使用VIC水文模型和RAPID匯流模型模擬全球289萬(wàn)條河流徑流量。他們沿全球289萬(wàn)條河流進(jìn)行虛擬水電站點(diǎn)采樣，總計(jì)414萬(wàn)個(gè)點(diǎn)，對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行水庫(kù)淹沒(méi)的仿真模擬：水庫(kù)不得淹沒(méi)生態(tài)保護(hù)區(qū)、熱帶森林、濕地、全球遺跡保護(hù)區(qū)等，同時(shí)單個(gè)水庫(kù)建設(shè)而導(dǎo)致的移民人數(shù)必須小于5萬(wàn)人。在生態(tài)流量方面，水電站必須保證一定量的生態(tài)流量，以保持下游河流生態(tài)系統(tǒng)完整性和水可用性的環(huán)境流量。
徐榮嶸表示，全球仍有124761個(gè)未開(kāi)發(fā)的潛在水電站建設(shè)位置，其中4644個(gè)水電站的建設(shè)位置具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)價(jià)值，其LCOE（平準(zhǔn)化發(fā)電成本）小于0.1美元/度。亞洲尚未開(kāi)發(fā)的水能經(jīng)濟(jì)潛力（3.90萬(wàn)億度/年）是先前估計(jì)的3倍。非洲尚未開(kāi)發(fā)的水能經(jīng)濟(jì)潛力為0.60萬(wàn)億度每年。未開(kāi)發(fā)的水電站位置主要分布在中國(guó)、緬甸、印度、巴基斯坦、尼泊爾和非洲的剛果民主共和國(guó)、埃塞俄比亞和贊比亞。
針對(duì)中國(guó)水力發(fā)電潛能，曾振中表示，從研究數(shù)據(jù)來(lái)看，2021年中國(guó)水電發(fā)電量1.3萬(wàn)億度，同時(shí)中國(guó)也擁有世界上最大的未開(kāi)發(fā)水能經(jīng)濟(jì)潛力。未開(kāi)發(fā)的水電站位置主要集中在西藏、四川、云南和貴州等多山省份。
對(duì)于中國(guó)的水電建設(shè)，曾振中向澎湃科技表示，首先，水庫(kù)可行性研究期間進(jìn)行的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)估應(yīng)全面，并考慮所有短期和長(zhǎng)期的利弊。這些評(píng)估應(yīng)考慮所有的利益沖突，包括對(duì)受影響河流上、中、下游人民的正面和負(fù)面影響。這應(yīng)包括跨界利益，并涉及受影響的省份和國(guó)家。盡量減少水庫(kù)對(duì)環(huán)境社會(huì)的影響，并通過(guò)后續(xù)的防洪、發(fā)電、洪水、航運(yùn)等效益盡可能地給予利益受影響方補(bǔ)償。
曾振中向澎湃科技透露在研究中也遇到了一些難點(diǎn)。比如，之前研究由于缺少精確的全球各河流的徑流量數(shù)據(jù)，對(duì)全球水能評(píng)估存在較大的不確定性；現(xiàn)有研究階段的水庫(kù)選址計(jì)算方案，集中于權(quán)衡流域內(nèi)水能潛力和水庫(kù)建造成本，很少考慮水庫(kù)環(huán)境生態(tài)效應(yīng)。如何充分融合現(xiàn)有水庫(kù)環(huán)境生態(tài)效應(yīng)的正、反方觀點(diǎn)，提出綜合考慮環(huán)境生態(tài)效應(yīng)的水能經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量計(jì)算方案以滿足未來(lái)全球能源脫碳的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)也是難點(diǎn)之一。
曾振中對(duì)水電的未來(lái)也表示了期待，希望能繼續(xù)完善定量評(píng)估框架，將環(huán)境、社會(huì)、政治與經(jīng)濟(jì)等條件納入評(píng)估體系，希望在可再生能源開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)的相互平衡中探索出一條符合可持續(xù)發(fā)展精神的能源轉(zhuǎn)型之路。
此外，曾振中還向澎湃科技表示，水力發(fā)電領(lǐng)域還有太多問(wèn)題需要深入研究。比如：極端氣候條件下，水電潛力會(huì)受到怎樣的影響？在國(guó)際河流的水電開(kāi)發(fā)，水電開(kāi)發(fā)如何在國(guó)際間平衡？氣候變化導(dǎo)致冰川急速融化，如何抵御未來(lái)更加頻繁的洪水？
