专访中国工程院院士杜祥琬、张超然：建设金沙江清洁能源基地对实现“双碳”目标作用重大

◎ 记者 | 任红 谢泽 王旭辉 编辑 | 谢泽

杜祥琬

张超然

“双碳”目标将实现经济、能源、环境、气候的共赢

记者：什么是“碳达峰”和“碳中和”？我国提出实现“双碳”目标的背景是什么？

杜祥琬：所谓“碳达峰”，就是“碳排放达峰”。碳排放峰值指一个经济体（地区）二氧化碳的最大年排放值，而碳排放达峰就是碳排放量在某个时间点达到峰值。核心是碳排放增速持续降低至不再增长直至负增长。“碳中和”则指在一定时间内经减排后直接或间接产生的温室气体剩余排放总量，通过植树造林、碳吸收等形式予以抵消，实现二氧化碳等温室气体的“净零排放”。

“碳达峰”和“碳中和”两者密切相关。碳达峰是高质量经济发展同时的达峰，是产业结构调整、能源结构优化和技术进步导致碳排放强度逐步降低实现的达峰，是瞄准碳中和的达峰。

人类对于全球气候变化问题的认识和应对是逐步加深的。在过去的100年，地球正经历一次显著的以全球变暖和极端天气频发为主要特征的变化，而过去的10年（2010-2019年）则是有史以来最热的10年。现代气候变化的主因是人类活动排放的温室气体。世界温室气体排放主要是二氧化碳（占73%），而90%的二氧化碳来自于化石燃料（煤、油、气）的燃烧。

1992年的《联合国气候变化公约》缓缓拉开了全球气候治理的序幕，为未来应对气候变化国际合作打下了框架基础；随后是1997年的《京都协议书》、2007年的《巴 厘路线图》，全球主要国家对气候变化问题逐渐重视起来。2009年的《哥本哈根协议》就未来应对气候变化签署了新的协议。2015年，《巴黎气候协议》（即“巴黎协定”）代表了全球绿色低碳转型的大方向，确定了保护地球需要采取的最低限度行动，要求各国必须迈出决定性步伐，具有划时代的重要意义。

当前，全球已有约132个国家和地区提出了实现碳中和的时间。欧盟提出了“绿色复苏计划”，要努力成为第一个碳中和大陆。印度、孟加拉和越南等发展中国家也在加快新能源发展步伐。

我国于2012年提出了“绿色发展、低碳发展、循环发展”的基本发展路径；时隔两年后，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上发表了“能源革命”的重要讲话；2015年，我国提出新发展理念，并在促成“巴黎协定”中做出了重要贡献。“十三五”期间，我国将能源强度、碳强度列入考核目标；2019年，我国超额完成2020年碳强度比2005年下降40%-45%的指标；2020年，我国提出了2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”的温室气体减排目标。

实现“双碳”目标，是我国积极应对气候变化的国策，是基于科学论证的决策，是从我国国情出发的行动目标，也是高瞻远瞩的长期发展战略。低碳转型与保障能源安全、推动经济高质量发展并行不悖，是实现经济、能源、环境、气候的共赢，将深刻推动经济和社会进步。

为应对全球气候变化，我国于2012年提出了“绿色发展、低碳发展、循环发展”的基本发展路径。“十三五”期间，我国将能源强度、碳强度列入考核目标，2019年我国超额完成2020年碳强度比2005年下降40%-45%的指标。2020年，我国提出了2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”的温室气体减排目标。

2020年6月29日，乌东德水电站首批机组正式投产发电，并于今年6月16日，按期实现全部12台85万千瓦机组投产发电目标；6月28日，白鹤滩水电站首批2台百万千瓦机组顺利投产发电。2022年7月，白鹤滩水电站全部机组投产后，金沙江下游四座梯级水电站每年发电量可达2000亿千瓦时，每年可替代标准煤6152万吨、减少二氧化碳排放15030万吨。金沙江清洁能源基地建设对实现我国“碳达峰、碳中和”的目标具有十分重要的意义。

全球温度和CO2浓度变化（1880-2018） 制图/木易数据来源：NASA's Goddard Institute for Space Studies (GISS)注：该图全球地表温度是相对于1951-1980年平均温度的变化

水电开发将为实现“双碳”目标作出重要贡献

记者：建设金沙江清洁能源基地和构建长江清洁能源走廊将对我国实现“双碳”目标发挥怎样的作用？

张超然：金沙江水能资源达1.12亿千瓦，其中技术开发量约9000万千瓦，年发电量约5100亿千瓦时，目前已建和在建装机容量达6200多万千瓦，年发电量约2800亿千瓦时。其中金沙江下游河段还汇集了我国第三大水电基地雅砻江的径流量（占乌东德水库入库径流量的一半），加上雅砻江的技术可开发量3000万千瓦，水能技术可开发总量达1.2亿千瓦。

截止到2021年7月底，仅金沙江下游向家坝、溪洛渡、乌东德和白鹤滩水电站已累计发电7310亿千瓦时。2 022年7月，白鹤滩水电站机组全部投产后，四座水电站每年发电量可达2000亿千瓦时，每年可替代标准煤6152万吨、减少二氧化碳排放15030万吨，相当于种植66.2万公顷阔叶林。

因而，金沙江清洁能源基地建设对实现我国“碳达峰、碳中和”的目标具有十分重要的意义。

杜祥琬：重新认识我国的能源资源禀赋，对于国家长远的能源安全、引导能源转型具有重要意义。“富煤”“缺油”“少气”不能准确描述我国能源资源禀赋，丰富的可再生能源资源是我国能源资源禀赋的重要组成部分。目前，我国已开发的可再生能源不到技术可开发资源量的十分之一，我国能源低碳转型具有丰厚的资源基础。经济社会高质量发展需要能源支撑，但能源应该是清洁和高效的，是可以通过技术进步实现的。因此，我国能源发展要聚焦节能提效、高比例发展非化石能源。

非化石能源中，水电是清洁能源、可再生能源，是比较稳定的能源。由三峡集团建设、刚刚投产的白鹤滩水电站，及其所在的长江清洁能源走廊将对我国实现“双碳”目标做出重要贡献。

白鹤滩工程 摄影/谢雷

主要国家CO2排放总量图（数据来源：GCP） 制图/木易

全球主要国家承诺碳中和时间 制图/木易

风光水储一体化将是金沙江清洁能源基地发展方向

记者：作为建设金沙江清洁能源基地和构建长江清洁能源走廊的重要力量，三峡集团还可以在哪些方面发力清洁能源开发？

杜祥琬：能源低碳化事关人类未来，已是全球高度共识。对于中国来说，我们要深入贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，树立供需安全、环境安全和气候安全的新的能源安全观，加快构建以新能源为主的新型电力系统。

跟水电不同，我国风能、光伏等新能源原来开发是不够的。新能源是低碳的、清洁的，同时又是波动性、间歇性的。但用户的需求却不是随着太阳和风的变化而变化的。要解决这个问题，就要建设大量调峰、储能的设施，这对能源行业是个新问题。

在这方面需要打组合拳：目前成熟的储能技术，能实现的是应对一段时间的波动性，这其中，抽水蓄能是比较成熟的方式，我们可以实现水电的储能、调峰。

三峡集团正在往这个方向发力，风能、光伏需要用灵活性的资源作为补充，用数字化技术和储能技术，实现供需平衡，符合用户的需求。这是需要下一番功夫的，我相信三峡集团有基础、有能力。

张超然：据四川和云南两省“十四五”能源发展规划，在“十四五”期间，两省风电和光伏新增装机容量在4000万千瓦以上。金沙江为干热河谷地区，具有丰富的风能和太阳能资源，且河谷两岸边坡不少地方岩石裸露、荒草地较多，为建设风能和太阳能电站提供可选择的场地。四川、云南两省也将金沙江纳入新能源重点开发基地和“风光水储一体化”示范建设地区。

目前在金沙江中下游已建设白鹤滩、溪洛渡、乌东德等调节性能较好的水电站，并建成“西电东送”多条特高压直流和交流输电大通道，有利于建设水风光多能互补的清洁能源基地。

实施水风光一体化调度，水电优异的调节能力可使风光发电间歇时，保障电力供应，在风光发电高峰期时，用水库将水能储存起来优先让风光发电。在枯水期，水电站出力大幅减少，此时降水稀少，太阳能辐射往往较强，风力也处较强的时段，可为风电和光伏留出较充裕电力输出空间。金沙江已建水电站年利用小时数一般为4000小时到5000小时，输电线路还有较大的富余空间，外送风电和光伏还可提高送出通道利用率。而丰水期（每年仅7月到9月三个月），由于降水较多，风速及太阳能辐射较弱，经优化调度可将部分风电和光伏电量经水电站输电线路送出。

在水电站库区再配套建设一定数量的抽水蓄能电站，可将风电、光电依托抽水蓄能电站储备调节，更有利于将风光发电量经梯级水电站强大的输电通道送出或就地消纳。

同时要加快构建以新能源为主体的新型电力系统，根据光伏、风电基地规划同步建设配套的送出工程，提升电网接纳新能源的能力，实施风、光、水、储一体化协调发展和科学调度。

金沙江下游风电、光伏电站可优先修建在乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝水电站周边，有利于将风光发电量通过已有特高压通道送往广东、广西、浙江、江苏或留四川、云南消纳。

目前，仅三峡集团已与四川、云南两省签订新能源合作开发项目，其装机容量已近800万千瓦，以推进金沙江风能和太阳能资源合理、有序开发，打造金沙江下游风光水互补清洁能源示范基地，促进地区经济社会发展。

杜祥琬：我们国家风、光资源是有的，但是过去可开发能力较差，现在技术进步了，成本降低了，社会能接受了。三峡集团正在打造的乌兰察布源网荷储示范项目和金沙江水风光清洁能源走廊非常好。风电、光伏等新能源供给增加后，其自身带来的波动性对于电力输出影响很大，需要纵向源网荷储和横向多能互补来实现优质的电力输出，三峡集团正在做这方面的探索，希望三峡集团能够为国家趟出一条可借鉴、可复制、可推广的路子来。

三峡集团清洁能源和长江生态环保“两翼齐飞”是同频共振、协同发展。生产清洁能源能够助力能源、电力系统减碳，让空气更加清洁；做好长江生态环保工作，则是在提供清洁的水，同时开展循环经济，做到节能提效。这两方面的工作对于实现“双碳”目标同样重要，希望三峡集团能够聚焦主责主业、多作贡献，为“双碳”目标的实现贡献更多力量。

中国三峡集团在长江流域建设、管理、运营的水电站 资料图片

张超然：当前，三峡集团总装机容量超过1.4亿千瓦、其中95%均是清洁能源，是全球最大的水电开发运营企业和国内最大的清洁能源集团,是绿色能源生产者。

今年3月，三峡集团作出郑重承诺，力争于2023年率先实现碳达峰，2040年实现碳中和，比国家提出的目标整整提前20年。

专家观点

中国工程院院士 王浩：

白鹤滩工程助力双碳目标。建设白鹤滩水电站，是实现我国节能减排目标的重要举措。白鹤滩水电站装机容量1600万千瓦，仅次于三峡工程，多年平均发电量约624.43亿千瓦时，每年可节约标煤消耗量约1968万吨，减少排放二氧化碳5160万吨、二氧化硫17万吨、氮氧化物约15万吨，减少烟尘排放量约22万吨，环境效益显著，将与三峡工程、葛洲坝工程，以及金沙江乌东德、溪洛渡、向家坝水电站一起，构成世界最大的清洁能源走廊和绿色生态走廊，以较低的能源消耗和碳排放有效支撑高质量发展，以能源行业深刻变革支撑经济社会系统性变革，助力经济社会发展全面绿色转型，有利于筑牢长江上游生态屏障，对贯彻新发展理念，构建新发展格局，改善能源结构、助推“碳达峰、碳中和”目标实现具有重要意义。

国际水电协会(IHA)执行总裁 艾迪·里奇(Eddie Rich) ：

白鹤滩、乌东德水电站克服了世界水电工程方面最具挑战性的技术难题，标志着中国水电工程从规划设计、材料科学、装备制造、施工技术到智能管理等全生命周期的技术进步。

目前，白鹤滩、乌东德水电站和已经建成的位于金沙江下游的溪洛渡、向家坝，再加上已有的三峡、葛洲坝水电站，三峡集团在长江上建起了一条世界上最大的水电清洁能源走廊。

白鹤滩、乌东德水电站全面建成投产后，将产生巨大的绿色电能，这对于中国实现2030年碳达峰、2060年碳中和的宏伟目标至关重要。

国际大坝委员会（ICOLD）主席 迈克尔·罗杰斯（Michael F.Rogers）：

白鹤滩大坝规模之巨令人印象深刻，该项目在规模和单机容量方面保持着多项世界纪录。设计、建造和运营这些大型水电项目和梯级电站需要投入巨大的资金和技术资源。我认为，对于一个已实现长足发展的国家来说，为这些融合了供电、供水和防洪综合效益的项目投入时间和金钱非常值得。

我已有40多年的大坝工程师经验。作为ICOLD的主席，我有幸对包括中国在内的25个以上的国家进行了考察，以更好地了解许多国际大坝安全项目的设计、建设和监管运营。在我看来，乌东德和白鹤滩这两个世界标志性水电项目具有高水平技术实力，展现了中国水电大坝优秀的设计和建造技术，处于世界领先水平。