Page 17 - 2022年第53卷第2期

水 利 学 报

2022 年 2 月 SHUILI XUEBAO 第 53 卷 第 2 期

文章编号：0559-9350（2022）02-0139-15

从水库温室气体研究到水电碳足迹评价：方法及进展

李 哲 ，王殿常 2
1
（1. 中国科学院 重庆绿色智能技术研究院，重庆 400714；2. 中国长江三峡集团有限公司，北京 100038）

摘要：当前，围绕水库温室气体净排放量评估、水电碳足迹评价等方面，仍存在一些不确定或模糊的地方，制约
了水电行业开展温室气体核算与管理。对此，本文首先梳理了水库修建及运行在“淹没、阻隔、重建、消纳”等四
个方面对温室气体通量产生的影响。结合政府间气候变化委员会提出的概念性框架，探讨了水库温室气体净排放
量评估的科学内涵与尚待解决的关键问题，提出了对水库蓄水前后温室气体通量变化评估的技术路径。之后，本
文提出了水电碳足迹是指工程项目生命周期内各种人类活动所产生的二氧化碳当量（CO 2eq）排放总量。综述了全球
范围内水电碳足迹评价案例，认为水利水电工程项目的生命周期涵盖项目前期准备、施工建设、运营维护与拆除
恢复等四个阶段，但当前在碳足迹评价方法、系统边界划定、评价结果的解读与使用等方面仍尚未有更明晰、规
范化的答案。未来，建议进一步加快水库温室气体源汇变化监测评估与水电碳足迹评价的标准体系建设；深化水
库碳循环与温室气体通量的基础研究，支撑水库温室气体净排放量评估；完善水电生态环境综合绩效管理体系，
创新水电企业温室气体管理制度；积极推动水电在应对气候变化与“双碳目标”实现路径中找准定位、突破创新。
关键词：水力发电；温室气体；净排放量；碳中和；碳管理
中图分类号：X24 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20210715

1 研究背景

当前，全球气候变化已成为人类生存与可持续发展的最大挑战。这极大促进了全球应对气候变
化的政治共识和重大行动。政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，
［1］
简写为“IPCC”）特别报告指出，全球须将变暖幅度控制在 1.5 ℃以内以避免极端气候条件的威胁 。
［1］
只有全球在本世纪中期实现温室气体净零排放（net zero emissions），才有可能实现上述目标 。2020
年，我国郑重向世界承诺将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳（CO ）排
2
放力争 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和 ［2-3］ 。这些政治承诺为我国应对气候变化、
绿色低碳发展提供了方向指引、擘画了宏伟蓝图，也意味着我国将更加坚定地统筹推进新时代“五位
［4］
一体”总体布局，贯彻新发展理念，构建新发展格局，实现高质量发展 。加快推动碳达峰、尽早实
现碳中和已成为我国经济社会各个层面的广泛共识。
筑坝蓄水因在淡水资源供给与调节、可再生能源保障等方面具有突出功能，已成为减缓气候变
化不利影响的重要工程措施，被各国政府纳入基础设施投资建设的优先清单 ［5-6］ 。但是，筑坝蓄水将
在 不 同 程 度 上 淹 没 土 地 ， 调 节 河 流 水 文 情 势 与 水 沙 过 程 ， 改 变 其 影 响 区 域 与 大 气 间 CO 、 甲 烷
2
［7］
（CH ）、氧化亚氮（N O）等温室气体的源汇状态，深刻影响全球内陆水体碳氮循环 。当前，全球范
4 2
围内水库每年向大气排放 CO 、CH 、N O 速率分别约为 ［8］ ：134.9 Tg（CO ）·a 、17.7 Tg（CH ）·a 、
-1
-1
2 4 2 2 4
0.094 Tg（N O）·a 。尽管上述数据值并未显著高于湖泊、河流等天然水体，但作为干扰“陆-海”生源
-1
2
收稿日期：2021-08-08；网络首发时间：2022-02-18
/
网络首发地址：http：/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1882.TV.20220217.1800.002.html
基金项目：国家自然科学基金面上项目（51861125204）；中国长江三峡集团有限公司科研项目（202103493）
作者简介：李哲（1981-），研究员，博士生导师，主要从事水利工程生态环境效应研究。E-mail：lizhe@cigit.ac.cn
通讯作者：王殿常（1973-），教授级高级工程师，主要从事水生态环境保护修复研究。E-mail：wang-dianchang@ctg.com.cn
— 139 —