Page 24 - 2022年第53卷第2期

［55］
生命周期评价而获得的某一产品系统温室气体排放和去除的总和，以二氧化碳当量（CO ）表示” 。
2eq
作为典型的可再生能源，水力发电过程将天然水体势能、动能转化为电能输出，水电在生产过
程中并不直接产生温室气体，故长期以来业界秉持的观点认为，水电并不产生温室气体排放（水电能
源的碳排放因子为零）。但是，水电生产需依赖于水坝修建与运行。水利水电工程建设运营各环节产
生的温室气体排放均同水电能源生产密切相关。因此，水利水电工程项目碳足迹（以下简称为“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 ）排放总量，它反映
2eq
了水电工程项目在其生命周期内对全球大气辐射平衡（或“气候变化”）产生的影响。为使不同水电工
程项目的碳足迹具有可比性，通常情况下将它们生命周期内产生的二氧化碳当量排放总量除以预计
的水力发电总量以获得单位发电量下的水电工程项目碳足迹，单位为 g（CO ）（kW·h）。
/
2eq
国际上，对水电碳足迹的关注，源于 1990 年代初对水库温室气体排放量的早期研究。1990 年
代中期，Gagnon 与 van de Vate 最早提出了在生命周期的框架下评价水电碳足迹 ［56-57］ 。加拿大寒带
La Grande 水电站的早期评估结果为 15 g（CO ）/（kW·h），巴西热带雨林区的 Tucurui 水电站的碳足
2eq
［57］
迹 评 估 结 果 为 237 g（CO ）/（kW·h） 。 对 日 本 小 水 电（装 机 容 量 小 于 10 MW）碳 足 迹 评 估 结 果 为
2eq
［59］
［58］
11.3 g（CO ）（kW·h） 。巴西 Itaipu 水电站的碳足迹为 4.33 g（CO ）（kW·h） 。Hertwich 认为，全
/
/
2eq 2eq
［60］
球水电平均碳足迹约为 85 g（CO ）（kW·h）与 3 g（CH ）（kW·h） 。尽管 IPCC 在其 2011 年特别报告中
/
/
2 4
指出，全球范围内水库型水电项目碳足迹的可能阈值为 4～14 g（CO ）（kW·h），但在某些位于热带
/
2eq
［6］
地区的水电站，其水电碳足迹可达 150 g（CO ）（kW·h） 。Krey 等认为在更大的概率范围内全球水
/
2eq
［61］
电碳足迹可能的阈值范围为 1.0～2200 g（CO ）（kW·h），中位数约为 24 g（CO ）（kW·h） 。2018
/
/
2eq 2eq
［62］
年 ， IHA 根 据 其 G-res Tool 的 评 估 结 果 认 为 全 球 水 电 碳 足 迹 约 为 18.5 g（CO ）（kW·h） 。 国 内 ，
/
2eq
Zhang 等较早地报道了国内两座不同装机容量水电站在工程施工阶段的碳足迹，装机容量为 44 MW 的
水 电 站 ， 碳 足 迹 约 为 44 g（CO ）（kW·h）； 而 装 机 容 量 为 3600 MW 的 水 电 站 ， 其 碳 足 迹 约 为 6 g
/
2eq
［63］
（CO ）（kW·h） 。Zhang 等报道了糯扎渡水电站采用混凝土重力坝时的碳足迹约为 11.11 g（CO ） /
/
2eq 2eq
［64］
（kW·h），采用土石坝方案时碳足迹约为 8.36 g（CO ）（kW·h） 。
/
2eq
不考虑在系统边界、评价方法等方面的差异，梳理并整合当前已公开报道的全球约 220 多座水
电站碳足迹评价的结果，可以发现全球水电碳足迹评价结果阈值范围为 0.04～237.0 g（CO ）（kW·h），
/
2eq
平 均 值 为（25.8 ± 3.0）g（CO ）/（kW·h）， 在 第 一 与 第 三 分 位 数 之 间 的 大 概 率 范 围 阈 值 约 为 15.0～
2eq
［65］
31.2 g（CO ）（kW·h） 。进一步地，在当前已有的案例报道中，水库型水电站（reservoir hydropower）
/
2eq
与径流式水电站（run-of-river）碳足迹评价结果并没有统计意义上的显著差异。水库型水电站碳足迹
均值约为 26.8 g（CO ）（kW·h）；径流式水电站碳足迹均值约为 26.9 g（CO ）（kW·h）。无论何种类
/
/
2eq 2eq
型水电站，大体上碳足迹与装机容量呈负相关关系 ［65］ 。
400
） 径流式水电站
（kW · h） 100
（CO 2cq） / 10 水库型水电站
（g 1 抽水蓄能电站
水电碳足迹/ 0.1 未标明类型
0.01
0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 0.1 1 10 100
装机容量/MW 碳足迹/（g（CO 2eq）（kW·h））
/
（a） 全球案例中装机容量与碳足迹分布 （b） 各类型水电项目碳足迹分类统计
图 5 全球水电项目碳足迹梳理汇总结果 ［65］
— 146 —