水利水电工程论文_能源与水利结合模式探索——

文章摘要:在国家“3060”双碳能源战略背景下，南水北调工程为西部地区探索碳中和带来了新的机遇。然而，水利工程在建设过程中会造成大量碳排放，在碳约束下，水利工程应规划与部署减碳方案。南水北调作为世界最大的跨流域调水工程，其东线和中线工程一期方案已实施，西线工程的方案尚在论证与优化中。本研究以南水北调西线工程为例，提出将能源与水利结合的创新模式，即光伏天河工程模式。光伏天河工程是将光伏阵列布设于西线工程的水渠水面及防护带地面上，从而形成规模宏大的带状光伏电站。南水北调西线工程全长超过2 300 km，除去隧道沟渠等部分，本研究假设可铺设光伏面板的渠道长1 000 km，水面外加两侧防护带宽度，光伏天河总体安装面积达到120 km²。以每平米铺设120 W光伏面板进行计算，西线工程沿线可安装光伏14.4 GW。光伏天河系统每年发电量约1.87×10⁹ kW·h，节约标煤约2.30×10⁶ t，减少将近6.03×10⁶ t的CO₂排放量，有助于西线工程的整体减排降碳。以1 MW光伏装机为基准，光伏工程的投资回收年限为14 a，通过低息贷款和技术革新可缩短投资回收期。本文提出两点政策建议：一是，南水北调西线方案在规划时应考虑将调水与能源结合，在渠道全线布设光伏阵列搭建光伏天河；二是，沿西线节点建立规模不等的地面和漂浮式光伏电站及抽水蓄能电站，形成若干水光互补绿色能源基地。

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论文DOI:10.15961/j.jsuese.202101033

论文分类号:TV68;TM615

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