减少温室气体排放、大力发展清洁能源是实现碳中和战略目标的重要途径。水电作为目前占比最大的“清洁”能源，具有开发潜力巨大、技术高度成熟和供电灵活稳定等特点。然而，近期越来越多研究表明，水电站在其蓄水发电过程中并非不产生任何碳排放，相反，其也会排放大量的CO2、CH4等温室气体（GHGs）。

近日，中科院地理资源所李明旭博士在何念鹏研究员带领下，探讨了温室气体减排背景下全球水电站发展的权衡问题。

经过采用蒙特卡洛模拟方法系统评估了全球现存水电站（n=1221）的GHGs排放通量、碳排放强度（单位发电量的GHGs排放量）以及关键影响因素之后，研究结果表明，全球现存水电站GHGs排放总量约为0.26 Pg CO2 eq. yr-1，约占人为源GHGs总排放的0.7%；全球水电站碳强度约为63.0 kg CO2eq.MWh-1，显著低于煤、石油和天然气等传统能源，但略高于太阳能、风能和核能等。

研究指出，在全球尺度上，水电整体仍是相对“清洁”、低GHGs排放的。然而，聚焦到单个水电站碳强度分析时，以联合国公布的2030可持续发展目标参考值（80 kg CO2eq.MWh-1）为清洁能源基准，现存水电站中超过44%无法达标。无法达标的水电站主要来自于以下两类：蓄水深度低于20m的浅水型和叶绿素浓度超过7μg L-1的富营养化水电站。

这表明水电站的水体富营养化问题急需得到关注。

记者注意到，此前曾有气候科学家调查位于亚马逊流域的巴西第二大、全球第四大的水力发电Belo Monte水坝的水力发电厂时，发现水库冒出大量温室气体。经研究，与兴建水坝前相比，该水电厂温室气体排放量增加了3倍。主要是由于水坝兴建后会导致水位上升，淹没周围的旱地，而原本的植被就会在水下腐烂，土壤中的有机物也会分解，导致温室气体排放量增加。

李明旭、何念鹏还结合相关数据集，将全球在建和规划中的水电站（n=3490）纳入分析，发现未来全球水电站GHGs总排放将增加42.0%以上，整体碳强度将显著增加至131.5 kg CO2eq.MWh-1，超过66.4%的水电站难以满足2030可持续发展目标之“清洁能源”标准。同时，针对未来水体富营养化指标的情景分析表明，即使不考虑在建和规划中的这些水电站，如果现存水电站水体叶绿素浓度上升一倍，水电整体碳排放强度将无法达标。

为了减少相关碳排放，在未来水电站应如何进行日常管理？新建水电站又应考虑哪些因素？

李明旭建议，未来水电发展应高度重视水电站库区GHGs排放问题以降低整体碳排放强度，加强日常管理预防水体富营养化。同时，新建水电站选址时应尽量避开浅水型河。

相关研究近期在线发表于国际著名学术期刊《Renewable and Sustainable Energy Reviews》。