我國“十四五”開啟了新發展階段，充分發揮我國風、光、水電力全產業鏈世界領先的優勢，充分利用風能、太陽能、水能發電及其在資源、電力、投資等方面的互補性，以水電開發為先導，通過風、光、水互補開發，將水電基地建設成清潔可再生能源基地，加快實現電力清潔化、能源電力化，是實現我國能源綠色高效發展和“碳中和”的必由之路。
一、中國的“碳中和”之路是能源電力化
我國電力清潔化發展所需的風能、太陽能、水能等可再生能源的資源量是足夠的，通過風、光、水互補開發和“西電東送”的成本也是有競爭性的，可以充分發揮市場資源配置當中的決定性作用，加快實現電力清潔化。從經濟性考慮，水電在提完折舊和還完貸款之后，經營成本只有0.05 元 /(kW·h)左右，隨著風電和光電價格的進一步降低，清潔電力的成本越來越低。暢銷書《第三次工業革命》《零邊際成本社會》和《零碳社會》的作者杰里米 ? 里夫金在他的書里也預測：“一旦設施和相關技術建成并投入運行，開發太陽能、風能以及其他可再生能源的邊際成本趨近于零”[4]。我國在流域水電梯級開發、西電東送等基礎設施和物聯網、5G 等技術方面國際領先，這為可再生清潔能源發展走向邊際成本趨零的時代奠定了基礎，使能源電力化成為大勢所趨。
能源電力化是我國實現“碳中和”的必由之路。從圖1可以看出，2018 年我國 89% 的 CO2 排放集中在發電供熱、工業和交通三大行業，美國、歐洲、日本等也主要集中在這三大行業，占比為 77.12% ～ 85.3%。
我國在發電供熱領域，2021 ～ 2030 年力爭實現增量電力清潔化，2031 ～ 2050 年實現清潔電力替代化石電力。利用廉價的清潔電力電解水生產綠氫，形成綠色能源。在工業領域，2017 年電氣化率僅為 27%，通過鋼鐵行業從高爐轉向電爐，水泥生產逐漸使用綠氫和生物質能源等替代燃料，預計 2050年工業電氣化率可達到 52%。在交通領域，依托我國電動汽車的產業和技術優勢，加速實現交通電氣化。因此，通過電力清潔化和能源電力化，預計到 2050 年我國 CO2 排放量可減少 80% 以上，基本實現“碳中和”。
圖 1 2018 年部分國家和地區二氧化碳排放量對比
二、風、光、水互補開發具有重要意義
我國《“十四五”規劃和 2035 遠景目標綱要》提出建設金沙江上下游、雅礱江流域、黃河上游等清潔能源基地，并出臺“電力源網荷儲一體化和多能互補發展”的指導意見，提出以先進技術突破和體制機制創新為支撐，構建以新能源為主體的新型電力系統，因此，充分利用我國風、光、水在資源、電力、投資上的互補性，努力突破風、光、水能互補開發的技術“瓶頸”，將促進清潔可再生能源高質量發展，加快實現“碳達峰”“碳中和”。
我國風電、光電、水電等各行業全產業鏈世界領先，開發規模均居世界第一。在水資源綜合利用領域，我國形成了“自然—社會”二元水循環理論，以及水電“流域、梯級、滾動、綜合”開發的廣泛實踐，流域水電基地基本形成，“西電東送”的特高壓電網已經形成。然而，依托正在建設的流域水電基地，基于流域內風、光、水能資源和變化規律，優化開發風電、光電、水電，形成一組優質電源是我國電力清潔化發展的必然選擇。
依托青藏高原獨特的自然環境，通過風、光、水互補開發，加快實現電力清潔化，對于貫徹新發展理念，以流域水循環推動雙循環，構建流域新發展格局，實現高質量發展具有重要意義。
一是建設“亞洲水塔”形成水資源綜合利用體系。經初步估算，黃河上游、大渡河、雅礱江、金沙江、瀾滄江、怒江、雅魯藏布江等主要流域，在風、光、水能互補開發完成后，形成了約 1000 億 m3 的“龍頭水庫”，這是最大規模的青藏高原水資源綜合開發工程體系建設，給“亞洲水塔”裝上“開關”調節徑流的豐枯變化，優化水資源配置，滿足生產、生活、生態對水資源的綜合需求，興利除害，形成“我在江之頭，君在江之尾，共飲一江水”的命運共同體，惠及我國及下游國家約 30 億人口。
二是助力青藏高原生態屏障建設。實踐和研究表明，風電、光電裝置會提高地表粗糙度，降低風速，增強空氣的匯聚而形成上升氣流，提高降水，促進植被生長，降低地面反射率 [6]。因此，風電、光電具有遮陰、降低風速、減少水分蒸發等作用，有利于生態修復。高原濕地保護與修復方略——建設低壩有利于快速修復濕地 [7]，水庫具有“冷湖效應”、濕地作用，能夠增加周邊的濕度和降水，改善陸生環境，而且，在青藏高原梯級水電站形成的“河—湖”系統，可改善水生生境，并順應了河流自然階梯化過程，起到了與黃土高原“淤地壩”“梯田”保持水土和穩定山體的類似作用。例如 ：雅礱江二灘水電站建成 20 年，使植被稀疏的干熱河谷變成國家級森林公園，附近的攀枝花市也變成了熱帶水果王國。
三是加快實現“碳達峰”“碳中和”。我國流域水電基地基本形成，短、平、快建設風電、光電“插接”到水電基地，就形成了風、光、水能互補的清潔能源基地，充分發揮有為政府和高效市場優勢，利用電網將清潔電力送到千家萬戶。同時，通過“西電東送”，市場化構建起黃河、長江流域上下游生態補償機制，實現生態建設的產業化和產業發展的生態化。因此，加快推動風、光、水能互補開發，可以筑牢水資源、生態、能源安全底線。
我國實現“碳中和”從資源到技術并無多少懸念，關鍵是實現風、光、水互補開發的體制機制創新。我國發展風、光、水互補開發具有天時、地利、人和的優勢。新時代、新能源、新動能是我國可再生能源發展的動力之源 ;青藏高原是可再生能源發展的“風光水寶地”，是風、光、水互補開發的大舞臺;以水電為先導，統一開發主體、統一規劃、統一開發、統一市場，加快實現電力清潔化、能源電力化。
人類利用自然界所提供的能源資源，從薪柴時代，到煤炭時代，再到油氣時代，最終走向清潔能源的新時代。人類社會也從原始文明到農業文明，再到工業文明，最終走向人與自然和諧共生的生態文明。人類每一次主要能源的改變，都推動著社會發生深刻變革。中華文明從大禹治水開始，興水利除水患，就是經濟社會發展永恒的主題，“水利興則天下興”，孕育了“天人合一”的人與自然和諧共生的生態文明思想基礎。今天，我們利用青藏高原的地理優勢，風、光、水的技術優勢，社會主義的制度優勢，通過風、光、水互補開發，將助力我國加快走向生態文明的新時代。
三、結論
本文以雅礱江水電基地風、光、水能互補開發研究為基礎，論證了以水電開發為先導，風、光、水電力互補開發實現我國“碳中和”之路的可行性和必然性。依托流域水電開發構建起環繞在青藏高原邊緣的生態屏障，實現生態優先、綠色發展，保障水、糧食、能源和生態安全，為加快實現習近平總書記提出的“以產業生態化和生態產業化為主體的生態經濟體系”建設奠定堅實的物質基礎。主要結論如下 ：
(1)風能、太陽能、水能均是清潔可再生能源，以人類目前的能源獲取途徑，要實現“碳中和”目標，必須大力發展風能、太陽能、水能資源。
(2)國內外大量的研究表明，推動社會能源使用向電力化轉變是實現“碳中和”的重要內容和努力方向。
(3)風、光、水能大規模互補開發與我國倡導的“生態優先、綠色發展”的理念高度契合。
(4)我國風能、太陽能、水能資源極其豐富，并且在時間和空間分布上具有很好的互補性，資源優勢得天獨厚。加之我國多年來在電力生產、輸送、使用方面積累了大量的人才和技術優勢，以水電為先導帶動風、光、水互補開發，可以快速實現電力生產的清潔化、生態化、低成本化，再用廉價的電力推動能源電力化，從而加速實現碳中和。(作者：楊永江，王立濤，孫卓)
