作者：潘恒宇 审核：黄成毅 来源：我院
水电是四川省主要电力能源供给，在2010年以前，水电一直作为“绿电”的代表，在四川省各流域上大力开发。然而，现有研究表明，水电站在建设过程中会投入大量的材料、能源、劳动力，运营过程中会产生占地对植被的破坏、蓄水后大坝对河道的阻隔、减水河段生物多样性丧失等，这些潜在的投入和生态环境影响都加剧了公众对水电站作为“绿电”的质疑。今年夏季发生极端高温天气，四川省电力出现短缺，根据《四川省“十四五”电力发展规划》，到2025年，四川省水电装机容量还要再增加26.5%，这意味着还要建设大量的水电站。因此，如何权衡流域水电开发、保证电力生产、水电站的生态环境影响已成为当前环境管理领域内的研究热点。
近日，我院环境规划与管理团队潘恒宇课题组在工程领域顶级期刊《Energy Conversion and Management》发表了题目为“Optimizing hydropower plants based on carbon-water-energy-ecosystem nexus”（基于碳-水-能源-生态系统纽带对水电站优化）的论文。该论文以四川省长江流域上游的多个水电站为研究对象，提出了一套流域水电开发的多目标优化理论。不同于传统的单一视角，该理论从碳足迹、水足迹、能源足迹、生态损失等多个维度对水电站进行科学的评估优化。该研究的成果可用于国内外各流域水电站发电效率、生态环境影响的量化识别，具有很强的现实意义和广阔的应用前景。
图1 水电站环境纽带的识别和量化
该研究与上海交通大学和香港大学合作，以四川农业大学为第一单位，环境规划与管理团队的潘恒宇讲师为通讯作者，刘欣聪博士研究生为第一作者。《Energy Conversion and Management》是中科院一区Top期刊，2022年影响因子IF=11.533。《Energy Conversion and Management》旨在报道能源转换、环境管理类具有新颖性、先进性的研究成果，这是我校以第一单位在该期刊首次发表论文，代表我校在环境规划与管理领域内的研究取得进展。
同时，该团队进行的水电站生态技术协同发展研究“Techno-ecological synergies of hydropower plants: insights from GHG mitigation”（水电站的生态技术协同发展：基于温室气体减排的视角）已于近日在《Science of the Total Environment》（中科院大类top，IF=10.753）发表，该研究以四川农业大学为第一单位，邓仕槐教授、潘恒宇讲师为通讯作者，刘欣聪博士研究生为第一作者，这项研究从水电站碳减排视角为我国“双碳”战略提供了一定的理论基础。
图2 水电站的多目标优化
此外，团队的潘恒宇讲师与上海交通大学合作在环境领域顶级期刊《Environmental Science & Technology》发表了题为“Uncovering the Key Features of Dysprosium Flows and Stocks in China”（我国镝流量和存量的关键特征研究），该研究以四川农业大学为第二完成单位，潘恒宇为第三作者，研究采用动态物质流分析追踪 2000 年至 2019 年期间中国的镝循环，揭示了我国稀土元素的储备、流通过程，为我国在贸易战中合理控制稀土元素开发、优化提供了理论基础。
据悉，该团队在邓仕槐教授、潘恒宇讲师的指导下，今年已多次在国际知名期刊上发表论文，其中影响因子IF>10的中科院大类top文章有4篇。
图3 水电站技术生态协同框架
图4 我国镝循环的动态物质流分析