探路“碳路”，為橫沙加上“綠”鏡

若將上海比作一幅層次豐富、濃墨重彩的畫，小島橫沙就位處畫布一角，是那一抹易被忽視，卻深意內(nèi)蘊(yùn)的留白——

 

森林覆蓋接近五成、沒有工業(yè)、四面環(huán)水、未通路橋……這個遺世獨(dú)立、生態(tài)優(yōu)美的鄉(xiāng)村，如今已成為上海“雙碳”路上矚目的先行者。

 

2021年3月18日，上海市生態(tài)環(huán)境局與崇明區(qū)政府簽署共建世界級生態(tài)島碳中和示范區(qū)合作框架協(xié)議。此后，崇明三島“雙碳”工作進(jìn)入加速期，逐漸形成了“崇明碳中和島”“長興低碳島”“橫沙零碳島”的細(xì)分定位，而其中又以橫沙的路線最不同凡響，最具突破性。

 

節(jié)能減碳打造綠能高地

 

要打造“零碳島”，無非從兩個方向著手——增加“碳吸收”和減少“碳排放”，而“碳排放”主要來自于電力、工業(yè)、交通與建筑四大領(lǐng)域。橫沙沒有工業(yè)，建筑稀疏，減碳的關(guān)鍵便在于電力領(lǐng)域。

 

此前，橫沙的電力仰賴于外界輸入，這不僅浪費(fèi)了島上的綠能潛力，也因上游發(fā)電環(huán)節(jié)碳排放量的不確定性，或多或少拖累了島內(nèi)低碳減排的努力。好在，近兩年來，這一情況已逐漸扭轉(zhuǎn)。

 

2021年3月，申能集團(tuán)與崇明區(qū)簽署“共建崇明橫沙零碳島綠電項(xiàng)目”戰(zhàn)略合作協(xié)議，在橫沙開發(fā)“農(nóng)光儲一體化”項(xiàng)目和“漁光互補(bǔ)”項(xiàng)目，不斷提高本地發(fā)電的比例。“漁光互補(bǔ)”以“上面光伏發(fā)電、下面養(yǎng)殖魚蟹”為直觀模式，巧妙利用空間的同時，能為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來諸多好處，是綠能利用的“明星模式”，近年來正在滬郊鄉(xiāng)村地區(qū)不斷得到推廣應(yīng)用。

 

此外，申能集團(tuán)攜手橫沙，不斷改進(jìn)推廣基于秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行生物質(zhì)能發(fā)電的技術(shù)，“變廢為能”，逐步向可再生能源電力零碳供給“零碳島”目標(biāo)努力。預(yù)計到2025年，申能集團(tuán)將在橫沙建成30萬千瓦光伏電站，配套10萬千瓦時電化學(xué)儲能項(xiàng)目及生物質(zhì)能發(fā)電，形成全島自發(fā)自用、余電外送的百分百綠電局面。

 

橫沙島上，行駛的車輛不算多，往返于島內(nèi)外的公共汽車也均為新能源動力；蜿蜒的鄉(xiāng)村公路穿梭于森林深處、江海之濱，一年四季吸引著眾多市民游客前來騎行。有限的交通排放足以令人驕傲，但為了“零碳”目標(biāo)，橫沙依然在不斷探索——去年底，“新生態(tài)”號純電輪渡船在長橫對江渡航線投入使用。這是全球首艘采用純超級電容動力的船舶，每年可節(jié)省燃油500噸左右，堪稱最低碳環(huán)保的內(nèi)河船舶。碧藍(lán)的晴空下，涂裝成藍(lán)白兩色的“新生態(tài)”號穩(wěn)穩(wěn)破浪，構(gòu)成了一幅人與自然和諧的景觀。

 

一往無前的“碳路者”

 

要打造“零碳島”，就必須先摸清楚自家的“家底”，對全島碳通量進(jìn)行深入精確的研究核算。為了這個目標(biāo)，一群“碳路者”在島上奔波不休。

 

近兩年來，本地農(nóng)人時常能看見，兩個年輕而忙碌的背影穿梭在田間地頭。他們一般早出晚歸，隨身攜帶著大量實(shí)驗(yàn)器具，往茂密的稻田里一鉆就是許久；稻田間也出現(xiàn)了一些奇妙的設(shè)施——好像風(fēng)向標(biāo)和雨量筒，但又遠(yuǎn)比它們更復(fù)雜。帶著與農(nóng)人們同樣的好奇，記者找到了兩位年輕的研究者。

 

2020年8月，橫沙鄉(xiāng)與武漢大學(xué)水利水電學(xué)院簽署為期3年的校地戰(zhàn)略合作協(xié)議。此后，研究方向與農(nóng)業(yè)、“雙碳”聯(lián)系緊密的胡小龍、李金敏兩位博士便先后被派駐到橫沙，在這片生態(tài)凈土開展研究工作。

 

“稻田里的設(shè)施就是碳通量站。”胡小龍解釋道，“通過我們搭建的稻田通量系統(tǒng)，稻田吸收和排放的二氧化碳與水分就能被清晰地監(jiān)測到。”實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，李金敏將經(jīng)過烘干、研磨、稱重等多道程序處理，早已“面目全非”的水稻植株樣本逐一放入分析儀器，經(jīng)過數(shù)分鐘的等待，顯示屏上緩緩畫出一條包含數(shù)個波峰的曲線。“從這條曲線，就能分析出水稻特定部位碳、氮、硫、磷等元素的含量。”李金敏介紹，“通過分析水稻不同生長階段、不同部位的海量樣本數(shù)據(jù)，我們便能把握橫沙整個水稻生育期內(nèi)稻田的碳吸收情況。”

 

一片片稻田，在胡小龍和李金敏看來，就是一座座“碳庫”。“我們目前發(fā)現(xiàn)，每平方米稻田凈固碳量能達(dá)到495克左右。”胡小龍說，“除了對稻田繼續(xù)開展研究外，我們下一步會將視野拓寬到橫沙的森林、果園、灘涂濕地等生態(tài)系統(tǒng)，逐步積累數(shù)據(jù)，由此把握全島的固碳總規(guī)模。”

 

相關(guān)研究不僅揭示了稻田內(nèi)碳的轉(zhuǎn)移規(guī)律，還能結(jié)合水肥的施用，監(jiān)測水稻對養(yǎng)分的吸收情況，從而提供簡明有效的種植建議。“我們目前正將稻田照片用于機(jī)器學(xué)習(xí)的訓(xùn)練。”李金敏說，“未來，結(jié)合我們開發(fā)的手機(jī)APP，農(nóng)人對著水稻拍照上傳后，就能得到準(zhǔn)確反饋，了解當(dāng)前應(yīng)該進(jìn)行的操作。”這將大大提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，減少水肥浪費(fèi)和由此產(chǎn)生的碳排放，帶動更多農(nóng)人走進(jìn)“智慧農(nóng)業(yè)”新時代。

 

目前，基于兩位博士的研究成果，橫沙島智慧農(nóng)業(yè)試驗(yàn)總結(jié)報告已成功發(fā)布，橫沙島首個基于圖像的農(nóng)田碳氮評估數(shù)據(jù)集已成功建立，基于圖像的水稻葉片氮快速診斷技術(shù)與智慧施肥方案也已完成開發(fā)。此外，借助遙感技術(shù)，橫沙島自2000年至2020年的水碳通量，即年凈耗水量和固碳量也得到評估。未來，雙方將進(jìn)一步合作，籌建橫沙島長江口碳中和實(shí)驗(yàn)室，為國內(nèi)“雙碳”工作積累寶貴的一手?jǐn)?shù)據(jù)。

 

走向“零碳”大未來

 

推進(jìn)“雙碳”工作，會否限制地方的發(fā)展？在新理念、新方向推行的初期，類似的憂慮是難以避免的。

 

好在，隨著崇明世界級生態(tài)島的整體布局不斷向高處延展、向深處推進(jìn)，這一擔(dān)憂已然得到理論與現(xiàn)實(shí)的有力回答。由崇明區(qū)發(fā)展改革委、崇明區(qū)生態(tài)環(huán)境局于2021年牽頭，邀請多家專業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)研所產(chǎn)生的報告便指出，崇明的經(jīng)濟(jì)增長已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)與能源消費(fèi)、碳排放脫鉤——2015-2020年間，在崇明區(qū)GDP增長31%的同時，能源消費(fèi)量僅增長16.3%，而碳排放量則只增長1.2%。

 

如今，崇明三島分別建設(shè)“碳中和島”“低碳島”和“零碳島”的格局已然形成，對本已是“優(yōu)等生”的橫沙而言，要想在“減碳”發(fā)展路上更進(jìn)一步，就必須引入更多創(chuàng)舉。“按照我的理解，要打造零碳島，凈排碳?xì)w零只是應(yīng)有之義。”橫沙鄉(xiāng)城市運(yùn)行管理中心副主任李沈吉告訴記者，“‘零碳’以上還存在著‘負(fù)碳’，那才是橫沙人的目標(biāo)。”

 

隨著研究推進(jìn)、橫沙的“碳收支”逐漸核算清楚，新技術(shù)不斷應(yīng)用、島上人類活動進(jìn)一步減排，橫沙將產(chǎn)出可觀的“碳匯”。當(dāng)前，在落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的大背景下，部分高耗能企業(yè)需要購買碳排放相關(guān)指標(biāo)，由此帶來的資金壓力將迫使其向低碳高效方向轉(zhuǎn)型；而對于碳排放表現(xiàn)優(yōu)異的地區(qū)、組織，便有機(jī)會靠著自身的好生態(tài)獲取經(jīng)濟(jì)回報。“盡管相關(guān)市場目前還在初始探索階段，但我們始終相信，橫沙的潛力毋庸置疑。”

 

橫沙沒有工業(yè)，“減碳”有時近乎一種哲學(xué)——它要求人們自我省察，從自然角度思考問題，從而全方位地接納“更生態(tài)”“更低碳”的生活方式。駕車行駛在橫沙的鄉(xiāng)間公路，敷設(shè)于民宅屋頂?shù)奶柲芄夥宀粫r躍入眼簾；與繁華都市雖只一江之隔，人們來到島上，卻無不油然產(chǎn)生某種松弛感，丟棄了些許物欲。橫沙島上，“綠色、生態(tài)、低碳”是實(shí)實(shí)在在的，存在于每一處稻田、果園、森林、濕地。

 

“我們目前正籌集人力物力，推進(jìn)橫沙島長江口碳中和實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。”李沈吉透露，“不久的將來，零碳島大數(shù)據(jù)平臺的框架就將具備雛形，我們將邀請更多高校院所加入研究。”憑借著得天獨(dú)厚的天資和許多人的辛勤奮斗，橫沙有望成為“雙碳”領(lǐng)域的引領(lǐng)者和智力資源高地。正如投身于此的李金敏、胡小龍們，正如河面上往返迅捷的“新生態(tài)”號，更多研究者、實(shí)干家和新技術(shù)正在向這里匯聚，為“零碳島”開拓寬廣無羈的未來。