【导语】

3月9日是保护母亲河日，2026年人民治黄80周年；国务院参事、清华大学长聘教授、北京黄河缘公益基金会主席张红武，就气候变化下能源转型路径与流域生态治理协同机制等问题，接受了来自美国硅谷时报记者袁艳的专访。

张红武参事（右）正在接受国际记者袁艳（左）的专访

袁艳：张教授，您好！当前全球气候变化进入加速期，极端天气频发，这对能源领域和流域生态系统带来了哪些双重挑战？为何说能源转型与流域生态治理的协同推进成为应对这一问题的核心路径？

张红武：全球气候系统已进入“加速变化期”，2011—2020年全球平均温度较工业化前上升约1.1℃，冰川消融、海平面上升速度持续加快，极端天气呈现“高频次、高强度、广覆盖”特征，欧洲高温干旱、亚洲暴雨洪涝等灾害频发，我国各大流域也深受影响，黄河流域干旱天数增加15%~20%，长江流域极端降水频次提升30%。这些问题既直接影响水电等能源的稳定供给，又加剧流域生态退化，导致水资源时空分布失衡，倒逼能源领域摆脱化石能源依赖。

而能源转型与流域生态治理长期处于“分治”状态，传统高碳能源开发会破坏流域生态，清洁能源布局又与流域资源禀赋紧密相关；同时，流域生态治理需要绿色能源支撑，能源系统稳定运行也依赖健康的流域生态，二者目标同向，均指向绿色低碳可持续发展，协同推进成为实现双碳目标、保障生态安全的必然选择。

袁艳：在能源转型的众多路径中，您认为最经济可行的选择是什么？其减排潜力和经济优势体现在哪些方面？

张红武：降低能耗是能源转型最经济可行的选择，这一点往往被新能源开发的规模扩张所忽视。国际能源署数据显示，到2040年全球近40%的碳减排目标可通过能效提升实现，每提升1%能效，相当于新增2.3GW清洁能源装机。从经济学角度看，降低能耗的成本远低于新能源开发和碳捕捉技术应用，工业领域通过设备更新、工艺优化提升能效，投资回收期仅23年，而风电、光伏项目需要810年，碳捕捉技术还面临商业化成本瓶颈。

更重要的是，人类节省的能源是最清洁能源，节能带来的能效提升是降低转型成本的关键，这不仅是短期减排手段，更是长期能源转型的基础，其中也蕴含着巨大的科技创新时机。

袁艳：对于大河流域而言，能源转型的创新模式是什么？以黄河流域为例，这一模式的优势和实践成效如何？

张红武：水风光一体化是流域多能互补的创新路径，依托大河流域的水、风、光资源禀赋，构建“风光+水电+抽水储能”的多能互补体系，能实现能源供给的稳定高效，这一点在黄河流域体现得尤为明显。

黄河流域是我国重要能源走廊，化石能源储量占全国30%以上，“几字弯”地区拥有丰富的风光资源，加上干流已建、在建和拟建的水利枢纽，成为水风光一体化开发的先行示范区。这一模式的核心优势是依托水电的强调节能力，弥补风光能源的间歇性短板，同时共享水电站输电通道，大幅降低成本——单独建设风光项目输电成本约0.05元/(kW·h)，一体化项目可降至0.02元/(kW·h)。更重要的是，开发坚持“生态优先”，风光项目布局在荒漠、荒滩，不占用耕地和生态敏感区，水电站还能兼顾防洪、供水、生态补水，实现能源开发与生态保护协同。

袁艳：水力发电作为传统清洁能源，在当前能源转型中依然占据主力地位，其核心优势是什么？黄河流域的水利枢纽除了发电，还承担着哪些特殊功能？

张红武：水力发电是技术最成熟、规模最大的可再生能源，全球水电装机容量超15亿kW，年发电量占可再生能源发电量50%以上，我国水电装机达4.5亿kW，是全球最大水电国家。其核心优势体现在三方面：一是设备可靠性达95%以上，远高于风电、光伏；二是水电站使用寿命50~100年，显著长于风电、光伏；三是拥有强大的调峰能力，能通过调节水库水位快速增减发电量，平衡新能源出力波动，是电网稳定的“压舱石”。

对于黄河这样“水少沙多、水沙异源”的河流，水利枢纽的价值远超普通水电站，三门峡、小浪底，以及在建的古贤、拟建的黑山峡水利工程，构成黄河水沙调控体系核心。这些工程不仅能发电，还能通过“拦沙、调水、排沙”减少下游河道淤积，保障防洪安全；同时承担水资源优化配置、生态保护等任务。目前黄河入河沙量减少90%以上，水库淤积速率大幅降低，通过优化汛限水位，小浪底水电站既实现年发电量提升，又能为下游生态补水10亿m³，实现了能源与生态的双赢。

袁艳：从有关文献和报道中得知，2025年11月11—16日您作为国务院参事室代表团成员，赴巴西出席了COP30中国角边会，在“科学创新应对气候变化，降低能耗推动能源转型”专题发言中强调“破解湍流难题是降低能耗、推动低碳转型的核心抓手”。为何说破解湍流难题会成为降低能耗的关键突破口？湍流研究的突破能在哪些领域带来能耗优化的实际效果？

张红武：湍流被称为“经典物理学尚未解决的最重要的难题”，也是影响能源利用效率的核心因素，在能源生产、传输、转换和消费全环节，湍流运动产生的阻力会造成20%~30%的能耗损失，因此如果能在湍流理论上取得突破，实际应用价值巨大：洗煤过程中精煤精选率可提升0.5%，相当于年增近50亿吨精煤；炼钢效率能提升1%，钢材产量和煤炭节约量都十分可观。具体到各领域，航空发动机通过湍流控制可降低油耗10%～15%，输油管道采用湍流减阻技术能减少能耗20%以上，水利工程优化水流湍流状态可提升水轮机效率5%～8%，湍流研究既是基础科学问题，更是推动能耗降低的核心技术支撑。

张红武参事在联合国气候变化大会“中国角”系列边会上发言

袁艳：您一直强调基础研究的重要性，基础研究的突破对能源转型和流域生态治理有哪些支撑作用？以您的湍流“涡团模式”研究为例，其跨界应用价值体现在哪些方面？

张红武：一切科技进步的背后都是基础研究的持续支撑，基础研究回答“为什么”“是什么”的根本问题，是应用研究和技术落地的前提，应对气候变化的各类技术创新，都依赖基础研究的突破。

我团队基于“涡团模式”推导的流速分布公式，攻克了经典对数公式的理论缺陷，在河底和水面的计算结果更贴合实际。这一成果不仅解决了水利领域的核心难题，还实现了跨界应用：在风沙治理领域，据此推导的泥沙起动流速公式，揭示了沙粒起动阈值与地表粗糙度的正比关系，为沙障阻控技术提供理论依据，库布齐沙漠应用后，沙丘移动速度从每年5~10m降至1m以下；在航空发动机领域，该公式无需修正或简单修正后，计算结果比经典对数公式更贴合实测数据，能在高旋转数、高温度等极端工况下优化发动机能耗，实现全流区数学精细表述；还能应用于农业领域，指导冬黑麦种植，减少农田风蚀、提升保墒能力，实现农业与生态双赢。这充分说明基础研究的突破具有跨学科、跨领域的辐射价值。

袁艳：能源转型与流域生态治理的协同机制体现在哪些方面？二者融合催生的生态经济，是如何实现生态保护与经济发展双赢的？

张红武：二者的协同首先体现在目标同向，能源转型能减少污染物排放、保护水资源、修复土地生态，带来显著生态效益；而流域生态治理的固碳减排、资源保障、气候调节功能，又能为能源转型提供坚实支撑，形成相互促进的良性循环。

二者融合催生的生态经济，是实现双赢的核心路径，其核心机制是生态资源资本化，通过“生态银行”模式，对碎片化生态资源进行收储、整治，转化为优质生态资产，再导入绿色产业，收益按“生态银行+企业+集体+农户”分配，保障保护者的经济利益。

黄河流域是生态经济的先行区域，截至2025年，“几字弯”水风光一体化项目装机超5000万kW，年减碳约6000万吨；库布齐沙漠光伏治沙项目治理沙漠1000km²，减少风沙入黄量200万吨/年，还构建了“光伏治沙-特色种植-养殖-加工”产业链，带动3万农牧民就业；十大孔兑地区通过生态治理，入黄沙量从2700万吨/年降至500万吨左右，实现了生态保护、经济发展、减轻黄河淤积的多赢。生态经济还能延伸至新能源装备制造、节能服务、生态旅游、碳交易等领域，形成绿色产业链，推动经济结构转型。

张红武参事在黄河“几”字湾的库布齐沙漠中指挥治沙工程

袁艳：要推动能源转型与流域生态治理的全链条协同，您认为需要从哪些方面发力？针对当前的发展现状，您有哪些具体的政策建议？

张红武：推动二者全链条协同，需要政策引导、市场驱动、创新支撑三者协同发力，构建从基础研究到系统治理的完整体系，还要凝聚全球科研界、产业界的创新合力。具体来看，政策要构建稳定的制度保障，制定长期目标，通过碳定价、绿色金融等工具引导发展；市场要发挥资源配置决定性作用，完善电力市场和碳定价机制，推动生态产品市场化交易，打破行业壁垒；创新要聚焦关键技术瓶颈攻关，加大基础研究投入，培养能源-生态协同发展的复合型人才。

结合当前发展现状，我有三点具体建议：一是出台专项政策强化创新源头、激活能效市场，完善电力市场体系，通过辅助服务市场、容量补偿机制，体现水电、储能等灵活性资源的市场价值，保障能源转型安全稳定；二是建立健全生态价值实现机制，完善生态系统生产总值核算体系，并纳入地方政绩考核，发展林业、湿地碳汇等生态产品，推动省际间多能互补协作，发挥能源政策的协调作用；三是完善江河湖海治理工程的技术推广机制，出台政策推动国家和国企投资的治理工程大力应用新技术，打破传统发展模式的创新壁垒，提升工程的防灾减灾功能和投资效率。

袁艳：感谢张参事的详细阐释，这为我们应对气候变化、推动能源转型与流域生态治理协同发展提供了重要的思路和方向。

张红武：谢谢！应对气候变化是全人类的共同任务，能源转型与流域生态治理的协同是系统性工程，需要各界携手合作，从基础研究到实践应用层层推进，才能真正实现绿色低碳的可持续发展，在气候变化下走能源转型与流域生态治理的协同之道。

今年是联合国WHENCE黄河专案的开局之年。张红武参事携同施祖麟、马力、李武等共6位国务院参事，以及著名专家、学者共同发起的黄河缘公益基金会，正在理事长文捷的总体设计部署下，担任WHENCE黄河专案的战略指导单位，联合黄委会水文化中心（业务指导）和清华大学黄河研究中心（学术指导），将黄河的治水智慧推广，向世界讲述好黄河故事。

黄河缘基金会理事高毅（后排右一）在生态黄河会客厅主持召开的联合国WHENCE黄河专案的首次座谈会上，张红武参事（后排右二）正在发言，理事长文捷（后排左一）作为总设计统筹了此次活动。

硅谷时报记者 袁艳