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7月27日，復旦大學環(huán)境科學與工程系、IRDR國際卓越中心王戎團隊從能源系統(tǒng)統(tǒng)籌的角度提出了中國加速發(fā)展光電和風電、實現(xiàn)2060年“碳中和”目標的最優(yōu)路徑，并揭示了中國太陽能和風能資源的潛力和成本。26日，該團隊在《自然》雜志在線發(fā)表題為《加速中國光伏發(fā)電和風電的能源轉(zhuǎn)型》的研究論文。

王戎表示，增加太陽能光伏和風能有效發(fā)電量可以降低碳減排總成本，加快中國清潔能源的發(fā)展速度；為實現(xiàn)2060年的“碳中和”目標，仍需加快能源系統(tǒng)的清潔低碳轉(zhuǎn)型；升級國家電力系統(tǒng)后，發(fā)展太陽能和風能將會導致區(qū)域間資金流動，為西部地區(qū)帶來收益。

在研究中，研究團隊構建了2021年到2060年間中國使用大規(guī)模太陽能光伏和風能電廠替代化石燃料的優(yōu)化模型，提出了低成本且高效用的能源轉(zhuǎn)型方案，強調(diào)了增加當前升級電力系統(tǒng)投資對于實現(xiàn)中國2060年“碳中和”目標的重要性。

據(jù)王戎介紹，以往研究由于缺乏高時空分辨率的地球數(shù)字智能信息系統(tǒng)，不能準確量化中國太陽能光伏和風能的發(fā)電潛力和變化趨勢，導致在氣候治理的綜合評估中無法準確預估能源轉(zhuǎn)型的最佳路徑。據(jù)悉，研究團隊基于地球系統(tǒng)中多年太陽輻射和風速的小時空間數(shù)據(jù)，綜合考慮國家行政區(qū)劃、土地類型、氣候條件等空間地理信息，建立高時空分辨率的數(shù)字地球智能網(wǎng)絡，優(yōu)化出2767個光伏電廠、1066個陸上風電廠和11個大型海上風電廠的空間分布和建造規(guī)模，提出中國加速發(fā)展太陽能光伏和風能發(fā)電替代化石燃料的中長期建設方案。

該研究比較了發(fā)展太陽能光伏和風能發(fā)電與使用其它清潔能源(水電、生物質(zhì)、核能等)對成本的影響，分析了增加特高壓輸電線路投資對光伏和風力發(fā)電成本的影響。結果表明，優(yōu)化模型以較低的成本增加太陽能光伏和風能發(fā)電，發(fā)電量可從每年9萬億千瓦時增加到每年15萬億千瓦時，減排成本可從每噸二氧化碳約700元降低到每噸二氧化碳約40元，大大增加了太陽能和風能資源的潛力。

據(jù)介紹，中國的太陽能和風能資源主要分布在經(jīng)濟相對落后的西部地區(qū)。該研究量化了加快太陽能光伏和風能發(fā)展速度對減小貧富差距的影響。王戎對記者解釋，如果采用每噸二氧化碳700元的碳價，到2060年，光伏和風能發(fā)電的資金流動將達到年均7萬億元；光伏發(fā)電和風電電力傳輸導致最大的資金流是從華東流向西北。

通過建立高分辨率的數(shù)字地球智能電力系統(tǒng)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，研究人員認為，需擴大當前的清潔能源投資規(guī)模，加快國家電力系統(tǒng)升級速度，提高建造超大規(guī)模光伏和風能發(fā)電和高壓輸電的技術，降低經(jīng)濟成本。

原標題：中國學者最新研究：優(yōu)化空間分布和建造規(guī)模 低成本、高效發(fā)展光電和風電