7月27日，澎湃新聞記者從復(fù)旦大學(xué)獲悉，復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系、IRDR國際卓越中心王戎團隊7月26日在《自然》雜志（Nature）在線發(fā)表題為 “Accelerating the energy transition towards photovoltaic and wind in China”（《加速中國光伏發(fā)電和風(fēng)電的能源轉(zhuǎn)型》）的研究論文，首次從能源系統(tǒng)統(tǒng)籌的角度提出了中國加速發(fā)展光電和風(fēng)電、實現(xiàn)2060年碳中和目標(biāo)的最優(yōu)路徑，并揭示了中國太陽能和風(fēng)能資源的潛力和成本。

中國實現(xiàn)2060年碳中和的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型路徑 本文圖片均為 復(fù)旦大學(xué) 供圖

在研究中，王戎團隊基于高時空分辨率的地球智能信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)，構(gòu)建了2021-2060年期間中國使用大規(guī)模太陽能光伏和風(fēng)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(dāng)前升級電力系統(tǒng)投資對于實現(xiàn)中國2060年碳中和目標(biāo)的重要性，為中國“碳中和”目標(biāo)下能源轉(zhuǎn)型提供了科學(xué)建議。

優(yōu)化未來四十年發(fā)展太陽能光伏和風(fēng)能發(fā)電的時空布局

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(zhǔn)確量化中國太陽能光伏和風(fēng)能的發(fā)電潛力和變化趨勢，導(dǎo)致在氣候治理的綜合評估中無法準(zhǔn)確預(yù)估能源轉(zhuǎn)型的最佳路徑。

復(fù)旦領(lǐng)銜的研究團隊基于地球系統(tǒng)中多年太陽輻射和風(fēng)速的小時空間數(shù)據(jù)，并基于技術(shù)學(xué)習(xí)對成本的影響優(yōu)化各電廠的建造時間，制定了中國加速發(fā)展太陽能光伏和風(fēng)能發(fā)電替代化石燃料的中長期建設(shè)方案。該研究的優(yōu)化模型以較低的成本增加太陽能光伏和風(fēng)能發(fā)電，降低碳減排總成本，加快中國清潔能源的發(fā)展速度。

發(fā)展太陽能和風(fēng)能發(fā)電對地區(qū)人均收入的影響

中國的太陽能和風(fēng)能資源主要分布在經(jīng)濟相對落后的西部地區(qū)。該研究基于優(yōu)化的太陽能光伏和風(fēng)能發(fā)展路徑，量化了加快太陽能光伏和風(fēng)能發(fā)展速度對減小貧富差距的影響。比如，復(fù)旦模型預(yù)估中國新疆地區(qū)是未來最重要的太陽能和風(fēng)能資源所在地，根據(jù)當(dāng)前化石燃料價格推算出相關(guān)的年收益可達到3800億元。

該研究發(fā)現(xiàn)，即使未來技術(shù)進步會進一步降低光伏和風(fēng)機的成本，但考慮到未來新建太陽能光伏和風(fēng)能發(fā)電廠的技術(shù)挑戰(zhàn)，仍需擴大當(dāng)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(fēng)能發(fā)電和高壓輸電的技術(shù)，降低中國電力系統(tǒng)實現(xiàn)碳中和的經(jīng)濟成本。