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本文转自：人民日报客户端
姜泓冰
7月26日，复旦大学环境科学与工程系、IRDR国际卓越中心王戎团队在《自然》杂志在线发表论文《加速中国光伏发电和风电的能源转型》。研究团队基于高时空分辨率的地球智能信息数据系统，构建了2021-2060年期间中国使用大规模太阳能光伏和风能电厂替代化石燃料的优化模型，提出了低成本且高效用的能源转型方案。
与以往研究不同，王戎团队基于地球系统中多年太阳辐射和风速的小时空间数据，综合考虑多种空间地理信息，建立了高时空分辨率的数字地球智能网络，基于五种不同的电厂形态分布和电厂各组件成本，协调统筹发展特高压线路电力运输、选择合适的储能系统类型、优化用电端电力负荷，根据平准化度电成本最低的原则优化出2767个光伏电厂、1066个陆上风电厂和11个大型海上风电厂的空间分布和建造规模，并基于技术学习对成本的影响优化各电厂的建造时间，为加速发展太阳能光伏和风能发电替代化石燃料的中长期建设方案提供参考。
在2060年碳中和条件下，该研究通过综合考虑陆地碳汇、非电力部门电气化、除光伏和风能以外的可再生能源发电量，以及成本影响比较等，发现如果按照当前规划的太阳能光伏和风能发电建造速度，需要较多的碳捕获与封存，造成较高的减排经济成本。而该研究的优化模型以较低成本增加太阳能光伏和风能发电，发电量可从每年9万亿千瓦时增加到每年15万亿千瓦时，减排成本可从每吨二氧化碳约700元降低到每吨二氧化碳约40元，可大大增加太阳能和风能资源的潜力。
该研究还认为，未来10年的发展规划对于我国实现2060年碳中和目标非常关键。优化当前清洁能源发展的规划和布局，可以为西部地区乡村振兴和区域发展提供新的动力。
复旦大学环境科学与工程系博士研究生王怡静为论文第一作者，青年研究员王戎为通讯作者，复旦大学张人禾教授、陈建民教授、汤绪教授、王琳教授为重要共同作者，中国科学院大气物理所、法国气候变化中心、日本国立环境研究所、塞浦路斯研究所气候与大气研究中心、西班牙全球生态研究所为重要合作单位。研究工作得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金的资助。
据悉，王戎团队长期从事气候变化与能源系统的前沿研究，2022年9月曾在《自然》杂志发表论文，从地球系统反馈角度率先提出了气候变化对生物质能源技术的负反馈机制，揭示了气候减排系统的临界点。
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