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中國青年報客戶端訊（中青報·中青網(wǎng)記者王燁捷）7月26日，復旦大學環(huán)境科學與工程系、IRDR（災害風險綜合研究國際計劃）國際卓越中心王戎團隊在《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)電和風電的能源轉型）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。

論文在線發(fā)表截圖。復旦大學供圖

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)，優(yōu)化電廠建造的空間位置和發(fā)電量，統(tǒng)籌發(fā)展基礎配套設施建設（特高壓線路UHV和儲能設施），協(xié)調各省份發(fā)電和用電負荷實現(xiàn)（電）源（負）荷互動，并預估未來技術進步的影響，實現(xiàn)未來40年的能源系統(tǒng)轉型動態(tài)數(shù)學建模，構建了2021-2060年期間中國使用大規(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型方案。

論文揭示了大幅降低發(fā)電成本、提高電力使用效率、加速脫貧進程和實現(xiàn)碳中和目標的可能性，為我國“碳中和”目標下能源轉型提供了科學建議。

據(jù)悉，以往的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型的最佳路徑。

復旦領銜的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、地形、海拔、陸地自然保護區(qū)、海上航線、海水深度、海洋自然保護區(qū)、特高壓變電站位置等空間地理信息，建立高時空分辨率的數(shù)字地球智能網(wǎng)絡，基于五種不同的電廠形態(tài)分布和電廠各組件成本，協(xié)調統(tǒng)籌發(fā)展特高壓線路電力運輸、選擇合適的儲能系統(tǒng)類型、優(yōu)化用電端電力負荷，制定了中國加速發(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。

我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)，區(qū)域間的電力運輸在提升用電效率的同時，會給西部地區(qū)帶來潛在的經(jīng)濟收益，促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。

復旦大學環(huán)境科學與工程系博士研究生王怡靜為論文第一作者，青年研究員王戎為通訊作者，復旦大學張人禾教授、陳建民教授、湯緒教授、王琳教授為重要共同作者，中國科學院大氣物理所、法國氣候變化中心、日本國立環(huán)境研究所、塞浦路斯研究所氣候與大氣研究中心、西班牙全球生態(tài)研究所為重要合作單位。該項工作得到了國家科技部重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金的資助。

為推動我國實現(xiàn)“雙碳”目標，王戎團隊長期從事氣候變化與能源系統(tǒng)的前沿研究，并不斷取得階段性成果，本次成果為團隊在《自然》雜志上發(fā)表的第二篇研究論文。

2022年9月7日，研究團隊首次在《自然》雜志發(fā)表的研究論文，從地球系統(tǒng)反饋角度率先提出了氣候變化對生物質能源技術的負反饋機制，揭示了氣候減排系統(tǒng)的臨界點。