雙碳目標(biāo)下可再生能源開(kāi)發(fā)優(yōu)化布局研究取得重要進(jìn)展

近日，國(guó)家氣候中心會(huì)同北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、金風(fēng)科技、國(guó)網(wǎng)能源研究院和國(guó)家發(fā)改委能源研究所等單位聯(lián)合開(kāi)展的雙碳目標(biāo)下風(fēng)能、太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)優(yōu)化布局研究取得重要進(jìn)展。研究表明，通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)，到2050年，如果風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到25億千瓦、光伏裝機(jī)達(dá)到26.7億千瓦，按照全國(guó)小時(shí)級(jí)別的電力電量互動(dòng)平衡來(lái)說(shuō)，不考慮儲(chǔ)能和需求側(cè)響應(yīng)，僅靠“風(fēng)光”就可以提供67%的電力電量需求。“這一數(shù)據(jù)證實(shí)，如果高比例風(fēng)光電力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)，意味著中國(guó)有能力實(shí)現(xiàn)1.5℃溫控目標(biāo)和碳中和目標(biāo)。”研究團(tuán)隊(duì)成員之一、國(guó)家氣候中心氣候變化戰(zhàn)略研究室高級(jí)工程師王陽(yáng)介紹。

2060年碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要一個(gè)以可再生能源為主的綠色電力系統(tǒng)。然而，由于風(fēng)能、太陽(yáng)能具有間歇性和波動(dòng)性特征，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn)。因此，定量化評(píng)估中國(guó)風(fēng)能、太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)對(duì)實(shí)現(xiàn)碳中和的潛在貢獻(xiàn)及其優(yōu)化布局十分必要。為此，研究團(tuán)隊(duì)使用國(guó)家氣候中心研制的長(zhǎng)時(shí)間序列高時(shí)空分辨率風(fēng)能、太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)庫(kù)（水平分辨率15千米，時(shí)間分辨率1小時(shí)）計(jì)算了逐小時(shí)的風(fēng)電和光伏發(fā)電量，在綜合考慮風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電的時(shí)空變化、不同空間尺度的瞬時(shí)電力需求，并結(jié)合供需的時(shí)間匹配、土地利用和政府政策等情況下，構(gòu)建了風(fēng)光電力供需與空間優(yōu)化模型。

模型結(jié)果顯示，到2050年，若僅考慮省域范圍的風(fēng)光資源開(kāi)發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)高比例（大于60%）的新能源（風(fēng)電+光伏發(fā)電）滲透率（風(fēng)光發(fā)電量滿(mǎn)足電力需求的比例）目標(biāo)的可能性不大；但如果考慮區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)互通，則證實(shí)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

區(qū)域乃至全國(guó)一盤(pán)棋，可以有效利用風(fēng)能和太陽(yáng)能資源的時(shí)空互補(bǔ)性，大幅提高新能源滲透率。例如，實(shí)施區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)可以將西南電網(wǎng)和華北電網(wǎng)的新能源滲透率分別從32.5%和49.8%提高到81.6%和82.6%。隨著這一變化，到2050年，全國(guó)平均的新能源滲透率可達(dá)到67%。同樣重要的是，全國(guó)平均的新能源棄電率也可控制在6.3%左右。

模型進(jìn)一步給出，如果2050年風(fēng)電和光伏發(fā)電分別部署25億千瓦和26.7億千瓦，由此產(chǎn)生的綠色電力將幫助中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，并產(chǎn)生巨大的環(huán)境和健康效益。

發(fā)現(xiàn)展示了一條可靠的途徑，即通過(guò)電網(wǎng)互聯(lián)，來(lái)應(yīng)對(duì)將可變可再生能源并入電力系統(tǒng)所帶來(lái)的沖擊，即使在不使用其他昂貴的電源或存儲(chǔ)設(shè)備的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)高比例的風(fēng)電和光伏發(fā)電的電力供應(yīng)。

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