近日，國家氣候中心會同北京大學(xué)、中國科學(xué)院、金風(fēng)科技、國網(wǎng)能源研究院和國家發(fā)改委能源研究所等單位聯(lián)合開展的雙碳目標(biāo)下風(fēng)能、太陽能資源開發(fā)優(yōu)化布局研究取得重要進(jìn)展。研究表明，通過區(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，按照全國小時級別的電力電量互動平衡來說，不考慮儲能和需求側(cè)響應(yīng)，僅靠“風(fēng)光”就可以提供67%的電力電量需求?！斑@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)隊成員之一、國家氣候中心氣候變化戰(zhàn)略研究室高級工程師王陽介紹。
2060年碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要一個以可再生能源為主的綠色電力系統(tǒng)。然而，由于風(fēng)能、太陽能具有間歇性和波動性特征，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，定量化評估中國風(fēng)能、太陽能開發(fā)對實(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)隊使用國家氣候中心研制的長時間序列高時空分辨率風(fēng)能、太陽能資源數(shù)據(jù)庫（水平分辨率15千米，時間分辨率1小時）計算了逐小時的風(fēng)電和光伏發(fā)電量，在綜合考慮風(fēng)能和太陽能發(fā)電的時空變化、不同空間尺度的瞬時電力需求，并結(jié)合供需的時間匹配、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)域乃至全國一盤棋，可以有效利用風(fēng)能和太陽能資源的時空互補(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%?！蓖蹶栠M(jìn)一步介紹，隨著這一變化，到2050年，全國平均的新能源滲透率可達(dá)到67%。同樣重要的是，全國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。
“我們的發(fā)現(xiàn)展示了一條可靠的途徑，即通過電網(wǎng)互聯(lián)，來應(yīng)對將可變可再生能源并入電力系統(tǒng)所帶來的沖擊，即使在不使用其他昂貴的電源或存儲設(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)。”王陽介紹。
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