我国学者与海外合作者在全球风光电力系统气候韧性策略研究方面取得进展

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https://www.nsfc.gov.cn/p1/3381/2825/97257.html
日期：2025-10-30　 来源： 国际合作局 　   作者： 王磊、荣念赫、张洪亮

图 不同气候韧性策略组合的成本缓解效果

　　在国家自然科学基金可持续发展国际合作科学计划项目（批准号：W2412154）资助下，清华大学张强教授与同丹副教授研究团队预测未来气候变化对电力系统成本的影响并提出应对策略，研究成果以“全球风光电力系统的气候韧性策略（Strategies for climate-resilient global wind and solar power systems）”为题，于2025年7月31日发表于《自然》（Nature）杂志。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09266-7。

　　构建以风电和光伏等可再生能源为主体的新型电力系统，即高比例风光电力系统，是推动全球能源清洁转型的核心技术途径。气候变化导致极端气候事件增多，在电力供给侧改变风光能发电出力，在需求侧影响用电负荷，进而加剧未来高比例风光电力系统供需失衡与用电成本压力。因此，系统量化极端事件推高高比例风光电力系统成本的作用机制并构建应对策略，对于建立面向未来、安全可控、灵活高效的电力系统具有重要科学意义。

　　基于第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）多模式多情景数据集，研究人员建立气候变化-极端事件-能源安全耦合分析框架，利用电力调度优化模型量化极端时段度电成本变化趋势，并预测未来气候变化（2056~2060年与2016~2020年相比）对全球178个国家风、光可用资源和电力需求的影响。结果显示，未来气候变化将加剧高比例风光系统的供需矛盾，推高储能容量需求，进而抬升极端时段系统成本。全球共有47个国家的极端时段度电成本增幅将超过5%，部分国家增幅甚至超过20%。研究人员进一步基于需求侧响应、跨区域互联、储能效率提升和火电灵活性增强4项措施，量化评估了不同措施组合对降低电力系统成本的效果。分析结果显示，单项措施通常可以降低系统成本，联合多项措施效果更佳，科学组合施策是有效缓解成本风险的关键。

　　该研究系统揭示了未来气候变化对全球高比例风光系统的冲击作用机制，提出了因地制宜的气候韧性提升方案，为全球各国在迈向净零排放进程中构建气候韧性的新型电力系统提供理论参考和科学依据。