在国家科技部重点研发计划（2022YFF0802504）和国家自然科学基金（批准号：42341205、41877506）、以及上海市教委高峰学科等资助下，IV类高峰学科“岛屿大气与生态”、复旦大学王戎研究团队联合海内外多个团队在中国实现2060年碳中和目标最优路径方面取得进展，研究成果以“加速中国光伏发电和风电的能源转型（Accelerating the energy transition towards photovoltaic and wind in China）”为题，于2023年7月26日在线发表于《自然》（Nature）。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06180-8。

为了达成“双碳”目标，应对全球气候变化，我国能源结构正在加快实现从高污染化石燃料向低污染清洁能源的转型，以太阳能和风能为代表的清洁能源成为发展热点。虽然这类清洁能源的成本在不断下降，但由于国家未来高质量发展对能源的巨大需求，切实探明未来气候变化背景下的能源安全风险，提出科学合理、经济高效的清洁能源发展规划，对我国实现“双碳”目标具有重要的科学意义。

为解决以上问题，他们使用“地球系统数值模拟装置”计算平台，综合考虑国家行政区划、土地类型、气候条件、地形、海拔、陆地自然保护区、海上航线、海水深度、海洋自然保护区、特高压变电站位置等空间地理信息，自主研发全球高分辨智能地球电力信息大数据系统，协调统筹发展特高压线路电力运输、优化储能系统类型和用电端电力负荷调整方案，，进而优化分析我国太阳能和风能电厂建造的空间位置和发电量，统筹发展基础配套设施建设（特高压线路和储能设施），协调各省份发电和用电负荷实现（电）源（负）荷互动，提出了在碳中和目标下我国加速发展太阳能光伏和风电的中长期建设方案，并探索将我国开发太阳能、风能的技术应用于其它国家的可能性。

图1 中国实现2060年碳中和目标的光电和风电时空分布

该研究通过建立复旦大学地球智能信息数据系统，首次从能源系统统筹的角度提出了中国加速发展光电和风电、实现2060年碳中和目标的最优路径，揭示了中国太阳能和风能资源的潜力和成本，并强调了优化清洁能源发展规划和布局的重要性。2022年9月7日，研究团队首次在《自然》杂志发表题为“Delayed use of bioenergy crops might threaten climate and food security”的研究论文（https://doi.org/10.1038/s41586-022-05055-8），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，本次新的研究成果进一步为我国未来的碳中和研究提供了新的思路。

图文、来源 | 崇明生态研究院