2022-05-19-清华大学-通往极高比例可再生能源的电力系统之路_32页_7mb

通往极高比例可再生能源的电力系统之路总结

气候变化与能源转型

气候变化的深远影响日益凸显，全球温度接近1.5℃生态极限，极端天气事件频发，灾害损失显著增加。习近平、拜登、古特雷斯等领导人多次强调必须采取气候行动，时间窗口正在关闭。各国需坚定推进绿色低碳发展，实现碳达峰、碳中和目标。

全球碳排放中，中国占比超过27%，是最大的碳排放国。发达国家如德国、美国、日本已明确提出碳中和目标，但各国路径和进展不同。能源转型是解决方案之一，碳排放权与绿色发展权紧密结合，高碳排放产业需逐步转向高附加值体系。

新能源快速发展

新能源是能源转型的核心。过去5年，全球碳排放强度下降明显，新能源发电趋势良好。太阳能、风能成本显著降低，技术不断进步，中国在风电、光伏领域占据全球市场的优势地位，光伏发电、风电新增装机占比不断提升。

新能源主要优势在于其零碳特性，可显著降低碳排放。零碳能源主要包括水电、风光发电、核能等，但需应对其间的波动性问题。随着技术进步，电池储能、电解制氢等技术发展迅速，为高比例可再生能源电力系统提供了支持。

极高比例可再生能源的电力系统

理论上，到2050年主要经济体可实现30-37%的可再生能源发电比例，但实际执行需考虑多种因素。极高比例可再生能源系统面临的主要挑战是风、光发电的波动性，需大幅增加装机容量以平衡需求。装机容量需达到峰值负荷需求的2倍以上，以应对短期内的电量短缺。

为维持系统的稳定性，需要调动灵活性资源，包括电网调节、储能、负荷侧调整及跨区域能源调配。储能技术尤为重要，可解决跨日、跨季节的能量平衡问题。此外，需要推动交通、建筑、工业等部门的能源结构转型，实现全社会的协同减排。

尽管高比例可再生能源系统在技术上有潜力，但其脆弱性随极端天气增加而加大。未来需进一步提升系统韧性，科学布局发电与需求，应对气候变化带来的不确定性。

结语

实现极高比例可再生能源的电力系统是应对气候变化的必要路径，需统筹技术创新、能源结构转型及全社会协同发展。中国在新能源发展上已取得显著进展，但在全球协作和治理层面也面临挑战。未来应在技术研发、政策制定及国际合作上进一步深化，推动全球能源转型进程。