新疆生地所在全球风能装机对减缓二氧化碳排放和气候变暖研究中获进展

　　作为缓解全球变暖和实现可持续发展战略的关键举措，风能资源的利用得到了世界各国的广泛关注和支持，各个国家/地区都在为履行国家气候责任而规划和预测风能扩张对未来全球变暖的减缓潜力。大量研究表明，风能源的大规模扩张有利于减少对化石能源的依赖，达到降低温室气体排放和减缓温度上升的目的。然而，作为气候减缓政策制定和效益评估的重要依据，结合风能潜力的时空变化系统的量化并分析这些措施的气候减缓效应十分缺乏，CO₂减排的区域效应和国家贡献可能被严重忽略。

　　针对以上问题，中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室陈亚宁研究员团队基于气象数据集和全球风能装机数据，从风能行业历史发展路径出发，评估并量化了全球31个国家/地区风能装机容量增长带来的发电效益和缓解CO₂排放的能力，并结合风能资源的未来变化详细计算了未来不同情景下风能减缓CO₂排放的气候减缓效应。

　　结果表明：全球风能装机容量在过去二十年中实现了41.77GW/year的增长率，并带来1311Mt/year（2021年）的CO₂减排量，其中中国和美国为全球CO₂减排做出了突出贡献。到本世纪中叶，全球风能装机扩张所促成的CO₂减排量最高可达到14871Mt/year，并在2100年达到32864Mt/year，其中亚太地区、欧洲和北美洲仍然是未来风电市场的领导者和风能缓解CO₂排放的主要贡献者，而未来风能资源的“南移”现象使南半球国家风力发电更有信心。将风能装机情景和气候情景相结合发现风能扩张的温度减缓效益非常显著，最高可直接使全球变暖降低0.64 （NZE部署方案，SSP3-7.0情景）。这些结果为巴黎协定所提出的气候目标的全球进展评估提供了有益参考。

　　相关成果以“The role of global installed wind energy in mitigating CO₂ emission and temperature rising”为题发表在Journal of Cleaner Production，论文第一作者为新疆生地所隆云霞博士，陈亚宁研究员和徐长春教授为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会的支持。

　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.138778 

图1. 全球风资源及风力涡轮机装机容量分布变化 a.1979-2021年全球陆地100m年平均风能密度空间分布。橙色圆圈表示2021年底前33个国家风能装机总量，左下角圆环图表示全球风能IC前十的国家所占比例，中心圆饼图表示四大区域（美洲、非洲和中东、亚太地区以及欧洲）装机容量所占比例。b.全球风能IC前十的国家 c.按区域显示的风能IC的历史发展（2006-2021年）。

图2. 21世纪中叶全球风力发电量与风能潜力变化的空间分布图 a.2050年四种装机情景下风能发电量b.21世纪SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下近期、中期和长期的年均风能密度变化空间分布。