碳中和目标下中国光伏发电潜力、空间格局与综合效益分析

曾嘉伟，陈祉叶，王怡静，王戎*

复旦大学环境科学与工程系，上海200438

摘要 利用时空高分辨的综合数字地理信息，预测了碳中和目标下2021—2060年光伏发电的时空分布特征，分析了温度、遮阳、面板倾斜度对光伏发电量的影响，并通过空间自相关方法研究了光伏产业发展的格局，量化光伏发电的综合效益，结果表明：（1）优化到电厂级别后，2060年中国光伏年发电潜力可达到9 PW·h。其中，新疆和内蒙古发电潜力较高，有望成为中国重要的光伏发电基地。（2）光伏面板的间距、倾斜角度、外物遮挡和温度均会对光伏面板的发电效率产生影响，在规划建设光伏电厂时要充分考虑实际地质地貌和气象要素，合理布局光伏面板，定期做好清洁维护工作，以保持光伏电板良好的发电性能。（3）2021—2060年各省份集中式光伏发电的分布呈现一定的空间关联特征。西北地区是未来集中式光伏产业的核心区域，可能表现出一定的集聚效应，这种效应能有效提高西北地区光伏企业的生产效率和竞争能力，增强光伏企业的创新水平，并带动西北地区经济的协同增长。（4）中国在2060年通过光伏发电每年可节约1200 Mt标准煤，二氧化碳、大气颗粒物、二氧化硫和氮氧化物减排量分别约为7076、0.18、0.66和0.95 Mt。其中，西北地区和内蒙古是光伏发电综合效益最高的区域，加速该地区光伏发电的发展、保证电力输送设施和储能设施的建设，有助于加速中国的碳减排进程并尽早实现碳中和目标。

关键词 光伏发电；发电效率；空间格局；收益评估

（责任编辑  徐丽娇）

http://www.kjdb.org/CN/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.02.00233