中美风电比较：中国风电发展面临的挑战

在2015年召开的巴黎气候变化大会上，中国承诺2030年前实现碳排放达峰值，并将非化石能源在一次能源消费中的比重提升到20%。发展利用风能，扩大中国的风电产业是实现这一目标的重要途径。2015年底，中国风电装机容量达到145.1 GW，高出美国装机容量的93.5%，但风力发电量仅为186.3TWh，比美国低4.6TWh。论文通过空间地理建模，首次提出评价区域风电场风机综合表观质量的定量指标，通过定量分析中美两国整体风力资源、平均理论容量因子，以及现有风电场的平均理论容量因子，发现中美风电资源质量差异对两国现有风电场发电水平的差异贡献不高，澄清了传统认识上的偏差。在此基础上，通过因子分解的方法，定量揭示了风电场联网问题，风电场表观质量，以及弃风问题是造成中美风电场表现差异的主要原因。文章最后从电网规划、电力调度与电力市场，以及提高电力系统灵活性方面提出了应对措施。

中美风力资源比较示意图。

2009年，鲁玺副教授曾以并列第一作者身份在Science发表封面文章Potential for Wind-Generated Electricity in China，定量分析了我国风力发电的经济潜力，以及潜在的CO2减排作用，并提出我国陆上风力发电成本供应曲线。此次发表在《自然-能源》的论文是在之前研究基础上，对我国新能源全生命周期的环境与气候变化效益系列研究中的又一项重要成果。《自然-能源》特邀美国华盛顿乔治城大学教授乔安娜˙刘易斯(Joanna Lewis)教授对该论文进行专题评论。

鲁玺副教授为论文的第一和通讯作者，哈佛大学迈克尔˙迈克艾罗伊(Michael B. McElroy)教授为该论文的共同通讯作者。其他合作者包括哈佛大学中国项目(Harvard China Project)执行主任克里斯˙尼尔森(Chris P. Nielsen)、普林斯顿大学彭暐博士、北京大学刘诗阳与南京大学王海鲲副教授。

鲁玺副教授于2015年通过国家“青年千人”计划从哈佛大学引进到清华大学环境学院任职，主要从事新能源、大气环境与气候变化方面的研究。