碳中和路径下空气质量变化对中国太阳能光伏发电量的影响研究

《Nature Communications》：Carbon neutrality strategies modulate air quality effects on solar power generation

　　

摘要

太阳能光伏发电对于实现碳中和至关重要，然而其发电量对未来排放情景下的空气质量变化高度敏感。我们整合了能源-经济、气象-化学耦合以及光伏性能模型，以量化中国不同碳中和路径如何通过空气质量变化影响太阳能发电量。我们的研究表明，强调可再生能源部署的路径能够带来最大的空气质量改善，与美国作为常态相比，到2060年将年光伏发电量提高57,526±10,314吉瓦时（GWh），相当于51.8±9.3亿美元的经济收益。这些收益主要由气溶胶-云相互作用驱动，而非气溶胶-辐射相互作用。相比之下，依赖生物质能或碳捕集的路径仅能达到上述收益的约三分之一。最大的收益出现在电力需求最高的中国东部和南部地区。这些发现凸显了在碳中和战略中协同优化脱碳与空气污染减排的重要性，以最大化可再生能源效益。