第七届青年地学论坛

    在中国提出的2060年前实现碳中和的能源计划中，风能发挥着举足轻重的作用。近年来，中国风能飞速发展和风电场加快部署，装机量达到288 GW（截至2020年底），占全球风电产业的39%。然而，从风机制造到回收的整个生命周期中，温室气体排放仍是不可避免的。估算风电建设和运营过程的温室气体排放量、排放强度和减排潜力对能源转型规划具有重要意义。但是，目前对于中国风电温室气体排放的研究仍比较匮乏，且局限在风机尺度和风电场尺度。本研究建立了基于生命周期评估（LCA）的经验模型和工程学基础模型，在省级和全国尺度上对中国陆上风电的温室气体排放强度和总排放量进行了综合估算。结果表明，2019年，中国整个陆上风电产业在未来20年的生命周期中，温室气体排放总量为160 Mt CO₂ eq，单位发电量的排放强度为19.12 g CO₂ eq/kWh（省级排放强度范围为13.57至25.83 g CO₂ eq/kWh）。和传统化石燃料相比，中国风能的排放强度要低98%以上；与当前能源结构的温室气体排放相比，风电的减排效果可达84%至98%。此外，我们进一步考虑了使用更大尺寸和更高设计效率的风电涡轮机的情景下排放强度的改变。结果表明，先进的风机设计可以进一步降低16%的温室气体排放强度，比部署更大的风机（2%）的潜力要高，而将这两种策略相结合则可以降低21%的排放强度。本研究结果将有助于未来能源结构情景设计和政策制定，为能源及电力部门的碳中和路径提供数据支撑。
 

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