在“双碳”战略的有力推动下，我国能源体系正以前所未有的速度向绿色低碳转型，太阳能发电作为关键一环，其装机规模和发电贡献率持续攀升，并预计在未来将保持高速增长态势。然而，这一清洁能源的发展仍面临重大挑战——太阳能发电受制于天气条件的波动，表现出显著的时空不稳定性；与此同时，全球气候变化导致极端天气事件的频率与强度加剧，使得太阳能发电所面临的气候风险日益突出，对国家能源安全构成潜在威胁。
近日，我院地理信息系统（GIS）方向研究团队在著名的国际应用能源期刊《Applied Energy》（IF=11.2）发表了题为“Risk in Solar Energy: Spatio-temporal Instability and Extreme Low-light events in China”的重要研究成果。此项研究创新性地构建了反映太阳能资源不稳定性的定量评价指标，并针对严重影响太阳能发电的极端少光天气事件进行了明确定义与有效识别。研究利用了长达40余年的再分析气象资料，深入剖析了我国太阳能资源及其不稳定性的空间格局演变规律，揭示了极端少光事件在频次、时长及地理分布上的关键特征，同时对未来可能出现的变化趋势提供了科学预测。
图1 我国太阳能资源的不稳定度与极端少光事件的时空特征
图2 研究团队在青海和新疆实地调研太阳能发电站
鉴于我国太阳能发电比重不断攀升以及极端气候事件可能带来的严峻考验，这项工作显得尤为及时且重要。它不仅为我国在太阳能大规模布局阶段主动应对可再生能源气候风险提供了实证基础和决策支持，而且对于优化全国乃至全球范围内的太阳能电站规划布局、保障未来能源供应安全具有广泛的借鉴价值。
该研究由我院李润奎副教授、宋现锋教授领衔作为共同通讯作者，硕士研究生郭靖娴担任第一作者。研究得到了国家自然科学基金委专项项目、中国科学院网络安全与信息化专项、魏桥国科联合实验室低碳技术专项以及中国科学院大学优秀教师科研能力提升项目的资助。
论文全文链接如下：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261924001326
