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English 4月底，南方科技大学环境科学与工程学院助理教授叶斌课题组访问学生谢沐歌在混合可再生能源系统优化取得新进展，成果以论文“Technical and economic study of renewable-energy-powered system for a newly constructed city in China”发表于国际能源领域JCR Q2期刊《Energy Reports》。
地热能和光能均为可替代传统化石燃料的清洁能源，具有储量大、分布广、清洁环保等特点。因此，地热能和光能的合理开发对中国的碳减排至关重要。而雄安新区作为绿色发展重点城市，对可再生能源的开发放在核心环节。而目前，大多数研究人员在可再生能源发电设计中只考虑光伏和风力涡轮机系统，使用传统的电池、电网或抽水蓄能来存储电力。基于以上背景，本研究选取雄安新区，并介绍了V2G作为一种长期模式的存储系统，将有效存储地热能和光能，以实现城市能源和交通的协调减碳。由于全球环境问题日益严重，城市建设逐渐考虑绿色和生态友好目标，本研究为未来基础设施建设提供了参考。
图1.针对能源系统的评估–模拟–优化–分析研究框架
该研究表明，在大多数可再生资源可开发地区，可再生能源混合发电系统比以化石燃料为主要发电燃料的传统系统更经济。技术发展可以大大降低发电系统的建设成本。考虑到经济和环境因素，未来电力系统中使用可再生资源的比例将不断增加由于可再生资源可用性的不确定性，电网连接和储能组件对于确保未来电力系统的可靠性至关重要，而V2G则是一个有利可图的选择。雄安可以被视为中国未来绿色城市的探索。事实证明，与V2G相结合的混合可再生能源系统不仅适用于中国的新城市，也适用于有减少碳排放和确保可持续增长需求的发达地区。
图2.雄安新区V2G系统情况示意图
南方科技大学为第一完成单位。谢沐歌同学现为香港中文大学（深圳）本科大四学生，其在2023年2-8月担任南方科技大学的访问学生，在访问期间，调研了中国河北省雄安新区地区的可再生能源使用情况，结合自身专业背景，明确了对雄安新区的地热-光伏的可再生能源系统对雄安新区的碳减排和经济参数影响的评价方法，提出了雄安新区近远期的能源优化系统。该研究受叶斌课题组承担的国家自然科学基金（72173058）、广东省自然科学基金（2022A1515011075）、深圳市可持续发展研究专项基金（KCXST20221021111405012）的资助。