在2015年召開的巴黎氣候變化大會上,中國政府承諾2030年前實現(xiàn)碳排放達峰值,并將非化石能源在一次能源消費中的比重提升到20%。而發(fā)展利用風(fēng)能,擴大中國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是實現(xiàn)這一目標的重要途徑。截至2015年底,中國風(fēng)電裝機容量達到145.1 GW,高出美國裝機容量的93.5%,但風(fēng)力發(fā)電量僅為186.3TWh,比美國低4.6TWh。基于這一現(xiàn)象,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院魯璽副教授的相關(guān)研究成果《中美風(fēng)電比較:中國風(fēng)電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)》被作為封面文章,發(fā)表在2016年5月的《自然》子刊《自然-能源》上。魯璽副教授為論文的第一和同通訊作者,另有來自哈佛大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、北京大學(xué)、南京大學(xué)等中美高校的多位合作者。
在這篇論文中,魯璽副教授及其合作者通過空間地理建模,首次提出評價區(qū)域風(fēng)電場風(fēng)機綜合表觀質(zhì)量的定量指標,通過定量分析中美兩國整體風(fēng)力資源,以及現(xiàn)有風(fēng)電場的平均理論容量因子,發(fā)現(xiàn)中美風(fēng)電資源質(zhì)量差異對兩國現(xiàn)有風(fēng)電場發(fā)電水平的差異貢獻不高,澄清了傳統(tǒng)認識上的偏差。在此基礎(chǔ)上,通過因子分解的方法,定量揭示了風(fēng)電場聯(lián)網(wǎng)問題,風(fēng)電場表觀質(zhì)量,以及棄風(fēng)問題是造成中美風(fēng)電場表現(xiàn)差異的主要原因。文章最后從電網(wǎng)規(guī)劃、電力調(diào)度與電力市場,以及提高電力系統(tǒng)靈活性方面提出了應(yīng)對措施。
2009年,魯璽副教授曾以并列第一作者身份在《科學(xué)》雜志發(fā)表封面文章Potential for Wind-Generated Electricity in China,定量分析了我國風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟潛力,以及潛在的二氧化碳減排作用,并提出我國陸上風(fēng)力發(fā)電成本供應(yīng)曲線。此次發(fā)表在《自然-能源》的論文是在之前研究基礎(chǔ) 上,對我國新能源的環(huán)境協(xié)同效益系列研究中的又一項重要成果。