该研究预测，到2030年，风电可以提供中国预计电力需求的26%，高于2015年的3%。这一变化将成为全球向可再生能源过渡的重大收益，因为中国产生的温室气体排放总量最多在世界上任何一个国家。

但预测还有一个问题。研究发现，中国不应该在最风的地区建造更多的风力发电。相反，它应该在可以更容易地集成到现有电网运营的区域内建造更多的风力涡轮机。

“在遥远的，资源丰富的地区建造的风有利于更有利的物理性质，但受到电力系统运行的现有限制，”麻省理工学院斯隆管理学院助理教授瓦莱丽卡普尔说。清华-麻省理工学院中国能源与气候项目，麻省理工学院能源倡议成员。当不使用可用的风力时，这些限制包括更大的传输成本和“缩减”的成本。

“风能融入中国的煤电联产系统”一文出现在“自然能源”杂志上。除了Karplus之外，作者还是迈克尔·戴维森，他是麻省理工学院全球变化科学与政策联合计划和麻省理工学院数据，系统与社会研究所的研究生。DaZhang，麻省理工学院全球变化科学与政策联合计划的博士后;和清华大学的WeimingXei和张希良。Karplus和Zhang是该论文的相应作者，并领导了麻省理工学院与清华大学的合作，专注于管理中国的能源和气候变化。

与煤共存

虽然中国近年来在可再生能源方面投入了大量资金，但如果该国要履行其承诺，到2030年将其20%的能源消耗来自非化石燃料来源，将需要对该部门进行更多投资，2015年巴黎气候协议的一部分。

虽然以前的几项研究已根据国家的自然环境评估了中国的风能潜力，但麻省理工学院的研究是第一个研究风能如何扩展的研究，基于对中国电力系统运行的模拟。

在考虑运营限制时，麻省理工学院的研究小组发现，中国可能只能将10%的物理潜力用于分析和其他研究中引用的风能。尽管如此，即使利用10%的风力资源，风力发电也足以在2030年前提供约26%的电力。

该研究发现的一项关键挑战是将风能整合到一个传统上面向煤炭消费的系统中。风力发电是间歇性的，目前需要在电力系统的运行中具有灵活性，以确保在可用时可以使用风。

反过来，这需要灵活地从燃煤发电厂输送电力，燃煤发电厂占2015年中国发电量的70%以上。然而，中国有法规确定许多煤电厂的最低产出水平。，以确保这些工厂的盈利能力。减少这些要求并为煤炭创建更灵活的发电计划将为风力发电创造更多空间。

“可再生能源在中国应对气候变化和当地空气质量的努力中起着核心作用，”大章解释说。“中国计划在未来大幅增加风电装机容量，但其利用率-以及最终对这些环保目标的贡献-取决于是否能够解决集成挑战。”

新政策可能吗?

正如研究人员所看到的那样，新政策可以帮助创造增加风电使用的条件-但可能难以实施。正如戴维森所指出的那样，“由于传统制度，在中国建立监管结构和政策激励措施以获取这些利益将是困难的。”

正如Karplus所补充的那样，目前的法规旨在确保电力生产商的盈利能力，而不是让他们竞争降低成本。“现有政策优先考虑在参与者之间平等分享利益，而不是面对严格的价格竞争，”她说。“随着近年来电力需求的增长放缓，这块饼的大小有限意味着风和煤之间的矛盾更加激烈。”

可以肯定的是，正如Karplus所指出的那样，中国的政府规划者一直在尝试使用能源市场，这些市场并不严格依赖使用煤电配额的系统，而是鼓励竞争长期合同以提供煤电，同时为灵活运营创造额外市场。

这种市场机制可证明对可再生能源有利，主要是风能和太阳能。正如Karplus总结的那样：“我们的工作显示了继续这些改革的价值，包括引入市场和放宽行政限制......中国有能力充分利用其现有和未来的风能。”