为应对电力系统日益复杂化和多样化的挑战，解决中国可再生能源资源分布不均引起高效新型电力系统发展瓶颈提供切实可行的方案，提出一种基于高精度、精细化动态网格调控技术的创新能源方案。这一方案旨在提供因地制宜的大比例可再生能源利用支持，同时有效解决中国可再生能源资源分布不均的问题，为实现碳中和目标提供切实可行的路径，推动可持续能源未来的构建。

　　在中国实现碳中和的宏伟目标过程中，构建新型电力系统是关键一步。中国新能源资源丰富但分布不均，如何高效利用风能、太阳能等可再生能源，已成为能源转型中的一大难题。为应对能源需求增长与资源分布差异，本研究提出了一种高时空精度的大规模可再生能源布局与电力系统优化模型，基于因地制宜的策略，提升能源利用效率，优化电力消纳。特别是采煤沉陷区光伏和漂浮式光伏等可再生能源发电技术应用，不仅能够缓解土地资源紧张，还为碳中和目标的实现提供了新路径。本研究旨在为中国的能源公正转型提供理论支持与实践指导。

　　图1 本文聚焦于中国新型电力系统的构建，特别是在可再生能源大规模发展的背景下，探讨如何因地制宜优化能源布局。文章分析了废弃矿山光伏项目和浮动光伏技术在水电设施中的应用，提出了一种高时空精度的电力系统优化模型，为未来的能源发展与碳中和目标实现提供技术支持

　　随着全球气候变化加剧及能源结构转型的战略发展，推动可再生能源大规模发展已经成为全球共识。作为世界上最大的能源消费国，中国在实现碳中和过程中面临巨大的能源转型压力。研究预计，到2060年，中国电力需求将大幅增长，风能和太阳能将成为电力系统的主体。然而，由于中国能源资源的分布不均衡，尤其是可再生能源资源集中在西北沙漠等地区，而电力消费和人口密集的东部地区又面临资源短缺，如何解决这一不平衡的问题，成为构建新型电力系统的核心挑战。当前，中国面临可再生能源发展困境的原因主要有两方面：首先，风电和光伏资源空间分布不均，特别是中东部地区光伏项目的建设受限；其次，大规模可再生能源的并网与消纳问题依然严峻，尤其是风电和光伏的间歇性和波动性导致电网负荷压力不断增加。针对这些挑战，本研究提出了一种综合利用现有资源的电力系统优化方案。

　　废弃煤矿土地资源是我国能源结构调整中的一项重要潜力资源。中国约拥有13,000个废弃煤矿，总面积约23,000平方公里，这些土地具有显著的可再生能源开发价值。通过在废弃矿山建设光伏电站、风力发电等项目，可以缓解中东部地区光伏项目建设用地短缺的问题，同时提高土地的综合利用率。研究表明，废弃矿山不仅适合光伏发电和风电项目，还特别适合建设抽水蓄能电站，有效解决光伏的间歇性问题。尤其是煤矿特有的地质结构，使得这些地区在能源生产和环境恢复上具有双重优势。因此，废弃矿山的能源开发为中国的可再生能源布局提供了新的思路和方向。

　　另一个创新解决方案是将浮动光伏技术与现有水电设施结合，充分利用水面资源进行发电。浮动光伏不仅有助于减少温室气体排放，还能在有限的水面空间内最大化能源产出。这种结合方式能够显著提高能源利用效率，并优化水资源管理，成为未来新能源发展的重要方向。然而，浮动光伏的推广仍面临生态影响评估和政策支持等多重挑战，亟需进一步的研究与实践积累。

　　为应对大规模可再生能源接入和高时空精度的布局问题，本研究提出了一种基于大数据与空间信息技术的电力系统优化模型。该模型能够综合考虑资源分布、地理特征、土地利用及电网消纳能力等多个因素，优化能源的配置与调度。通过提高时空分辨率PP电子app下载，模型能够在格点和小时级别尺度对大区域的能源布局进行精细化调整PP电子app下载，为实现中国碳中和目标提供理论支持。

　　随着技术的不断进步，特别是在浮动光伏、废弃矿山能源利用等领域，中国可再生能源的潜力有望得到更充分开发。未来，随着高时空精度电力系统模型的进一步优化，可再生能源的区域布局和电力消纳问题将得到有效解决。为了实现碳中和目标，必须依靠创新技术和跨学科的协同研究，推动能源生产、传输与消纳等环节的智能化与灵活化。对于政策制定者而言，如何平衡环境保护与能源发展的需求，将是实现可持续发展的关键。

　　付晶莹中国科学院地理科学与资源研究所，博士、研究员，博士生导师, 中国科学院青年创新促进会会员、中国科学院地理所“秉维”优秀青年人才计划。2009年毕业于南京农业大学资源与环境学院，获学士学位，2012年6月毕业于中国科学院地理科学与资源研究所，获地图学与地理信息系统专业硕士学位，2015年6月获地图学与地理信息系统专业博士学位。研究领域和研究方向为资源可持续利用研究、可再生能源资源潜力与效益时空模拟、地缘环境系统模拟。

　　The Innovation是一本由青年科学家与Cell Press于2020年共同创办的综合性英文学术期刊：向科学界展示鼓舞人心的跨学科发现，鼓励研究人员专注于科学的本质和自由探索的初心。作者来自全球59个国家；已被151个国家作者引用；每期1/5-1/3通讯作者来自海外。目前有200位编委会成员，来自22个国家；50%编委来自海外(含39位各国院士)；领域覆盖全部自然科学。The Innovation已被DOAJ，ADS，Scopus，PubMed，ESCI，INSPEC，EI，中科院分区表(1区)等收录。2023年影响因子为33.2，2023年CiteScore为38.3。秉承“好文章，多宣传”理念，The Innovation在海内外各平台推广作者文章。PP电子app下载PP电子app下载