风能和太阳能被视为未来最具开发潜力的可再生能源，将主导未来全球可再生能源扩张。然而，这两种能源高度依赖气象条件，风速和太阳辐射的波动性使其在未来能源系统中的稳定性与可行性面临挑战。大量研究表明，21世纪高排放情景下，全球风能资源正呈现向南转移的趋势。相较于风力发电，气候变化对太阳能发电的影响较小，但全球超过50%的地区仍表现为负面效应。中国未来的风能与光伏发电潜力总体预计将有所下降，且在不同区域呈现明显的空间异质性。然而，现有研究多聚焦于高排放情景，较少关注低碳排放路径下风光资源的变化趋势及其协同作用的演变。因此，缺乏系统性评估低碳转型背景下中国风能与太阳能发电潜力及其耦合效应的科学依据。

针对以上问题，中国科学院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究员团队基于CN05.1数据、ERA5数据和CMIP6数据，系统评估了本世纪中叶两种碳中和情景（MOD和STR）及其对应的基线情景（SSP2-4.5）下，中国风能发电（WP）、太阳能光伏潜力（solar PV_POT）及其协同作用相对于历史时期的变化。同时，量化了全球碳中和政策对中国风光资源变化及其协同效应的影响，进一步揭示了WP和solar PV_POT变化的关键气象驱动因素，并评估了各情景下风光资源的时间变异性。

结果表明：低碳情景显著减缓了中国风能资源持续下降的趋势，尤其是华东和华中地区。尽管未来中国太阳能资源向东南方向转移，而低碳情景下，该区域的增长趋势表现出更强的稳定性与持续性。低碳模式不仅有效提升了风能和太阳能单独的利用效率，还显著增强了二者在全国范围内的协同效益。切入风速（< 3 m s⁻¹）与上升（3–11 m s⁻¹）频率的变化是导致21世纪风电变化的主要驱动因素，而太阳能光伏的变化则主要受表面下行短波辐射（rsds）的影响，风速的影响微乎其微。此外，全球碳中和政策在提升风能与太阳能潜力及其协同作用的时间稳定性方面发挥了关键作用。该研究成果为中国碳中和战略中的可再生能源布局提供了科学依据，并为全球气候变化下的能源转型提供了中国视角的解决路径。

相关成果以“Enhancing and stabilizing effects of low-carbon models on the synergistic benefits of wind and solar energy: Evidence from China”为题发表在“Applied energy”，论文第一作者为新疆生地所隆云霞博士，陈亚宁研究员为通讯作者。该研究得到中国科学院青年创新促进会（Y2022108）的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2025.126212

图1. 不同情景下未来风能与太阳能互补性指数的变化

图2 风电潜力（WP）和太阳能光伏潜力（PV_POT）及其协同效应的时间变异性变化