中国の低炭素電力転換に向けた電力・炭素連動と蓄電池最適化のモデリング
Modeling Electricity–Carbon Coupling and Storage Optimization for China’s Low-Carbon Power Transition (原題)
Ruopu Yang, Pingliang Zeng
🤖 gxceed AI 要約
日本語
中国の電力システムを対象に、経済・政策・技術・電力需要・柔軟性資源の5サブシステムを統合したシステムダイナミクスモデルを構築。グリーン証書と炭素市場の連動メカニズムを組み込み、2020〜2060年の電源構成をシミュレーションした。炭素価格には約200元で石炭火力収益が侵食され始める「起動閾値」、約500元で急速な退役と再エネ投資シフトが起きる「加速閾値」、約800元で脱炭素効果が逓減する「飽和閾値」という三重閾値効果を定量化。政策と技術の相乗シナリオでは2060年にベースライン比99.8%減を達成し、その約7割が相乗効果によるものと示した。
English
A system-dynamics model integrating economy, policy, technology, demand, and flexibility subsystems simulates China's power mix to 2060, embedding a green-certificate–carbon-market linkage. It quantifies a triple-threshold carbon price effect: ~200 RMB/tCO2 erodes coal profitability, ~500 triggers rapid coal retirement and renewable investment shift, and ~800 yields diminishing decarbonization returns requiring storage. A policy–technology synergy scenario cuts emissions 99.8% below baseline by 2060, with synergy driving ~70% of the reduction.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
日本では炭素価格と電力市場の連動設計がGX推進・排出量取引制度の議論と直結する。炭素価格の非線形閾値分析は、日本が導入を検討する炭素賦課や電力市場改革の政策設計に示唆を与える。
In the global GX context
Offers a quantitative template for how carbon price levels interact with power-market dynamics and storage needs—directly relevant to ISSB/transition-finance debates on carbon pricing as a transition lever and to jurisdictions designing emissions trading with electricity-market coupling.
👥 読者別の含意
🔬研究者:炭素価格と電力市場の連動をシステムダイナミクスで扱う手法と閾値分析の枠組みが参考になる。
🏢実務担当者:炭素価格水準ごとの石炭火力収益・再エネ投資シフトの感応度を自社の移行リスク評価に活用できる。
🏛政策担当者:炭素価格の閾値設計と蓄電池など柔軟性資源の補完的導入の必要性を政策立案に反映できる。
📄 Abstract（原文）
Abstract China’s ambitious “dual carbon” goals necessitate a profound low-carbon transition of its power system, a process fraught with complexities arising from the dynamic interplay of policy, technology, and market mechanisms. To address this challenge, this study develops a novel system dynamics model that integrates five key subsystems: economy, policy, technology, electricity demand, and flexibility resources. A significant innovation is the incorporation of a dynamic green certificate–carbon market linkage mechanism, which captures critical feedback effects. This model simulates China’s power structure evolution from 2020 to 2060, introducing a dynamic carbon quota banking system and coupled electricity–carbon price differential equations. Our analysis quantifies a “triple-threshold” effect of carbon price, revealing its nonlinear impact on coal power costs, unit retirement, and renewable energy investment: (1) an activation threshold ( ∼ 200 RMB / tCO 2 ) where coal power profitability begins to erode; (2) an acceleration threshold ( ∼ 500 RMB / tCO 2 ) triggering rapid coal unit retirement and a structural shift in investment toward renewables; and (3) a saturation threshold ( ∼ 800 RMB / tCO 2 ) where further carbon price increases yield diminishing returns for decarbonization, necessitating complementary flexibility resources such as storage. Furthermore, we propose an adaptive regulation mechanism to mitigate electricity price volatility and construct a strategy for energy storage configuration aligned with system flexibility optimization. Multidimensional policy–technology synergy scenarios demonstrate that a combination of strong intervention and high technological progress (S1) can achieve a 99.8% reduction in carbon emissions by 2060 compared to the baseline, with policy–technology synergy driving approximately 70% of this reduction.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.1061/jleed9.eyeng-7249first seen 2026-11-11 04:51:10 · last seen 2026-11-13 05:07:03
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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。