就像遠洋航行需要根據導航來不斷地調整航向，實施“雙碳”目標的路線圖，也需要通過科學方法來及時修正。

 

“以現實狀態為初始點，以轉型的目標狀態為終點。在這兩點之間的時空物演化過程，就是需要優化的路徑。”薛禹勝說，當經濟社會發展環境發生重大變化時，都需要以當時狀態為新的起始點，重新優化，就如同導航中需要根據偏航情況及時重新規劃路徑。

 

實現“雙碳”目標的路徑，與物理層面、信息層面及社會層面的眾多因素相互作用。

 

薛禹勝表示，這樣復雜的多領域、多時間尺度、多目標的演化路徑，幾乎不可能靠“拍腦袋”的方式來優化。通過計算機分析比較不同的演化路徑，量化其經濟代價的方式成為必然趨勢。

 

薛禹勝所帶領的團隊已經在相關問題的研究中探索了近20年，2017年他將相關研究理念總結凝練為CPSSE，即能源的信息物理社會系統。

 

“經濟安全、能源安全、環境安全等都是‘雙碳’目標的應有之義，最優路徑必定是協同發展，而不是片面強調某個側面。”薛禹勝說，這個框架全面考慮了環境、技術、經濟、社會、行為等因素的交互影響。

 

例如，當前我國大力發展風電、光伏等新能源，將更多的不確定性帶入電網的規劃、建設及運行。傳統模型局限于電力系統內部的分析，CPSSE則把碳元素流、能源流、資金流、信息流、行為流等納入分析研判。

 

2015年以來，南瑞集團一直與國家能源集團、華能集團、青海省電力公司等能源企業聯合開展能源電力轉型的研究，用CPSSE的理念指導能源企業制定碳達峰行動方案與碳中和目標，以及中長期能源電力發展規劃。目前，薛禹勝的團隊正全力攻關碳減排碳增匯路徑仿真推演與協同、新型電力系統運行與規劃協同、能源環境市場調控優化等關鍵技術，致力于為我國“雙碳”目標實現與能源轉型路徑優化提供科技支撐。

 

為推動能源、電力、環境系統監測評估體系的統籌融合，進一步指導雙碳變革下各類碳排放管理主體的低碳運營，2021年，在薛禹勝院士的倡議下，南瑞集團組建碳管理系統專項攻關團隊。目前，已完成具有全景監視、評估診斷、態勢感知、雙碳規劃和資產配置五大模塊二十余項功能的碳管理系統（Carbon Management System，CMS）研發，攻克了跨領域信息感知與采集、多源異構數據融合分析與知識提取等關鍵技術，實現了面向電網企業和大型工業企業的碳管理系統現場部署試運行和示范應用。目前，正持續為區域政府、電網企業、能源集團和工業園區等不同碳管理主體提供多層次多場景解決方案，全面賦能不同碳管理主體，提升其雙碳變革過程中碳足跡的可觀、可測和可控水平。