新加坡高度依赖天然气，占其能源需求的95%。为了应对气候变化并保障能源安全，新加坡制定了绿色计划，计划在2030年将政府太阳能发电量提升至2千兆瓦峰值 (Gigawatt-peak，GWp) 的太阳能发电量。
新加坡太阳能发展现状与挑战
目前，太阳能成为新加坡能源信念的主要发展方向。根据新加坡可持续能源协会的数据，太阳能有潜力满足约17%的电力需求。
然而，确定土地资源、太阳能光伏安装面临挑战。风能和核能的选择受限使太阳能成为唯一可安装的大规模可再生能源选择。
新加坡的绿色计划设想将太阳能发电能力提升六倍，通过屋顶和浮动光伏系统等创新手段实现扩展，计划到2030年实现2GWp的太阳能容量。
在最近研究中采用了系统思维和系统动力学 （Systems Thinking and Systems Dynamics，ST&SD）建模方法来评估新加坡的太阳能容量目标、碳排放节省和整体能源结构。
新加坡国立大学研究人员的一项新研究表明，新加坡有望实现其 2030 年太阳能目标，甚至可能超越这一时间表。
来源：NUS官网
系统思维与系统动力学方法的应用
系统思维与系统动力学是分析复杂系统的一种建模方法，旨在通过反馈循环和动态模型来模拟系统变化。
在本研究中，ST&SD方法的应用包含几个关键阶段，包括问题构建模、因果循环分析和动态模拟。通过这些模型，新加坡太阳能政策的影响和效果可以被更准确地量化。
在模型中，研究团队构建了四个主要子系统：光伏板安装、太阳能发电成本、碳排放节约和能源需求。这些子系统之间的交互通过情景规划进行模拟，帮助预测新加坡不同的政策条件的能源系统可能表现出来。
图表概述了系统动力学建模和评估的应用，以评估新加坡在 2030 年绿色计划下实现太阳能发电目标的进展情况。
来源：NUS官网
住宿学院4的能源研究项目
本科项目培养系统思维
该研究是由住宿学院4提供的UTC2704系统项目课程下的后续本科研究项目的一部分。在这个高级研讨课程中，学生们在指导下的应用ST&SD方法，模拟并分析复杂问题。
导师简介：Bellam Sreenivas博士
Bellam Sreenivasulu博士是住宿学院4的高级讲师及常驻研究员.
负责教授系统思维与系统动力学课程，并指导学生深入学习能源系统的知识，包括可持续能源生产、能源供需、能源安全和碳排放问题。
Bellam博士致力于跨学科设计和实施、以学生为中心的教学法，帮助学生提升批评性与系统思维能力。
来源：NUS官网
太阳能目标预测与节能效果
根据新加坡太阳能研究所的预测，太阳能在国家电网中的活动预计在2030年达到2%至6%，到2040年达到3.5%至8%，每年可减少数百碳排放量。
模拟结果表明，在适当的政策支持下，新加坡有望提前至2028年实现2GWp的太阳能目标。2030年，太阳能预计将达到3.9%的电网规模，并实现110万吨的碳排放节省。
政策结果模拟进一步支持了提升太阳能发电比例的吸收。到2040年，太阳能预计可在新加坡电力结构中达到5.1%，并带来显着的碳排放减少量。
这为新加坡实现净零目标提供了现实路径，也为未来能源安全带来积极影响。
