中国的电力系统服务的人口全球最多,每年供应的电量也是全球第一,由其产生的各种资源环境效应是可持续发展相关学科关注的焦点。为了应对气候变化,保护环境,更好地维持全球经济社会可持续发展,电力行业低碳转型发展势在必行。但是,要实现电力清洁化转型,还需要建设大量的基础设施,每年将会消耗一定数量的物质材料。通过对我国电力基础设施物质存量和物质流动的分析,可以为我国电力基础设施的转型提供重要的参考依据,包括材料减量化、废物管理和低碳发电等途径。本论文从电力系统的清洁化转型着手,利用动态物质流分析模型估算1980-2018年电力系统物质存量与流入量以及预测2019-2030年物质存量与流入量。并在此基础上,采用情景假设的方法分析电力清洁化转型路径的选择对未来电力系统材料需求的影响程度。最后,在资源和环境条件的约束下选择优化电力系统清洁化的路径。研究发现,电力系统物质存量从1980年的44Mt增加到2015年的530Mt。物质存量中占比最大的是水泥(约70%),其次是钢铁。2030年,物质存量将增加到1078Mt,单位装机容量的物质存量将继续增加,原因是风力和太阳能等新能源发电需要更多的储能设施和远距离输送的电网设施。因此,与传统的燃料密集型电力系统相比,我国未来的电力系统更具金属密集型。延长材料的使用寿命、小火电机组所占的比例、可再生能源的比例、特高压远距离输电比例、废弃物回收再利用都将会对未来电力系统材料需求产生不同程度的影响。火力结构优化、新能源比例提升、特高压远距离输电增加都将会对原材料市场提出更多的需求。另外,随着中国电力系统对物质的需求不断增加,其报废材料也将大幅度增加。本文在电力清洁化转型补贴资金有限的前提下,建立多目标优化模型,对电力清洁化转型补贴资金范围进行合理灵活控制,得到综合效益最大化的补贴资金分配方案,最后依据研究结果得出电力清洁化转型的实施效果的启示,并提出相关的建议。