自“雙碳”目標(biāo)提出以來，各地區(qū)和各有關(guān)部門圍繞能源綠色低碳發(fā)展制定了一系列的政策措施，大力推動(dòng)太陽能、風(fēng)能等清潔能源開發(fā)利用，并取得了明顯成效。太陽能是最主要的清潔能源之一，也是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要基石。目前，我國(guó)太陽能發(fā)電的增長(zhǎng)速度超過了世界上任何其他國(guó)家，占全球太陽能發(fā)電能力的36%（2021年），預(yù)計(jì)到2060年，太陽能發(fā)電量將占全國(guó)可再生能源比例的50%以上。而集中式光伏電站大量建設(shè)對(duì)土地資源帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)（平均約17.5km2/GW）。例如，我國(guó)過去以在西北地區(qū)建設(shè)光伏電站為主，目前正轉(zhuǎn)向中東部人口密集地區(qū)，且大量占用農(nóng)業(yè)土地資源。如何持續(xù)開發(fā)太陽能并合理利用土地資源，并在不對(duì)稀缺土地資源特別是農(nóng)業(yè)用地造成不利影響的前提下為太陽能設(shè)施提供充足的土地，是我國(guó)和與其他發(fā)展大力太陽能路徑類似國(guó)家面臨的巨大挑戰(zhàn)，但迄今為止，這一問題在仍沒引起足夠關(guān)注，且尚未妥善解決。
本研究收集了我國(guó)大陸各省光伏電站的建造信息和國(guó)家對(duì)各類太陽能發(fā)電路徑的規(guī)劃數(shù)據(jù)，擴(kuò)展與預(yù)測(cè)分析了中國(guó)三類太陽能發(fā)電設(shè)備（PV power station; Concentrated solar power; Construction-integrated PVsystem）的裝機(jī)量。特別針對(duì)會(huì)大量占用土地的前兩者發(fā)電類型，使用已獲取的光伏電站土地占用數(shù)據(jù)估算了各省份2000年到2021年、并繼續(xù)預(yù)測(cè)至2060年太陽能發(fā)電站土地占用量與土地占用類型，尤其是評(píng)估了占用較為寶貴的農(nóng)業(yè)用地情況；同時(shí)還初步討論了土地占用帶來的經(jīng)濟(jì)社會(huì)和環(huán)境影響，并針對(duì)性提出了優(yōu)化發(fā)展建議。研究表明：預(yù)計(jì)從2021年到2060年期間，我國(guó)的太陽能占地面積將增加14倍（從2021年的累積約1400km2增長(zhǎng)到近20000 km2）。且近年光伏發(fā)電站逐漸向東部遷移的趨勢(shì)也對(duì)東部十分稀缺和寶貴的農(nóng)業(yè)土地資源帶來了巨大壓力和挑戰(zhàn)。對(duì)于同等規(guī)模（裝機(jī)量）的光伏電站建設(shè)，對(duì)東部地區(qū)造成的土地侵蝕（特別是農(nóng)業(yè)用地）影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于西部地區(qū)，由此會(huì)產(chǎn)生一系列的“蝴蝶效應(yīng)”，造成不利的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境影響。
本研究首次提出了太陽能光伏電站造成的土地侵蝕及環(huán)境影響這一新課題，并進(jìn)行了定量化的綜合評(píng)估。包括我國(guó)在內(nèi)全球諸多國(guó)家和地區(qū)，在大力開發(fā)清潔能源過程中，需要迫切關(guān)注能源發(fā)展與土地之間的“沖突競(jìng)爭(zhēng)”關(guān)系以及造成的一系列不利影響，客觀認(rèn)識(shí)和解決這些矛盾或影響，以確保全球碳中和目標(biāo)的如期實(shí)現(xiàn)。
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https://www.nature.com/articles/s41561-023-01304-1