自“雙碳”目標提出以來，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，大力推動太陽能、風能等清潔能源開發(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，也是實現(xiàn)雙碳目標的重要基石。目前，我國太陽能發(fā)電的增長速度超過了世界上任何其他國家，占全球太陽能發(fā)電能力的36%（2021年），預計到2060年，太陽能發(fā)電量將占全國可再生能源比例的50%以上。而集中式光伏電站大量建設對土地資源帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)（平均約17.5km2/GW）。例如，我國過去以在西北地區(qū)建設光伏電站為主，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施提供充足的土地，是我國和與其他發(fā)展大力太陽能路徑類似國家面臨的巨大挑戰(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。
本研究收集了我國大陸各省光伏電站的建造信息和國家對各類太陽能發(fā)電路徑的規(guī)劃數(shù)據(jù)，擴展與預測分析了中國三類太陽能發(fā)電設備（PV power station; Concentrated solar power; Construction-integrated PVsystem）的裝機量。特別針對會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)預測至2060年太陽能發(fā)電站土地占用量與土地占用類型，尤其是評估了占用較為寶貴的農(nóng)業(yè)用地情況；同時還初步討論了土地占用帶來的經(jīng)濟社會和環(huán)境影響，并針對性提出了優(yōu)化發(fā)展建議。研究表明：預計從2021年到2060年期間，我國的太陽能占地面積將增加14倍（從2021年的累積約1400km2增長到近20000 km2）。且近年光伏發(fā)電站逐漸向東部遷移的趨勢也對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)。對于同等規(guī)模（裝機量）的光伏電站建設，對東部地區(qū)造成的土地侵蝕（特別是農(nóng)業(yè)用地）影響遠遠高于西部地區(qū)，由此會產(chǎn)生一系列的“蝴蝶效應”，造成不利的經(jīng)濟、社會和環(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，并進行了定量化的綜合評估。包括我國在內(nèi)全球諸多國家和地區(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“沖突競爭”關(guān)系以及造成的一系列不利影響，客觀認識和解決這些矛盾或影響，以確保全球碳中和目標的如期實現(xiàn)。
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https://www.nature.com/articles/s41561-023-01304-1