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随着社区减少碳排放,土地使用至关重要
2022年10月11日    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com    |  投稿

由于靠近玉米田的路边没有风力涡轮机标志,土地使用对于可再生能源来说是一个棘手的问题,这一点也不奇怪。但不同的零碳技术到底使用了多少土地?

密歇根大学核工程与放射科学系“零增长最快路径倡议”高级访问研究员杰西卡·洛夫林与突破研究所、加州大学圣巴巴拉分校和加州大学伯克利分校的同事一起研究了这个问题。她是《公共科学图书馆·综合》研究报告结果的第一作者,她告诉密歇根工程师他们的发现的重要性。

为什么能源开发商和决策者考虑发电占用的土地很重要?

目前,大多数能源系统建模侧重于维持电网可靠性,同时减少排放和最小化成本鈥攚很少关注其他环境影响,如土地使用、生态系统破坏、用水和物质投入。然而,普林斯顿大学的净零美国和NREL的可再生电力期货等严格的脱碳研究预计,能源基础设施占用的土地将大幅扩张。

至少在美国,我们似乎有很多可用的土地,所以你可能会认为这真的不是温室气体排放的问题。但我们开始看到,当地反对可再生能源项目的呼声迅速上升,这实际上与土地有关。如果一个项目占用了大量土地,更多的社区受到影响,更多的景观受到破坏,更多的人可能会有动力尝试停止该项目。

在我们向清洁能源过渡的过程中,土地使用的权衡是什么?

广义地说,可再生能源技术比当今的电力结构更为广泛,这意味着与化石燃料或核能相比,它们占用更多的土地来产生一定数量的电力。但我们改变土地的程度也很重要。砍伐森林建造风力发电项目与在农田上建造截然不同。能源系统模型可能会得出这样的结论:一个给定的地区需要100千兆瓦的风力,但要知道这些风力涡轮机应该建在哪里,建在谁的土地上,这是一个完全不同的问题。

你学习的主要收获是什么?

我认为大多数人都有一种感觉,可再生技术占用了大量土地,但我们的研究令人惊讶的是,在不同技术之间和特定技术内,土地利用强度的差异有多大。我们收集了运营发电厂的土地使用和发电数据鈥攊包括煤炭、天然气、核能、风能、太阳能光伏、浓缩太阳能、地热、水力发电和生物质鈥攁跨越73个国家和45个美国州。每种技术的平均土地利用强度相差约一万倍,从核能的低到专用生物质的高(这意味着专门用于燃烧发电的材料的种植)。但即使是像水电这样的单一技术,也存在巨大的差异:从每太瓦时十分之一公顷的电力到近300万公顷的电力。

你对选择能源组合有什么建议吗?

根据每个社区的价值和资源可用性,最佳组合将有所不同。例如,水力发电可以是一种负担得起的无排放电力来源,但它只是在非常具体的地点的一种选择,其中大多数已经在美国和欧洲开发。一些社区可能对托管海上风电非常兴奋,而其他社区则希望保护其自然景观。我们进行这项研究的目的是向决策者提供更好的信息,以便他们能够了解挑战的规模并做出更好的决策。

我们有什么策略可以用来减少能源开发对我们景观的影响吗?

绝对地首先,我们应该着眼于现有工业和商业景观的适应性再利用。例如,公用事业规模的太阳能可以建在大型仓库或停车场上方。新的核电站可能位于退役的燃煤发电厂。

在土地使用备受关注的地区,能源系统规划者可以优先考虑使用高效、低碳的能源技术,如核能和地热。

用于能源生产的土地数量可能会增加,这仅仅是因为化石燃料的能源密度很高,而且发电厂位于需求中心附近。但所需的新土地数量将在很大程度上取决于我们使用的技术组合以及我们建设新能源基础设施的地点。

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