本推文来源：
土地生态课题组
本文
发表于国际期刊
Journal ofEnvironmental Management
，
2024
年第
366
卷。
通讯作者为中国科学院新疆生态与地理研究所的李生宇研究员。
文章认为，西北地区拥有丰富的太阳能资源和广阔的土地，是发展太阳能光伏系统的关键区域。然而，选址限制和恶劣的天气条件阻碍了光伏电站的成本收益和运营维护。以前的研究在评估场地适宜性时没有考虑极端气象因素，导致在确定合适区域和建立指标系统方面存在研究空白。基于此，通过考虑制约集中式光伏电站(CPPS)建设的七个因素，文章开发了基于地形、气候、土壤和经济因素的指标系统，并进一步量化不同地点的太阳能发电潜力 (SEGP)、碳减排效益和土地利用潜力。结果表明，被评为非常适宜和极其适宜的区域在选址适宜性中所占比例最大，总计达到62.35%。场地适宜性与电力消耗之间的相关性在很大程度上不显著，这凸显了两者之间加强协调的必要性。此外，文章预测2030年新疆、甘肃、内蒙古、青海、宁夏和陕西的用电量分别为56.62、19.86、54.54、13.59、15.96和33.34(×10
11
kWh)，相应的碳减排潜力分别为20.2、7.1、19.4、4.8、5.7和11.9(×10
9
kg)。因此CPPS建设的土地利用和碳减排潜力巨大。
文章以中国西北六省为研究区，首先依据多因素筛选出适宜建设光伏电站的区域，其次基于科学的指标体系定量评价了光伏选址适宜性等级，继而评估了光伏发电潜力与土地利用潜力。在具体处理和分析过程中，使用了多重共线性诊断、AHP层次分析法、TOPSIS逼近理想解排序法等。需要重点指出的是，对CPPS选址时重点使用了限制区域排除法，即排除了受政策法规和自然禀赋限制的区域；在计算SEGP时，考虑了适宜区域面积、年太阳辐射量、接收太阳辐射的面积因子、光伏组件的发电效率、损耗率、弃光率等。
（图片来自原文）
结果表明，西北六省47.49% 的区域适宜建设CPPS。按照适应性评价结果，其中一般适宜（0.40–0.55，1级）、适宜（0.55–0.58，2级）、比较适宜（0.58–0.60，3级）、非常适宜（0.60–0.62，4级）或极其适宜（0.62–0.73，5级），分别占总适建面积的12.85%、8.76%、16.04%、40.46% 和 21.89%。按不同省级行政区看，新疆的潜在适宜建设光伏电站的区域占该省份土地总面积的40.17%，最适宜的地区位于戈壁沙漠，而且靠近重要的行政中心；青海省潜在适宜建设区域占该省份总面积的29.48%，主要位于其北部；甘肃省潜在适宜建设区域占总面积比重为32.67%，主要位于西北部；宁夏和陕西潜在适宜建设区域比例分别为 28.45%和27.57%，主要位于黄土高原；内蒙古54.09%的土地是潜在适宜建设区域，其中适宜性等级呈比较适宜及其以上的面积达99.89%。
（图片来自原文）
基于双变量局部 Moran's I分析对选址适宜性和用电量进行空间相关性分析，结果表明适宜建设光伏电站的区域整体人口较少，城建区面积较小、距离较远、连通性较弱，消纳能力较弱，因此光伏电站选址适宜性与用电量耦合关系不密切，大部呈不显著关系，面积为160.52万km
2
。
（图片来自原文）
基于差分自回归滑动平均模型，结果表明2030年新疆、甘肃、内蒙古、青海、宁夏和陕西的用电量预计为56.62、19.86、54.54、13.59、15.96和33.34(×10
11
kWh)，若均发展CPPS以满足用电量需求，则理想条件下对应的碳减排潜力分别为20.2、7.1、19.4、4.8、5.7和11.9(×10
9
kg)。为满足2030年的预测用电量需求，理论上新疆、甘肃、内蒙古、青海、宁夏和陕西的CPPS建设面积应分别为7016.79、2279.32、6522.06、1486.46、1848.43和4512.44km
2
。各省份流动沙漠和戈壁的光伏发电潜力，均可满足本省2030年用电量预测值，同时也有向外省输送电力的巨大空间，具有巨大的经济效益潜力。
（图片来自原文）
讨论认为，目前中国面临的挑战包括新能源的不平衡、开发不足，以及土地资源的限制等问题。中国西北的六省大部均可接收到稳定而充足的太阳辐射，以满足建设CPPS的太阳辐射要求，但光伏电站建设适宜性是由经济效益和开发成本两者综合决策。然而，新能源发展不平衡不充分的问题逐渐凸显，土地资源的约束作用是矛盾核心点。碎片化式的光伏基地开发增加了建设成本，并对脆弱的生态环境造成了强烈扰动，导致发电潜力和消纳能力不匹配。因此，需要综合考虑自然气候、地形、土地利用和政策要求等因素，克服这些制约因素，利用光伏发电保障和增强能源供应，促进CPPS高质量发展。为了实现这一目标，必须实行可持续性的规划和选址。一方面在满足相关标准的同时，平衡环境保护和经济效益，严格遵守生态环境分区和环境治理要求。有关部门应深入探索“沙戈荒”区域的土地资源利用潜力，以更好地解决土地资源瓶颈问题。另一方面，有必要综合已有研究结果评估光伏电站建设潜力。并应加快建设特高压输电网和新型储能装置，优化新能源项目并网流程，以缓解选址适宜性与电力消纳的空间不平衡矛盾。最后，完善新能源消纳的评价指标体系和奖惩机制，以加强对CPPS的可持续管理。
