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为解决非洲城市化背景下能源获取不均、传统农村 - 城市二元划分影响电气化研究等问题,研究人员开展 “非洲城市化进程中电气化战略的地理空间视角” 研究。结果发现多数未通电人口在城市周边,这为能源规划提供新视角,意义重大。
在全球追求可持续发展的浪潮中,能源供应的均衡性至关重要。然而,在非洲这片充满发展潜力的大陆上,城市化进程的加速带来了一系列复杂的能源问题。非洲的城市人口从 1950 年到 2015 年增长了 2000%,城市不断扩张,新的城镇在原本的 “农村” 地区涌现,城市边缘人口也在迅速增加。但与此同时,基础设施建设却未能跟上城市化的步伐。
在电力供应方面,全球有 6.7 亿人缺乏电力供应,其中撒哈拉以南非洲(SSA)地区就占了未通电人口的 85%。长期以来,人们普遍认为能源获取不足主要是农村地区的问题,相关研究和政策也多基于农村 - 城市二元划分。但随着非洲城市化的推进,这种简单的划分方式已无法准确反映现实情况。例如,许多被视为农村的地区,实际上已经出现了大量的城市化现象,有许多未被官方统计的城市聚居区。在这样的背景下,传统的电气化研究和规划模式难以满足实际需求,迫切需要一种新的视角和方法来重新审视非洲的能源问题。
为了解决这些问题,来自国外的研究人员开展了关于非洲城市化进程中电气化战略的地理空间视角的研究。研究人员利用地理空间技术,基于城市农村集水区(Urban Rural Catchment Area,URCA)这一 30 类空间框架,对撒哈拉以南非洲未通电人口的分布进行评估。URCA 框架根据到最近城市参考点的通勤时间来描述空间,能够更好地反映城市化过程中基础设施接入模式与人口、经济变化的关系。
研究结果显示,多数未通电人口并非分布在传统认知中的偏远农村地区,而是集中在中小城市的周边(URCA 8 - 14),这些地区虽然人口占比 47%,但未通电人口却占比 57%。城市等级体系对电气化率也有显著影响,人口超过 100 万的城市电气化率高达 96%,而人口在 2 - 5 万的小城市电气化率仅为 54%。通过对不同国家的分析发现,尼日利亚等国的未通电人口主要集中在城市周边 1 小时通勤范围内,而毛里塔尼亚、加蓬等国则有大量未通电人口分布在距离城市 3 小时以上的偏远地区(URCA 30)。此外,热点分析还揭示了西非沿海、尼日尔 - 尼日利亚边境等地区存在集中的电力获取赤字区域。
这项研究意义重大。它突破了传统的 “农村电气化” 观念,指出能源获取赤字更多集中在城市、城市化或城市周边地区。这有助于重新定位能源投资方向,将更多资源投向中小城市,促进当地经济发展。同时,研究结果还能为技术选择提供参考,避免因传统二元划分导致的技术选择偏差。在制度层面,也能推动相关机构重新审视自身管辖权,确保城市化进程中的人口都能获得电力支持,符合可持续发展目标 7(SDG 7)“确保所有人都能获得负担得起、可靠、可持续和现代的能源” 的要求。该研究成果发表在《Applied Geography》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,对人口、电气化和 URCA 等地理空间数据集进行整合与处理,将其裁剪到国家行政边界。其次,通过对识别出的人口超过 10,000 人的城市聚集体的矢量数据集进行栅格化处理,以提供统一的 “城市” 和 “农村” 划分。最后,利用区域运算将电气化和未电气化人口重新分类到 30 个 URCA 类别中,并进行距离计算和热点分析。
研究结果具体如下:
- 人口与电气化分布:通过对撒哈拉以南非洲人口按电气化状态沿 URCA 框架重新分类,发现最偏远地区(URCA 29 和 30)人口和未通电人口占比均较少,而多数未通电人口生活在城市聚居区 1 小时通勤范围内(URCA 8 - 14),且城市等级越高,电气化率越高。
- 城市等级与电气化关系:进一步分析城市等级对电气化的影响,发现随着城市人口阈值降低,电气化率大幅下降,且这种趋势在城市周边地区也有所体现。
- 未通电人口聚集区域:研究显示,中等规模城市及其周边地区集中了大量未通电人口,如在六个参考国家中,城市人口在 5 - 50 万的城市周边地区未通电人口绝对数量最多。
- 国家差异分析:不同国家未通电人口在 URCA 框架中的分布存在显著差异,尼日利亚等国未通电人口多集中在城市周边,而部分国家则集中在偏远地区。
- 距离与热点分析:计算未通电网格单元到最近通电单元的距离发现,多数未通电人口在物理上距离现有通电区域较近,但各国情况不同。热点分析则确定了多个电力获取赤字集中区域。
研究结论和讨论部分强调,能源贫困在非洲可能正呈现城市化趋势,理解电力获取赤字的空间分布有助于识别不同人群面临的接入障碍,为基础设施投资提供方向,优化技术选择,推动制度变革。尽管研究存在一定局限性,如数据集可能无法完全反映部分电气化情况,未考虑电力供应的可靠性和质量等,但为后续研究奠定了基础,未来可利用 URCA 框架进行长期研究,更好地满足非洲日益城市化人口的能源需求,推动可持续发展。