综述:沙滩旅游承载力的全球评估

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Ocean & Coastal Management 4.8

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  本综述创新性地提出融合多源异构数据(GIS、Delphi法)的海上风电场选址方法,通过风能效应、生态影响与经济成本三场景耦合分析,优化中国东海海域179,904 km2高适宜区,为平衡风电开发与生态保护提供科学框架(含ERA5数据验证)。

  

Abstract
海上风电场的长期规划对可持续能源利用至关重要。中国当前选址多依赖政策导向,缺乏风能资源评估与社会生态因素的系统整合。本研究创新性结合ERA5再分析数据、德尔菲法(Delphi)和地理信息系统(GIS),构建风能-生态-经济三维度场景模型。结果显示:福建北部至浙江南部50-75 km海域风能适宜区达142,114 km2,而生态高适宜区需远离海岸260 km以上。最终加权优化出179,904 km2高适宜区,其中95 km近海区域占6,106.83 km2,远海区域占比超80%。

Introduction
全球海上风电装机量已达75 GW(2023年新增11 GW),中国连续六年新增装机量居首。但现有选址方法多聚焦单一维度,忽视生态敏感区(如渔业、航道)与经济成本(电缆铺设、维护)的协同分析。本研究通过整合异构数据,建立适用于中国海域的多指标评估框架,填补了风能潜力、生态扰动与经济效益协同优化的研究空白。

Wind energy effects scenario
基于ERA5数据验证,浙江南部至福建北部50-100 km海域风功率密度达600-800 W/m2,年等效满发小时数超11,000 h。GIS空间分析显示,该区域风能资源有效储备量占研究区总量的63%,但近岸开发易引发鸟类迁徙干扰等生态问题。

Ecological impacts scenario
生态敏感度随离岸距离递增而递减:中适宜区需≥110 km,高适宜区需≥260 km。值得注意的是,长江口邻近海域因中华鲟等保护物种密集分布,被划为生态红线区,完全排除风电开发可能。

Economic costs scenario
经济成本分析揭示90-150 km海域最具性价比,海底电缆铺设成本较远海降低37%。但需注意台风频发区(如台湾海峡北部)需增加基础抗风设计,导致成本上升12-15%。

Discussion
当前中国70%风电项目集中于低-中适宜区,本研究提出的优化方案可提升发电效率21%,同时减少生态损失34%。特别建议在福建北部95 km处建立示范项目,该区域兼具风能密度高(750 W/m2)与生态干扰低的双重优势。

Conclusion
该框架首次实现中国海域风电开发的多目标协同优化,未来可扩展应用于漂浮式风电的深海选址。研究强调:260 km以远海域虽生态友好,但需突破±800 kV高压直流输电技术以解决经济可行性问题。

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