中国碳中和路径下光伏与风电选址的土地利用约束及其对能源转型的影响

《Nexus》：Land constraints shape renewable energy pathways and siting under China’s carbon neutrality

　　

研究亮点

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我们将综合评估模型与1公里尺度的选址实施方案相结合

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排除耕地、林地和灌木地后，中国陆上风电发电量减少0.8 PWh

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陆上风电的减少促使部署向内陆转移，并增加光伏、海上风电和碳捕获技术的发电量

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耕地冲突主要集中在中国中东部；生态约束主要影响南部地区

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严格排除条件下，光伏选址的局部并网成本增加45%，风电增加30%

摘要

光伏和风能的快速扩张是实现碳中和的核心，但在将国家转型路径转化为具体选址实施时，可能会面临土地和基础设施方面的制约。我们建立了一个综合宏观能源与地理空间选址框架，将GCAM-China模型与公用事业级光伏和陆上风电的1公里级选址相结合，研究土地利用约束如何影响省级层面的转型路径以及高分辨率的选址空间部署格局。在与中国2035年3600 GW光伏和风能目标相一致的碳中和路径下，2060年光伏和风电发电量分别达到5.87和6.45 PWh，合计装机容量为6555 GW。在基础约束的基础上，进一步排除所有耕地、林地和灌木地（严格约束），使陆上风电发电量减少0.80 PWh，同时部署空间向西北和内陆省份重新分配，公用事业级光伏、海上风电和碳捕获技术的发电量分别增加0.47、0.13和0.21 PWh。具体选址实施显示，北部和西北部省份具有稳健的部署区域，而耕地排除在中东部省份影响更大，进一步排除林地和灌木地则制约了南部和沿海省份。与基础约束相比，严格约束使选定光伏选址的局部并网成本增加45.3（32.3–57.1）%，陆上风电选址增加29.5（25.5–34.6）%。这些发现表明，可再生能源规划应整合土地利用类型的权衡关系和局部并网条件。

图文摘要