摘要:挪威的研究人員繪制了1992年至2015年期間廢棄的所有農田,發現絕大多數都適合光伏發電和生物能源的部署。亞洲約占30%,其次是美洲,占28%,非洲占22%。歐洲和大洋洲的份額分別為20%和5%。
挪威科技大學(NTNU)的科學家在全球范圍內評估了在最近廢棄的農田上部署光伏和生物能源的潛力。
在《可再生能源》上發表的《生物能源和太陽能光伏發電在廢棄耕地上生產可再生能源的最佳組合》一文中,研究小組通過歐洲航天局(歐空局)氣候變化倡議(CCI-LC)初步確定,1992年至2015年間,大約有8300萬公頃的廢棄耕地。學者們指出:“我們通過跟蹤網格單元來識別廢棄耕地,這些網格單元在1992年從耕地過渡到2015年的任何非耕地(和非城市)等級。”。“換言之,棄耕地包括1992年登記為耕地而非2015年登記為耕地的所有網格單元。”已轉化為城市土地的農田網格單元不在調查范圍內。
挪威小組利用糧食及農業組織(FAO)的全球農業生態區3.0(GAEZ)建模工具,確定適合生物能源生產的農田,并選擇了三種多年生牧草,即柳枝稷、芒草和蘆葦金絲雀草,作為未來部署生物能源的最佳選擇由于其產量高、成本低、環境效益好。
這些地區光伏應用的潛力是通過氣候模型(CMCC-CM)的數據進行評估的,該模型是由歐洲地中海研究中心(Centro EuroMediterraneo sui Cambiamenti Climatici)開發的。然后將這些數據結合起來,在一項分析中找到兩種能源的最佳分配,分析不僅基于能源潛力和產量,還包括生物物理方面、當地土地利用、行政環境和社會經濟可行性限制。
根據他們的調查結果,在確定的8300萬公頃土地中,約30%位于亞洲,其次是美洲,占28%,非洲占22%。歐洲和大洋洲的份額分別為20%和5%。不同的原因可能導致這些地區的廢棄,如地形、地球物理限制、土壤質量下降以及不同環境、社會經濟和政治因素之間的土地退化。“然而,社會經濟驅動因素更為重要,”科學家們強調。
這些地區的生物能源潛力估計為每年35埃焦耳(EJ),而光阿生物能源福發電的年潛力約為179埃焦耳。然而,學者們強調,光伏發電比生物能源表現更好的程度因地區而異,后者在熱帶地區的表現比高緯度地區好。生物能源的最佳地點在南美洲、非洲和東南亞,而光伏發電的最佳地點雖然比生物能源分散,但在南美洲東海岸、中美洲、非洲部分地區、中歐和東南亞。“在斯堪的納維亞半島和北美發現了光伏產量最低的地區,”這家挪威組織表示,并補充說,在最初調查確定的8300萬公頃土地中,7500萬公頃確實適合太陽能和生物能源。在這一部分中,約5300萬公頃(68%)被認為是太陽能的最佳選擇,約2500萬公頃(32%)是生物能源的最佳選擇,前者在能源生產中的份額最大,約為91%。
研究人員總結道:“通過只考慮每種可再生能源的潛在初級能源產出,光伏發電的潛力遠遠超過全球范圍內的生物能源作物。”。“然而,考慮到不同的生物物理和社會經濟因素,可以對部署潛力進行更現實的比較。”他們認為,與將這兩種能源作為單獨的情況進行部署相比,將這兩種能源結合在一起可以提供更高的開發水平。







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