张力小 陈云钊 张鹏鹏 李雨芩 武子凡 杨娜

摘要 随着气候变化、能源短缺等问题的日益突出，大规模开发可再生清洁能源已成为世界各国的普遍选择。其中，陆上风电以其技术成熟、安全高效的优势，在全球能源转型的进程中发挥着重要作用。然而，风能资源具有能量密度低、不稳定和空间分散等特点，大规模开发陆上风电需要大量土地资源支撑。为保障碳中和目标下风电发展的土地资源需求，该研究对中国陆上风电的土地占用情况进行了定量研究。首先，以排他性为界定标准，从时空维度重新划分了风电场土地占用类型。其次，融合样本参数法和α形状算法，分类核算了中国现有陆上风电场的占地面积。最后，综合考虑风电技术发展趋势，系统模拟预测了碳中和目标下不同发展情景的中国风电用地需求。结果表明：①基于排他性原则，风电场总占地面积在空间维度上可分为直接影响区域和间接影响区域两部分；直接影响区域在时间维度上可分为永久用地和临时用地两部分。②2022年中国陆上风电场风机基础占地、永久用地、临时用地和直接影响区域占地面积分别达到48. 28 km2、352. 08 km2、1 234. 86 km2和1 638. 81 km2。③2022年中国陆上风电场间接影响区域占地面积和总占地面积分别达到了9. 81×104 km2和9. 99×104 km2，总占地面积几乎与全国城镇总用地面积相当。④与当前技术水平情景相比，技术进步与风机换代情景下，2060年中国风电各类用地需求均有大幅下降，且用地需求在2050年前后达到峰值，风电机组的大型化替代对土地资源的节约潜力巨大。……