“據(jù)國內(nèi)多家權(quán)威機(jī)構(gòu)測算，實(shí)現(xiàn)碳中和愿景，2060年我國風(fēng)電和光伏裝機(jī)量將達(dá)60億千瓦以上。然而完成60億千瓦的新能源裝機(jī)到底需要占用多少土地?當(dāng)前學(xué)界、政界和企業(yè)界還有很大分歧。本文嘗試做一分析。”

01 按裝機(jī)密度計(jì)算

若按裝機(jī)密度計(jì)算，當(dāng)前技術(shù)水平下，我國風(fēng)電的裝機(jī)容量密度約為5MW/km2(不同地形有差異);光伏的裝機(jī)密度約為50MW/km2(不同緯度和地形有差異)。那么，完成60億千瓦的新能源裝機(jī)(假設(shè)風(fēng)光裝機(jī)比為1：1)，所需的土地面積為：

風(fēng)電：30億kW/(5MW/km2)=60萬km2

光伏：30億kW/(50MW/km2)=6萬km2

風(fēng)光合計(jì)占地：66萬km2

相信很多人看到這一數(shù)字，都不禁要問，66萬平方公里?是不是太多了?66萬平方公里是個什么概念?中國國土面積960萬平方公里，66萬平方公里約占國土面積的7%。

如果66億新能源裝機(jī)都放在西北戈壁和荒漠地區(qū)，大家可能覺得問題不是太大，而放在東部地區(qū)，可能根本無法實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橥瓿?0億新能源裝機(jī)幾乎將整個華東地區(qū)(上海、江蘇、浙江、安徽、福建、山東、江西)“全覆蓋”。

然而，這種算法有沒有問題，符合實(shí)際嗎?

02 按征地面積計(jì)算

為摸清風(fēng)電場和光伏電站實(shí)際建設(shè)過程中的土地占用情況，我們分別找了一些近兩年開工建設(shè)的新能源項(xiàng)目可研報告。

根據(jù)可研報告，對于一個10萬千瓦的(集中式)風(fēng)電場而言，其實(shí)際建設(shè)過程中涉及到的永久性土地征用面積約為40～50畝(包括風(fēng)機(jī)及箱變基礎(chǔ)占地、升壓站占地、集電線路桿塔用地等)。

臨時性土地征用面積約400～500畝(包括風(fēng)機(jī)組裝場地占地、檢修道路占地和施工臨時設(shè)施占地等)。其中風(fēng)機(jī)組裝場地占地和施工臨時設(shè)施占地在項(xiàng)目建設(shè)完成后可完全恢復(fù)。剩余山地風(fēng)電場的檢修道路占地約300畝。

對于一個10萬千瓦的(集中式)光伏電站而言，其實(shí)際建設(shè)過程中的土地征用面積約為2000～5000畝(包括光伏箱變占地、升壓站占地、施工道路、進(jìn)場道路、光伏投影區(qū)和光伏間隔區(qū)等)。

光伏電站占地面積受項(xiàng)目地所在緯度、地形起伏程度、組件類型、排布方式影響很大。

若按實(shí)際征地面積計(jì)算，完成60億千瓦的新能源裝機(jī)(假設(shè)風(fēng)光裝機(jī)比為1：1)，所需的土地面積為：

風(fēng)電：30億kW/(42.86～44.12萬kW/km2)=0.68～0.7萬km2

光伏：30億kW/(3～7.5萬kW/km2)=4～10萬km2

注：1平方公里等于1500畝。

風(fēng)光合計(jì)占地：4.68～10.7萬km2，約占國土面積的0.49～1.11%。

對于分散式風(fēng)電和分布式光伏而言，由于不需要新建升壓站，且臨時性征用土地都可恢復(fù)，其占地面積會更少。

據(jù)風(fēng)能專委會秦海巖秘書長測算，若分散式風(fēng)電開發(fā)中采用圓錐塔筒的5MW風(fēng)機(jī)，地下基礎(chǔ)部分深埋至少2米，不會影響耕種，且露出地面的承臺部分占地不足100平方米。這樣，開發(fā)5億千瓦分散式風(fēng)電需安裝10萬臺，占地1000萬平方米，即10平方公里。

圖片來源：世界資源研究所《長三角地區(qū)分布式可再生能源發(fā)展?jié)摿霸妇啊?/p>

若采用桁架式塔架基礎(chǔ)(類似巴黎埃菲爾鐵塔)，支撐塔架的四個角各占地1.5平米左右，總占地面積只有6平方米。且塔架下面空間非常寬闊，可以行駛拖拉機(jī)與收割機(jī)，不影響機(jī)械化耕種。采用這種塔架技術(shù)，使用5MW機(jī)組，開發(fā)5億千瓦分散式風(fēng)電裝機(jī)需用地60萬平方米，即900畝。可以說，分散式風(fēng)電基本不占用土地。

采用160米“預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管塔架”機(jī)組并網(wǎng)

對于分布式光伏而言，當(dāng)前技術(shù)水平下(以山東為例)，每平米屋頂大約能裝0.2千瓦。開發(fā)10億千瓦分布式光伏需占用屋頂面積5000平方公里。

分布式屋頂光伏

若采用集中式和分散(布)式并舉的方式，完成60億千瓦的新能源裝機(jī)(假設(shè)集中式風(fēng)電25億千瓦，分散式風(fēng)電5億千瓦，集中式光伏20億千瓦，分布式光伏10億千瓦)，需要的土地面積為：

風(fēng)電：(0.68～0.7萬km2)*25/30+(0.6～10)km2=0.57～0.58萬km2

光伏：(4～10萬km2)*20/30+5000km2=3.17～7.17萬km2

風(fēng)光合計(jì)占地：3.74～7.75萬km2，約占國土面積的0.39～0.81%。

值得注意的是，在技術(shù)進(jìn)步(風(fēng)電機(jī)組和光伏組件的大型化)和優(yōu)化布局(大型能源基地建設(shè)下的土地集約利用)情景下，單位千瓦風(fēng)電場和光伏電站的占地面積還會進(jìn)一步減少。

綜上所述，實(shí)現(xiàn)碳中和，開發(fā)60億千瓦的風(fēng)光新能源，實(shí)際占用的土地面積不會超過國土面積的1%。

本文在寫在過程中得到了金風(fēng)科技資深項(xiàng)目經(jīng)理高梓淇、龍?jiān)措娏π履茉匆?guī)劃設(shè)計(jì)專家陳可仁、山東京東新能源項(xiàng)目經(jīng)理王東等多位專家的幫助。在此一并表示感謝!

若文中出現(xiàn)任何計(jì)算問題，責(zé)任完全在我，與專家無關(guān)。

|| 深入一線，了解實(shí)情。

|| 涉地和占地不是一個概念。