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到2035年,美国为实现风电、光伏和远程输电线路的清洁能源目标,所需的土地总量约为19700平方英里(约5.1万平方千米)。
这相当于目前该国铁路占用的土地面积,即18500平方英里;不到开采中的石油和天然气租赁面积(40500平方英里)的一半,不到目前乙醇生产所需面积(59500平方英里)的三分之一。美国国家可再生能源实验室提出的一种情景方案预计,美国大约需要部署25万台风电机组,这远远少于美国150万口石油和天然气井。
该研究还评估了美国实际可用于开发风光发电项目的土地面积。对于风电项目,美国国家可再生能源实验室在其模型中已将受保护的土地(如州和国家公园、保护区和水域)、城市地区、山区或复杂地形排除在外。该实验室还考虑了州和县的相关条例,并排除了与其他现有基础设施(如建筑物、道路、铁路和雷达)冲突的土地。对于公用事业规模的光伏项目,该实验室在研究中排除了美国农业部指定的“主要”或“重要”农田,并在大多数情况下,将潜在的光伏部署位置限制在距现有输电网12.4英里以内的地点。
综合上述考虑因素,该实验室在其计算的大多数情景下,美国48个州中约有29%的土地可用于风电项目开发,39%的土地可用于光伏项目开发。需要指出的是,该项研究没有考虑美国土地利用模式的变化,包括气候变化对土地可用性的影响。即便如此,该实验室针对可再生能源土地占用率的研究,其结果也足以鼓舞人心。
环境和公共健康效益
也许更重要的是,用风能和太阳能取代化石燃料,将大大减少开采、钻探、运输、生产和使用化石燃料所需的土地数量。用于后者的土地,以及用于处理煤灰和其他废物的土地,往往会给当地社区造成严重的长期环境和公共卫生问题。
相比之下,风电和光伏发电项目使用的土地,其影响往往是短期和可修复的。
前文提到,风电场所需土地的98%可用于农业、放牧或其他生产用途。太阳能和农业共存,或“农业光伏”系统,可以通过改善能源和粮食生产,使农业更具可持续性。
与化石燃料不同,风电和光伏发电不使用水,也不产生任何会污染空气、土地或水道的排放或废物。土地经过修复后可以很容易地恢复并重新使用。此外,相关领域的专业人士正在探索回收和再利用电池板和电池的新方法,取代送往垃圾填埋场。
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