【儀表網 研發快訊】6月2日，Nature Geoscience在線刊發了能源學院楊晴教授課題組關于光伏場站建設對生態系統碳儲量影響的最新研究成果。論文題目為Increased terrestrial ecosystem carbon storage associated with global utility-scale photovoltaic installation。
在全球能源轉型與碳中和進程加快的背景下，集中式光伏場站作為低碳電力的重要來源被大規模部署。然而，光伏設施的建設不可避免地將引發土地利用變化，進而影響當地生態系統的碳儲量。當前已有研究關注局部地區集中式光伏場站的生態效應，但缺乏全球統一視角的量化評估。此外，碳儲量變化如何反饋至光伏碳足跡方面仍缺乏關注與研究。
針對上述問題，該研究基于遙感影像及機器學習算法等技術手段，識別了全球2000至2018年間部署的集中式光伏場站的建造時間，并在此基礎上開發了一套集中式光伏場站時間序列數據集，包括面板效率、地表覆蓋率、建造前后土地覆蓋類型等。基于該數據集，該研究量化了集中式光伏場站部署所引起的土地覆蓋變化及其對所在生態系統碳庫的影響，并進一步闡明了其對集中式光伏場站碳足跡的貢獻。
研究結果表明，集中式光伏場站建設導致的土地利用/覆蓋變化將使全球碳儲量凈增約2.1 TgC，但存在顯著的空間異質性。在考慮對當地碳儲量影響的情況下，全球集中式光伏場站平均碳足跡為56.3 g CO2e kWh-1，其中，碳儲量變化的平均貢獻約為16%。在光伏制造技術進步(面板效率不斷提升、制造排放強度不斷下降等)與氣候變化的共同影響下，未來集中式光伏場站導致的碳儲量變化對其碳足跡的貢獻將不斷增高，預計到2050年該貢獻將被放大7倍。此外，研究表明，約53%的現有場站可通過優化土地覆蓋管理實現當地生態系統的碳增益。
圖1全球集中式光伏場站部署對陸地生態系統碳儲量的影響
該研究首次在全球尺度上系統評估了由于集中式光伏場站建設造成的生態系統碳儲量變化，并進一步明晰了其對光伏場站自身碳足跡的貢獻。研究結果可為實現光伏的可持續發展提供理論基礎。同時，構建的光伏場站時間序列數據集可為相關研究提供數據支撐。
我校為該論文唯一通訊單位，楊晴為唯一通訊作者，能源學院博士后王清睿、北京大學博士后王鍇以及學院已畢業碩士生邵林濤為該論文共同第一作者。該工作得到了國家自然科學基金重大項目及重點項目的支持。
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