Штат Нью-Йорк может достичь своей цели по строительству 46 гигаватт крупномасштабных солнечных электростанций к середине века, но для этого ему придётся принять непростые решения относительно использования земель по всему штату.
Таков общий вывод анализа, проведенного мной и несколькими коллегами в этом штате. Это проблема, с которой сталкиваются и другие штаты, и США в целом, стремясь перевести производство электроэнергии с ископаемого топлива на возобновляемые источники, такие как ветер и солнце.
Вопрос землепользования возникает потому, что электростанции, работающие на угле и природном газе, могут производить большое количество электроэнергии на относительно небольших площадях, тогда как солнечная энергетика требует больше места для выработки того же количества электроэнергии.
Это означает, что нужно решить, на каком участке земли строить и почему.
Например, часто бывает удобно строить солнечные электростанции на пастбищах и сенокосных полях. Но молочная промышленность и сельское хозяйство в целом являются ключевыми компонентами экономики штата Нью-Йорк, и строительство в сельскохозяйственных районах оставит меньше земли для этих важных отраслей. Однако защита сельскохозяйственных угодий может побудить разработчиков солнечных электростанций рассмотреть возможность использования существующих лесов. Леса не только поглощают углекислый газ из атмосферы, помогая уменьшить последствия выбросов ископаемого топлива, изменяющих глобальный климат, но и поддерживают биоразнообразие, предоставляя важную среду обитания для диких животных. По сути, решение о приоритетном использовании одного типа земли означает перераспределение нагрузки на застройку на земли, которые в настоящее время используются для других целей.
Как географ, я изучаю эти компромиссы и присущие им противоречия, чтобы лучше понять, как определить наилучший способ использования конкретного участка земли для сокращения выбросов углерода. Одним из главных препятствий на пути строительства большего количества крупномасштабных солнечных электростанций является затянувшаяся дискуссия о том, где их лучше разместить. Типичные факторы, влияющие на принятие решения, включают потерю сельскохозяйственных земель, среду обитания диких животных, сельские ландшафты и то, кто в конечном итоге будет использовать энергию. Результаты определят, кто выиграет от расширения использования возобновляемой энергии, а кто понесет экологические и социальные издержки.
Изменение энергетического ландшафта
Солнечная энергия является самым быстрорастущим источником электроэнергии в США: к 2025 году ожидается ввод в эксплуатацию почти 397 гигаватт мощностей. Из них 70 гигаватт генерирующих мощностей, как ожидается, будут введены в эксплуатацию в 2026 и 2027 годах – в дополнение к почти 148 гигаваттам, работающим к концу 2025 года.
Это представляет собой прогресс в сокращении выбросов углерода, но также требует огромных участков земли, перепрофилированных под другие цели. Например, для солнечной электростанции мощностью 100 мегаватт может потребоваться приблизительно 417 акров земли, что примерно соответствует площади 316 американских футбольных полей, исходя из консервативной оценки плотности мощности в 0,24 мегаватта на акр. Таким образом, для 70 гигаватт солнечной энергии, которые, как ожидается, будут введены в эксплуатацию в течение следующих двух лет, потребуется чуть более 320 000 акров земли, или около 242 424 футбольных полей, причем около 53% из них, как ожидается, будут заменены сельскохозяйственными угодьями. Кроме того, эти проекты, как ожидается, заменят примерно 22 000 акров леса и чуть менее 10 000 акров водно-болотных угодий.
Альтернативы двойного назначения
Энергетика, сельское хозяйство и охрана окружающей среды не обязательно должны быть взаимоисключающими видами использования земли. Напротив, землепользование можно осуществлять более эффективно за счет интеграции нескольких видов использования, обычно называемой совместным размещением.
Выпас скота или выращивание сельскохозяйственных культур под или между рядами поднятых солнечных панелей, известных как агровольтаика, — это один из способов сохранить земли доступными для сельского хозяйства, одновременно вырабатывая электроэнергию.
Другой подход, известный как эковольтаика, предполагает проектирование солнечных электростанций таким образом, чтобы они в равной степени поддерживали возобновляемую энергию и экосистемные услуги, такие как обеспечение среды обитания для опылителей или снижение испарения в испытывающих стресс засушливых экосистемах.
Еще одна перспективная альтернатива — солнечные панели, которые сконструированы таким образом, чтобы плавать на воде, а не устанавливаться на суше.
Эти подходы не сработают повсюду, но они демонстрируют, что при тщательном обдумывании увеличение использования возобновляемой энергии не обязательно должно наносить вред окружающей среде. В конкретных проектных предложениях, оценках местных градостроительных комиссий и с учетом мнения общественности можно учитывать не только затраты и выработку электроэнергии от новых проектов. Также следует принимать во внимание, как это повлияет на растения и животных, и в какой степени действительно необходимо изменить землепользование для размещения солнечных панелей.
Поскольку Нью-Йорк и США в целом стремятся к достижению целей в области возобновляемой энергетики для борьбы с изменением климата, я считаю, что дискуссии будут более продуктивными, если они выйдут за рамки вопроса о том, сколько генерирующих мощностей можно построить, и выйдут за рамки вопроса о том, где и как они будут построены.
Эта статья перепечатана с сайта The Conversation, некоммерческой независимой новостной организации, которая предоставляет вам факты и достоверный анализ, помогающий разобраться в нашем сложном мире. Автор статьи: Адам Галлахер, Центральный Мичиганский университет.
Читать далее:
-
Фермеры Калифорнии определили новую перспективную товарную культуру: солнечная энергия.
-
Затенение от солнечных панелей помогает повысить продуктивность пастбищных угодий Колорадо в засушливые годы.
-
Солнечная энергия занимает много места — вот как сделать её более экологичной для окружающей среды.
Адам Галлахер не работает, не консультирует, не владеет акциями и не получает финансирования от каких-либо компаний или организаций, которые могли бы извлечь выгоду из этой статьи, и не раскрыл никаких соответствующих связей, помимо своей академической должности.