摘要:
在回顾能源地理学发展历程, 结合能源转型背景的基础上, 从地理学学科视角, 提出发展新能源地理学的若干构想。首先, 给出新能源地理学的定义。承续传统能源地理学的学科内涵, 将其定义为主要研究风能和太阳能等新能源资源时空特征、开发潜力及影响因素、生产和消费过程与格局及其社会经济和生态环境效应的部门应用地理学。其次, 阐述构建新能源地理学的科学逻辑。与传统化石能源相比, 风能和太阳能资源及其开发利用受大气环流、太阳辐射和下垫面等因素影响, 具有高度的时空异质性, 是最具地理特色的研究本体。再次, 提出包含尺度依存和区域分异在内的新能源关键地理学特征。尺度依存体现在风能和太阳能资源的形成和分布具有多尺度时空特征、不同尺度的大气过程与风电场具有不同的互馈效应, 同时对生态环境、经济性和社会接受度等方面的影响程度和范围具有规模效应。作为一种物理实体, 新能源基础设施总是处于特定的地理环境中, 无论是产生的气候与生态环境效应, 还是受大气过程制约的运行过程, 均呈现显著的区域分异特征。在此基础上, 提出新能源地理学框架下的一些优先研究议题, 主要包括风光能源时空分布特征形成的地球表层过程机制、风光能源生产和消费的地理空间特征、新能源供给的韧性和鲁棒性对社会经济系统的影响、未来气候变化对新能源的影响、大规模新能源建设的气候效应、新能源建设的生态环境和健康效应以及新能源景观与文化感知等。最后, 提出包括地理时空反演、气候模式分析、能源模拟仿真、生态环境响应分析、多尺度动态模拟和人工智能技术在内的新能源地理学研究的技术和方法。
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