能源生成需要的土地资源(那种能源需要的土地资源少)

所有的能源生产都要占用土地——无论是发电厂，还是从地下挖矿。 哪些资源使用土地最多，哪些资源土地使用效率最高?

没有一种能源是没有环境影响绝对清洁的。无论是煤炭、天然气、核能还是可再生能源，每一种能源都需要占用土地; 使用水资源; 并且需要一些自然资源作为燃料或制造。但这些影响在不同来源之间存在巨大差异。化石燃料每单位能源排放的温室气体比核能或可再生能源多得多。空气污染也导致更多的人死亡。

当涉及到土地使用时，这些能源是如何叠加的?

人们担心土地用于能源生产的影响有几个原因。第一个是技术问题，即我们是否有足够的土地从特定的来源生产所有的能源。第二个是美学上的担忧，即这些技术会占用多少我们的景观。第三是土地利用对自然栖息地和环境的影响。

总土地使用的一部分是一个发电厂所占用的空间，一个燃煤发电厂的面积，或太阳能电池板覆盖的土地。

需要更多的土地来开采煤炭，以及从地下开采用于太阳能电池板的金属和矿物。为了全面了解情况，我们根据生命周期评估比较了这些足迹。这些条款包括工厂在运行期间的土地使用;用于开采建筑材料的土地; 开采能源燃料，无论是直接使用(即供应链中使用的煤、石油、天然气或铀)还是间接使用(用于生产材料的能源投入); 与电网的连接，以及管理产生的任何废物的土地使用。

露天采煤

从下图表中我们可以看到不同能源的比较情况。这里我们只关注电力的主要来源——因为石油主要用于运输，所以它不包括在内。它们的土地使用面积以每年每兆瓦时发电的平方米计算。这考虑了这些来源的不同容量因素，即它是基于太阳能或风能等间歇性技术的实际输出。

首先，我们看到不同来源之间存在巨大差异。在图表的底部，我们找到了核能。它是最节约土地的能源，每单位电力所需的土地比煤炭少50倍，比地面太阳能光伏少18到27倍

其次，我们看到在单一能源技术中存在很大的差异。从最小到最大的土地足迹范围很大，这表明土地使用在很大程度上取决于技术的部署方式和当地环境。

太阳能就是一个例子，其中的环境和材料类型很重要。由镉制成的太阳能电池板比硅电池板使用更少的能源和材料，因此每单位占用更少的土地。将这些电池板安装在屋顶上还是地面上也很重要。屋顶太阳能显然需要更少的额外土地。我们只是在现有建筑的顶部使用已经被占用的空间。然而，在它们的生命周期中，它们确实需要一些土地，因为它们仍然需要开采材料来制造它们，以及精炼硅所使用的能源(主要是电力)。最后，面板的密度和间距也会产生影响。

太阳能光伏发电场

风能是最明显的电力来源，在土地使用方面，我们应该以不同的方式考虑它。你会发现它与其他来源分开了，在图表的底部。这有几个原因。首先，海上风能占据空间，但它是海洋，而不是陆地。其次，陆上风能与其他电力来源不同，因为你可以将涡轮机之间的土地用于其他活动，比如农业。对于燃煤、天然气或核电站来说，情况并非如此。这意味着风力发电场的土地使用是高度可变的。我计算了世界上最大的22个风力发电场的土地使用情况。

海上风电场

以德克萨斯州的罗斯科风电场为例，每兆瓦时使用184平方米。这是一个大项目，农民可以通过发电获得额外收入，同时在风力涡轮机之间继续他们的农业作业。风力发电场几乎是一种次要的土地用途。这与密度更大的风力发电场形成了鲜明对比，比如罗马尼亚的Fântânele-Cogealac风电场，或者加州的蒂哈查皮山口风电场，在那里，能源生产是主要的土地用途。它们的占地面积很小，每兆瓦时仅8平方米。

在部署风能的地点和方式上的选择意味着它可能会占用大量土地，或者可能比我们今天使用的土地更少。

一些人认为我们可以将同样的原理应用于太阳能。在欧洲经委会的评估中，我们在图表上显示的数字是太阳能电池板的表面积被计算在其直接土地使用中。但是，并不是所有的分析都以同样的方式计算这一点。一些人建议，因为太阳能电池板下面的土地有时可以用于其他目的(如农业)，它应该被算作“共用土地”

有证据表明，在农业用地上安装光伏板的这些农业光伏系统可能是共享土地的很好的例子。最近的研究表明，在一定条件下，由于水分平衡和蒸散更好，以及温度降低，农业作物的产量甚至可以比传统作物有所提高。

这凸显了一个重要的问题，土地使用成本可能会有很大差异，这取决于能源来源的建设地点，以及土地的替代用途。将能源扩展到自然栖息地或森林与在贫瘠的沙漠中建造太阳能发电厂是不同的。

从整体上评估我们的低碳能源转型，它可能不像我们想象的那样需要那么多土地。完全依靠核能的转型所需要的土地将比我们今天使用的土地少得多。完全依靠可再生能源建设的核电站可能需要更多的土地，但可能也不会多很多。

核电站

考虑到向低碳能源技术过渡将防止每年数百万人因空气污染而过早死亡，并解决气候变化问题，土地使用的小幅增加——尤其是在贫瘠土地上——似乎是一个合理的代价。