LA研究 | 刘轶 曾琬莹 施雅蓉 王倩娜 | “双碳”背景下中国风电景观的立地布局特征及类型

全文刊登于《风景园林》2023年第11期 P87-95

刘轶，曾琬莹，施雅蓉，王倩娜.“双碳”背景下中国风电景观的立地布局特征及类型[J].风景园林，2023，30（11）：87-95.

“双碳”背景下中国风电景观的立地布局特征及类型

刘轶

女 / 四川大学建筑与环境学院在读硕士研究生 / 研究方向为风景园林规划与设计、新能源景观

曾琬莹

女 / 四川大学建筑与环境学院在读硕士研究生 / 研究方向为生态网络规划、生态安全格局

施雅蓉

女 / 四川大学建筑与环境学院在读硕士研究生 / 研究方向为生态空间规划、绿色基础设施

王倩娜

女 / 博士 / 四川大学建筑与环境学院副教授、硕士生导师，风景园林教研室主任 / 研究方向为生态空间规划、绿色基础设施、新能源景观

作者写作心得 

摘要：【目的】在“双碳”背景下，风电已成为继火电、水电之后的第三大主力电源。科学、系统地认识中国风电景观立地布局特征和类型，可为后续相关研究提供理论支持。【方法】以2020年中国陆上风电景观为研究对象，提出“风电景观布局要素”体系，基于空间自相关分析、多环缓冲分析等方法，从自然、功能设备、人地实践3类要素分析风电景观立地布局特征；并选取地形地貌特征、周边景观类型、土地利用类型、环境条件4个景观特征因子作为分类依据，遵循自上而下的多等级分类思路，系统划分中国风电景观类型。【结果】结果显示：1）风电景观立地布局呈多元化、区域性分布，部分区域存在与生态环境敏感区交叠等问题；2）风电景观可划分为山地、滨海等七大类，山地耕地、滨海林地等26子类。【结论】基于此，提出基于风电景观布局要素的机理与影响、基于风电景观类型的评估与对比、风电景观评价标准及技术规范3个拟开展的研究方向。在一定程度上弥补了现阶段中国风电景观立地条件及类型等基础研究的空白，同时也拓宽了风电景观作为文化景观的研究边界，以期为未来风电快速发展背景下的自然景观资源保护和利用、风电景观规划设计实践提供支撑。

关键词：“双碳”战略；文化景观；风电景观；立地布局特征；类型学

“双碳”背景下，大力发展可再生能源成为中国积极应对气候变化、构建人类命运共同体的重要举措。截至2022年底，中国可再生能源发电装机容量达到12.1亿kW，占总容量的47.3%，其中风力发电装机容量为3.7亿kW，已成为继火电、水电之后的第三大主力电源。不难预见，未来风力涡轮机（后简称“风机”）等可再生能源设施将越来越普遍地出现在城乡景观中，势必给中国国土景观风貌带来一系列改变。另外，这些出现在自然景观中的人工设施也给风景园林领域带来了与“新能源景观”（new energy landscape）相关的诸多课题，如景观质量、土地利用、生物多样性等。

20世纪90年代开始，国外学者在能源景观（energy landscape）方面的研究较为活跃，研究方向主要包括：理论及概念剖析、公众反响等。中国学者在此领域的研究起步较晚，成果较少。实践方面，中国风电建设普遍存在“重功能、轻环境”的现象，《风电场项目环境影响评价技术规范》（NB/T 31087—2016）中缺乏风电场建成前后景观质量与视觉影响的定量评估方法及标准。总体而言，目前围绕风电景观的探讨多停留在中小尺度的景观设计层面，缺少在大尺度层面对风电景观类型、整体立地条件的框架性探讨和基础研究，无法为风电建设中的国土空间规划和景观保护提供有效支撑。

基于以上背景，本研究立足于宏观的框架性视角，1）提出“风电景观布局要素”体系，以自然、功能设备、人地实践3类要素总结中国风电景观立地布局特征；2）参考风电景观布局要素，选取景观特征因子作为分类依据，系统地划分中国风电景观类型；3）提出3个未来拟开展的研究方向。

1 研究对象

基于2020年中国85 610个陆上风机点位（图1），经核密度分析、聚类识别、在线地图核查3个处理步骤（图2），共提取出有效风电景观2 422处。中国风电场生产运行统计数据显示：2020年共有2 488处风电场参与了数据统计工作，仅高于本研究所收集的风电景观数量的2.6%，属于可接受的误差限度，故认为本研究所使用的风机点位数据具备较好的完整性；同时，将风机点位矢量数据与谷歌卫星地图的风机点位进行坐标核对，发现经度的绝对误差小于0.000 5″，纬度的绝对误差小于0.000 2″，因此认为本研究中的风电点位数据具有较高的准确性，能全面、有效地反映中国风机的建设及分布情况。

1 2020 年中国陆上风机分布及各省风机的数量占比

2 风电景观提取过程

以提取出的2 422处陆上风电景观为研究对象，依据风机平均占地标准（每20万kW装机容量占地36 km²）进行估算，2020年中国28 153万kW的总装机容量约占地50 675 km²。

2 研究方法

2.1  风电景观立地布局特征分析

参考文化景观的构成要素及体系，本研究提出“风电景观布局要素”体系（图3），其核心在于反映人（主体）与自然（客体）间相互影响、动态关联的过程，集中表现为依靠自然环境、实现风电功能、适应与改造自然3个方面，即自然、功能设备和人地实践3类要素，三者是相互影响、相互制约，又相互促进的有机关系。

3 风电景观布局要素体系、分析因子及方法

2.2  风电景观类型划分

本研究基于风电景观布局要素选取地形地貌特征、周边景观类型、土地利用类型、环境条件4个景观特征因子作为风电景观的分类依据。对风电景观进行分类包括3个环节：1）根据地形地貌特征和周边景观类型确定风电景观大类。2）根据风电景观所处区域的土地利用类型和环境条件划分风电景观子类（图4）。3）特邀专家采用抽样检测的方法验证风电景观子类的分类精度（图5），结果显示抽样精度为91.3%，具有较好的准确性。

4 风电景观子类所在区域的土地利用类型和环境

5 二次抽样检测过程（部分）

3 研究结果与分析

3.1  基于风电景观布局要素的立地布局特征分析

3.1.1  自然要素布局特征

中国风电景观分布于−1~5 158.0 m的高程范围内，坡度0~82.8°，空间自相关分析结果表明：1）高程分布呈现低值聚集（图6-左）；2）坡度分布呈现高值聚集（图6-中）；3）坡向分布呈现的高值聚集特征较微弱（图6-右）。此外，风电景观布局与水带位置关系密切，通过目视判读和对比分析，将其空间关系归纳总结为比邻型、沿岸型、环抱型3类（图7）。

6 2020 年中国风电景观高程（左）、坡度（中）、坡向（右）分布

7 中国风电景观与水带的空间关系

本研究的结果显示：2 422处风电景观中的40.1%与自然遗产地、国家公园、自然保护区3类禁建区存在不同程度的空间交叠（图8），1.6%与禁建区的距离不足1 km。可见，中国风电项目建设起步较早，在相关规范发布之前，部分风电景观与禁建区交叠冲突，生态承载力监测和环境影响跟踪评价亟待引起重视。

8 风电景观与生态环境敏感区交叠情况示意

3.1.2  功能设备要素布局特征

中国绝大部分的风机以侵略性弱、兼容性强的白色为主色调，少数风机结合当地历史文化打造出承载中华传统与特色的彩色风机景观，滨海区域的部分风机选择了利于鸟类辨别的红、白相间的警示色。中国风电景观规模差异较大，以小型为主（77.6%）。不同规模的风电景观因其下垫面条件不同，风机排布形式也各不相同，具有明显景观排布特征的风机形式可归纳为线型、支配线型、网格型、矩阵型、梅花型5种（图9）。

9 具有明显景观排布特征的风机布局形式

3.1.3  人地实践要素布局特征

ArcGIS多环缓冲分析结果表明：13.5%的风电景观与最近居民点相距不足500 m，未达到风电场噪声、光影环境安全防护距离的要求（图10）；70.7%的风电景观位于居民点“视觉极敏感”区（0~2 500 m）内；36.6%的风电景观位于公路“视觉极敏感”区（0~2 500 m）内。仅考虑距离因素时，这些风电景观极可能会给当地居民和公路上的行车、行人带来强烈的视觉冲击感。

10 风电景观对居民点的噪声、光影、视觉影响分析

3.2  风电景观类型

经上述分析，中国风电景观可分为山地、滨海等七大类，山地耕地、滨海林地等26子类（图11，表1）。各类型风电景观所处区域的地貌特征多样，包括戈壁、岩漠、草甸等，地表覆盖与风机排布形式也各具特点。

11 2020 年中国风电景观弧形带状交织格局

表1  数据来源及说明

数量上，山地和平原风电景观总数量占比达63.7%，构成了中国风电景观的“底图”。空间上，各大类呈现出弧形带状交织的格局。北部平原风电景观绵延带向南与丘陵、高原风电景观群交融过渡，西南、华中地区为山地风电景观发展带，南部为滨海风电景观基干带。自西向东依次为山地、丘陵、平原、滨海风电景观，与中国“三级阶梯”的高程变化相对应。河湖滩、城市风电景观则呈不同程度的散布状态。

4 结论

选取2020年中国陆上风电景观为研究对象，基于“风电景观布局要素”体系，从自然、功能设备、人地实践3类要素分析了中国风电景观多元化、区域性的立地布局特征，发现部分区域存在与生态环境敏感区交叠等问题；随后以地形地貌特征、周边景观类型、土地利用类型、环境条件4个景观特征因子作为分类依据，将中国风电景观分为七大类、26子类。本研究在一定程度弥补了现阶段中国对风电景观立地条件及类型等基础研究的空白，同时也拓宽了风电景观作为文化景观的研究边界，可为后续研究提供参考。在此呼吁风景园林学界、业界把握机遇，重视并加强相关领域的研究，以期为未来风电快速发展背景下自然景观资源的保护和利用、风电景观的规划设计实践提供支撑，拟开展的研究方向包括（但不限于）以下3个方面。

1）基于风电景观布局要素的机理与影响。风电景观与禁建区存在交叠冲突，但本研究未能明确不同交叠情况的作用机理及影响程度差异，未来可针对与生态环境敏感区交叠的风电景观进行生态环境影响及跟踪评价研究（包括生物多样性、生态廊道及网络、景观格局等），以进一步细化生态环境质量及划定标准。同时，可开展涉及功能设备布局要素的景观视觉影响、视觉质量，以及与人地实践要素相关的公众接受度等研究。

2）基于风电景观类型的评估与对比。本研究系统划分了中国风电景观类型，但未进一步对某区域或某类风电景观开展深入探究，揭示其在不同尺度上的景观特征和空间格局等。未来拟聚焦风电景观的分类方式及体系，深入评估、分析某一类风电景观的特征与实际问题，剖析不同类别或地区风电景观的空间分布及景观差异，开展平原风电景观文化服务评价、不同风电景观类型特征与布局对比等研究。

3）风电景观评价标准及技术规范。根据风电景观布局要素完善《风电场项目环境影响评价技术规范》中的环境评价因子，并基于本研究的研究结果定量细化各评价因子的数值标准。从中选取符合评价目的的因子，编写适用于不同类型风电景观的顶层规范，包括建设前的宏、微观选址指南及手册，建设中的质量评价标准，建设后的环境影响评价标准等，实现风电景观全生命周期绿色闭环式发展。

致谢：

特别感谢四川大学建筑与环境学院风景园林专业硕士谢梦晴对本研究立意与写作做出的贡献，以及在读硕士研究生廖奕晴对本研究图片修改做出的贡献。

图表来源：

文中图表均由作者绘制，其中图 1、6、11 使用的中国地图来源于自然资源部标准地图服务系统（ bzdt.ch.mnr.gov.cn），审图号为 GS（2020）4619 号，图 2“地图核查”处理步骤的底图来源于百度地图（2023 年），图 4、5、7 使用的卫星影像底图来源于谷歌地图（2020 年）。

为了微信阅读体验，文中参考文献标注进行了删减，详见杂志。

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文章编辑  边紫琳

微信编辑  刘芝若

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审核 曹娟

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