在全球能源转型背景下，光伏发展正面临土地资源紧张与生态保护需求的双重制约，而沿海海水养殖区却长期被视为单一生产空间，其多元价值尚未得到充分发掘。本研究发现，这类区域在空间、区位和用能需求上具有独特优势，却较少被系统纳入能源转型讨论。因此，本文立足全球视野，探索沿海养殖区作为光伏新型空间载体的潜在价值，并为“能源—食物—生态”协同转型提供新的研究路径与视角。
导 读
在全球能源转型背景下，光伏发展面临土地与生态的双重压力。与此同时，分布广泛的沿海水产养殖区却长期被忽视为能源空间。本文系统探索全球沿海养殖区作为光伏新型空间载体的潜在价值，为“能源—食物—生态”协同转型提供新视角。
图1 全球沿海水产养殖区的太阳能光伏潜力。（A）概念框架展示了在沿海水产养殖区域内将光伏（PV）系统与之相结合的协同整合方式，旨在将作业水域转变为多功能的可持续发展网络。（B）全球沿海水产养殖区的光伏发电潜力。（C）通过在沿海水产养殖区安装光伏系统，预计能够实现的全球二氧化碳减排潜力
在沿海水产养殖区发展光伏电力具有显著的地理与系统优势，主要体现在以下三方面：
（1）水产养殖区分布广泛，且靠近需求中心。世界主要的水产养殖区大多集中在人口密集且经济活跃的沿海地区（如东亚、东南亚、北欧和北美等地）。这意味着在这些地区部署光伏电力，所产生的电力可以就近输送到电力需求量大的城镇和工业区，大大缩短了传输距离，减少了电网损耗和基础设施建设成本。
（2）沿海水产养殖区在光伏空间资源的开发方面具有巨大潜力。沿海水产养殖区的水面（或潮间带）广阔，而且往往已经具备了道路和电力接入的基础条件。通过利用其上方的空间资源来安装浮动式光伏系统，就可以在池塘的堤岸和管理区域安装地面式光伏系统，从而有效地实现“一地两用”（即“水地两用”），且无需占用额外的宝贵土地。
（3）存在协同效应。这种“渔业与光伏互补”的模式已被证明具有潜在的协同效益。适度覆盖的光伏板可以为一些水生产品提供遮荫，并改善当地的微气候。光伏项目可以为牲畜养殖场提供稳定的电力，并支持诸如增氧和温度控制等设备的运行。同时，项目的租金或分红可以增加养畜农民的收入。研究结果表明，在保守覆盖假设下的理论上限，而非对养殖区域的完全或无条件利用。因此，光伏部署应是一种有选择性、取决于具体情境且综合性的努力，而非一种通用的解决方案。
根据图1所示理论模型估算，若在全球沿海养殖区以30%的系统覆盖率部署光伏，年发电潜力可达约10,607 GWh，相当于2023年全球光伏总发电量的0.66%，在土地资源日益紧张的背景下，开辟了一条可观的清洁电力补充渠道。从区域分布看，亚洲贡献85.3%（中国6,209 GWh、印尼791 GWh、越南485 GWh），美洲占9.9%（智利、秘鲁、挪威能效较高）。该发电量可为约283万人提供电力（以全球人均年用电量3,735 kWh计），约占2022年全球无电人口的0.4%，同时年碳减排量达622万吨，相当于减少134万辆汽油车排放，为沿海地区的低碳发展提供了可量化的路径。
这一模式有望成为推动实现联合国可持续发展目标7（可负担清洁能源）、13（气候行动）与14（水下生物）的综合路径。通过将光伏发电与水产养殖相结合，不仅能够直接提供清洁电力，助力能源结构转型（SDG7），还可通过替代化石能源减少温室气体排放，增强气候韧性（SDG13）。同时，光伏组件对水面的适度遮蔽可抑制水体富营养化，有利于维护沿海生态平衡，促进海洋生物多样性保护（SDG14），从而在能源生产、气候应对与海洋保护之间建立起协同机制。
总结与展望 将光伏系统与沿海水产养殖相结合，为缓解清洁能源转型过程中土地资源紧张问题，提供了一条现实可行的空间利用路径。本文基于全球视野，系统论述了沿海养殖区作为光伏设施新型载体的战略意义，指出该类区域不仅具有毗邻能源需求中心、空间资源相对丰富等区位优势，还可能实现发电与水产养殖的协同共生。在全球沿海水产养殖区推广这一协同模式，将为破解土地与生态压力提供一个切实可行的全球范式，有力促进全球沿海区域“能源—食物—生态”协同转型。
来源：Thelnnovation创新
