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全球城乡用电融合演化特征与影响机制

文献类型:学位论文

作者薛嘉顺
答辩日期2025-05
文献子类学术型学位
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师杨宇
关键词城乡用电融合 全球电力消费 能源公平性 空间格局 城市化 能源转型
学位名称博士
学位专业人文地理学
英文摘要电力作为现代能源体系的核心,其获取和使用水平不仅反映能源公平性的实现程度,也深刻影响城乡社会经济发展和空间结构演变。然而,全球范围内的城乡用电差距依然显著,尤其是发展中国家农村地区在电力获取、基础设施建设和能源利用方面面临严峻挑战。如何认识城乡用电关联、优化电力的城乡配置,对于缩小城乡发展差距、促进社会公平和实现可持续发展具有重要意义。 城乡用电融合是指在电力基础设施均衡覆盖的基础上,消除城乡居民及企业在电力可获性、使用效率和综合成本上的结构性差异,实现用电权益空间公平的状态与过程。本研究构建了“理论认识—数据模拟—时空分异—影响机制—区域研究”的研究框架,具体包括以下内容: 首先,从地理学视角系统阐释了城乡用电融合的理论内涵,深入剖析其对推动城乡整体融合的作用机制。其次,基于夜间灯光遥感数据、全球人类居住层(GHSL)等多源异构地理大数据,创新性地研发了2000—2022 年全球500 米分辨率的城乡电力消费空间数据集。在此基础上,从城乡二元结构和多元结构两个维度,建立了城乡用电融合水平的量化评估方法,全面揭示了全球城乡用电融合水平及其空间格局的时空演变规律。 进一步地,本研究运用计量经济学模型,揭示了城市化率与城乡用电融合水平之间存在的显著U 型关系,并深入探讨了能源转型进程和收入分配不平等性对二者关系的调节效应。最后,选取中国作为典型案例区,揭示了其城乡用电融合水平的时空演化特征及其空间模式;以广东省为微观案例,重点解析了居民生活用电的城乡不平等问题;通过中外对比研究,提炼了中国在推进城乡用电融合方面的典型经验。主要研究结论如下: (1)城乡用电融合旨在实现能源电力资源在城乡空间上的优化配置与协调发展。这一概念具有多维内涵:在空间维度上,强调电力基础设施与服务的均衡布局;在区域维度上,注重不同地域特征的差异化嵌入;在治理维度上,涵盖制度创新、社会治理和能源公平等多重协调机制。从作用机理来看,城乡用电融合通过基础支撑(保障能源供给)、协同驱动(促进要素流动)和系统增益(实现整体效益提升)三重机制,为城乡整体融合发展提供重要动力支撑。 (2)全球城乡用电融合水平总体提升,但呈现区域差异与阶段性特征。2000—2022 年,全球城乡用电融合指数(URI)从0.40 上升至0.97,城乡人均用电差距显著缩小,但融合进程经历了“加速—波动—稳定”三个阶段,受到基础设施、电力市场机制和经济发展的多重影响。 (3)全球城乡用电格局呈现出从传统城市单中心主导模式向多中心网络化模式的范式转变。空间分布特征方面,城市外围区域人均用电量呈现显著增长态势,识别出包括城市中心主导型、城市边缘主导型、城区—乡村协同型、乡村边缘主导型等11 类差异化空间模式。动态演化规律方面,通过不同时期空间模式对比,提炼出城市中心极化型、郊区—乡村跃迁型、均衡网络型、产业依附型和政策导向型等五大典型演化路径。 (4)城市化进程与城乡用电融合水平呈现显著的“U 型”曲线特征。在城市化初期,城乡用电差距扩大,但当城市化率超过拐点(42.8%)后,融合水平稳步提升。城乡多元结构视角下,该拐点值后移至60%-70%的更高区间。调节效应分析表明,能源转型和收入不平等性将促使“U 型”曲线拐点前移1—5 个百分点。 (5)中国的城乡用电融合经验为发展中国家提供重要借鉴。2000—2022 年,中国城乡用电融合指数(URI)从0.08 上升至0.73,城乡用电差距显著缩小。以广东省的案例研究显示,居民生活用电的城乡差距也已从城乡间差距转变为城乡内部差异,城市郊区、低密度和极低密度乡村地区的人均用电水平明显提高。本研究创新性地解析了城乡用电融合的理论内涵及其对城乡整体融合的推动作用,优化提出了基于多源异构地理大数据的电力消费模拟方法,实现了全球范围内精度尺度的电力消费空间模拟。该方法特别适用于电力基础设施数据严重匮乏的欠发达地区,有效解决了这些区域电力消费空间特征难以量化的问题。
学科主题人文地理学
语种中文
页码213
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/217259]  
专题地理科学与资源研究所_研究生部
推荐引用方式
GB/T 7714
薛嘉顺. 全球城乡用电融合演化特征与影响机制[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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