探秘北非绿色氢能潜力：基于 GIS 与 AHP 的多准则空间决策支持系统解析

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《Energy, Sustainability and Society》：Mapping the suitability of North Africa for green hydrogen production: an application of a multi-criteria spatial decision support system combining GIS and AHP for Tunisia

【字体：大中小】 时间：2025年04月09日 来源：Energy, Sustainability and Society

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　　为解决评估北非国家太阳能制氢适宜性及潜在贸易问题，研究人员开展了结合地理信息系统（GIS）与层次分析法（AHP）构建多准则空间决策支持系统（MC - SDSS）的研究。结果显示突尼斯多数地区适宜制氢，该研究为能源转型和相关决策提供了重要依据。

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　　在全球积极迈向碳中和的大背景下，能源转型的浪潮正席卷而来。传统能源在带来便利的同时，也给环境带来了沉重的负担，全球变暖、气候变化等问题日益严峻。氢能源作为一种极具潜力的清洁能源，尤其是绿色氢能（通过可再生能源电解水制得），被视为应对气候变化、实现能源可持续发展的关键力量。然而，在绿色氢能的发展道路上，面临着诸多挑战。一方面，技术层面的问题有待突破，如制氢成本较高、储能技术不够完善等；另一方面，社会、环境和地缘政治等因素也对其发展产生着重要影响。比如，在一些地区，水资源短缺限制了电解水制氢的规模；地缘政治不稳定可能影响能源项目的推进。

为了深入探索北非地区绿色氢能的发展潜力，来自意大利都灵理工大学（Politecnico di Torino）、研究能源系统（Research on Energy System，RSE）等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们通过构建多准则空间决策支持系统（Multi - criteria Spatial Decision Support System，MC - SDSS），结合地理信息系统（Geographic Information System，GIS）与层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP），对北非国家太阳能制氢的适宜性进行了全面评估，并以突尼斯为重点研究对象。

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该研究成果发表在《Energy, Sustainability and Society》上，为能源转型和相关决策提供了重要参考。研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，利用 GIS 技术进行数据采集、处理和分析，获取如全球水平辐照度（Global Horizontal Irradiation，GHI）、地形坡度等地理数据，并制作相关地图；其次，采用 AHP 方法确定评估标准和子标准的权重，通过专家访谈收集意见，借助 SuperDecisions 软件计算权重并验证一致性。

研究结果

确定评估标准和子标准：研究人员确定了五个评估标准，即社会（Society）、技术（Technology）、大气与环境土地（Atmosphere and Environmental Land）、地缘政治（Geopolitics）、经济（Economy），并进一步细分为十个子标准。例如，社会标准下的子标准包括靠近人口密集区（Proximity to populated places）和远离农业用地（Distance from agricultural land）；技术标准涵盖 GHI 和坡度（Slope）等。
绘制适宜性地图：通过加权求和计算每个地图单元格的适宜性指数，得到最终的适宜性地图。结果显示，突尼斯大部分地区被评估为适合生产绿色氢能，其中 35.9% 被评为高度适宜，约 4% 为非常高度适宜，近 50% 的区域因考虑的限制因素被排除，仅有 0.01% 的区域被认为适宜性较低。
敏感性分析：定义了六个场景进行敏感性分析，包括平等场景和每个标准的 “极端” 场景。分析结果表明，不同场景下的评估结果虽有所差异，但突尼斯仍具有较高的太阳能制氢潜力，且没有区域被评为非常低适宜。

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