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可再生能源是能源供应体系的重要组成部分。目前，全球可再生能源开发利用规模不断扩大，应用成本快速下降，发展可再生能源已成为许多国家推进能源转型的核心内容和应对气候变化的重要途径，也是我国推进能源生产和消费革命、推动能源转型的重要措施。
在2006年颁布的《中华人民共和国可再生能源法》中，可再生能源是指“风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源”。可再生能源在应用方面集中于电力生产，也就是发电。聚焦“双碳”目标，在电源结构中，可再生能源的发电比例逐年升高。2019年非化石能源发电量占全年发电量的32.6%，2020年非化石能源发电量占全年发电量的33.8%，略有上升。各类发电电源比例中，火电仍占主体地位，2020年火电发电量占比达67%；在各类非化石能源发电比例中，水电占主体地位，比例达55%，风电占19%，核电占15%，太阳能发电占11%（见图10-1）。西北地区近年来大力发展可再生能源，可再生能源发电量自2018年来呈上升趋势，结构不断优化，在2019年全国各类发电电源中，水电占比14%，风电占比9.6%，太阳能发电占比6.1%。从地域分布看，2019年水力发电量以青海省为首，发电量为554.04亿千瓦·时；风力发电以新疆维吾尔自治区为首，发电量为413.3亿千瓦·时；太阳能发电以青海省为首，发电量为158.24亿千瓦·时。
图10-1 2020年各类非化石能源发电比例
资料来源：《中国能源统计年鉴》。
区位熵也叫地方专门化率或专业化指数，是区域专业化程度的一个主要指标，在很久以前就被普遍采用。它是指某个区域内某个行业所占据的总产业比例与国内产业所占有的比例。目前，也有人用来评价某个地理区域内某个行业的集聚程度。其计算公式为
区位熵的经济含义是一个给定区域中产业占有的份额与整个经济中该产业占有的份额相比的值。其中， E ij 表示 i 地区 j 产业的产值， E i 表示 i 地区总产值， E kj 表示国家或区域 k 产业 j 的总产值， E k 表示国家或区域 k 的总产值。式（10-1）中，总产值可以选择企业数量、增加值、主营业务收入、从业人员等指标。
当 LQ 值小于1时，说明 i 区域内 j 行业的专业化程度低于或接近国内的平均值， j 行业在 i 区域内没有显著的聚集趋势；若 LQ 值大于1，说明 i 地区 j 行业的专业化程度比国内平均值要高。在 i 区域内，产业 j 出现了显著的集聚。这个特殊指标的计算方式可以反映出一个区域内的产业集群以及区域和要素层面上的集聚。
可再生能源产业的区位熵指数反映了各个行政区域内可再生能源产业的集聚水平及其变动。而可再生能源产业的动态区位熵指数则可以从时间与空间两方面反映出可再生能源产业在区域内所占的比重，从而可以反映可再生能源在区域内的集聚情况。时间角度可以较好地反映一段时间可再生能源产业的集聚速率，空间角度可以较好地反映要素的集聚情况。从数据的获取便利程度、准确化等方面来看，由于《中国电力统计年鉴》统计指标在研究期间上发生改变，综合对比选择可再生能源发电量代替产量指标进行测算。可再生能源产业区位熵公式如下：
其中， E ij 表示 i 省份可再生能源发电量（用总发电量减去火力发电量和水力发电量表示）， E i 表示 i 省份的总发电量， E kj 表示全国可再生能源发电量， E j 表示当年全国总发电量。
可再生能源产业动态区位熵指标的计算公式为： i 省份可再生能源产业区位熵变化=［（即期 i 省份新能源产业区位熵/基期 i 省份新能源产业区位熵）-1］×100%，表示集聚发展的速度。
根据式（10-1）、式（10-2），可以得出2007—2019年我国各省份动态区位熵测算结果及各省份可再生能源产业集聚水平排序（见表10-1、图10-2）。
表10-1 2007—2019年我国各省份可再生能源产业集聚水平
续表
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图10-2 2019年各省份可再生能源产业集聚水平
从动态区位熵测算结果看，我国可再生能源产业具有明显的集聚效应，且呈现出明显的区域性集聚特征。整体来看，东部与西部的可再生能源产业集聚情况较为明显，在东部沿海地区产业集聚现象更为突出。从各省份2019年可再生能源产业集聚水平看，排位前10的省份中6个为东部省份，其余4个为西部省份，可再生能源资源禀赋特征较为明显。
就西北地区而言，自2007年起，陕西省可再生能源产业集聚指数由0.02增加到0.62，甘肃省可再生能源产业集聚指数由0.4增加到1.63，青海省可再生能源产业集聚指数由0.05增加到1.94，宁夏回族自治区可再生能源产业集聚指数由0.3增加到1.3，新疆维吾尔自治区可再生能源产业集聚指数由0.64增加到1.15，均为“由无到有”，形成了可再生能源产业的聚集态势（见图10-3）。
虽然西北地区各省份可再生能源产业均呈现出明显的产业集聚，但西北地区各省份之间的可再生能源产业集聚水平差异较大。就2019年的测算结果来看，青海省集聚指数最高，为1.94；其次是甘肃省，为1.63；宁夏回族自治区为1.3，新疆维吾尔自治区为1.15；陕西省排在最末位，为0.62。排名第1位的青海省与排名倒数第1位的陕西省之间集聚指数相差3倍左右，可见区域内的可再生能源产业发展水平具有一定差异。
图10-3 2007—2019年西北地区可再生能源产业集聚水平变化趋势
从图10-3可以看出，西北地区区位熵变化主要呈现出不断调整的攀升态势，发展的高峰期出现在2011年前后，这与当时国家发展理念的转变、各省份能源产业结构的调整、可再生能源市场发展重心转移到国内等有关。2010年，甘肃省可再生能源产业集聚水平得到大幅提升，主要表现是2010年甘肃酒泉竣工的酒泉风电场。甘肃酒泉风电场装机容量为7965兆瓦，是我国首个千万千瓦级风电基地，被称为“风电三峡”，也是目前我国最大的陆上风电场。同时，作为酒泉风电资源外送的主要通道，河西750千伏输变电工程于2010年投运，清洁的风电开始源源不断地并入大电网。2018年12月，甘肃首航节能敦煌塔式光热发电站投产运营，该发电站是目前我国最大的太阳能聚焦热电站，采用太阳能发电塔，装机容量为100兆瓦，蓄热7.5小时。2011年，青海省可再生能源产业集聚水平得到大幅提升。2011年，青海拉西瓦水电站一期5台机组全部正式并网发电。拉西瓦水电站是黄河上最大的水电站和清洁能源基地，也是黄河流域大坝最高、装机容量最大、发电量最大的水电站。同年，位于青海省格尔木的中国最大的光伏电站——黄河水电格尔木太阳能公园投产建成，占地面积5.64平方千米，装机规模573兆瓦，年发电量317吉瓦·时。2008年，宁夏首个750千伏工程——750千伏银川东变电站投入运行，成为西北750千伏主干网架重要组成部分，该项目被评为全国“百项经典建设工程”。