提前十年或更長時間預(yù)測風(fēng)力發(fā)電廠的關(guān)鍵特性,可以為當(dāng)今的投資、研究和能源系統(tǒng)規(guī)劃決策提供信息。來自美國國家可再生能源實驗室 (NREL) 的研究人員 Philipp Beiter 和 Eric Lantz 與來自勞倫斯伯克利國家實驗室和美國能源部的合作者,就他們對未來風(fēng)力發(fā)電廠的期望征求了 140 多位世界領(lǐng)先專家的意見2035年設(shè)計。
在他們發(fā)表在風(fēng)能雜志上的新文章“專家對未來風(fēng)力發(fā)電廠的看法”中,研究人員發(fā)現(xiàn)專家預(yù)計風(fēng)力渦輪機(jī)的高度將增加得比之前預(yù)測的還要大,發(fā)電廠越來越多地位于更少的地方。有利的風(fēng)和選址區(qū)域。
更高的渦輪機(jī),以及它們伴隨的更大的轉(zhuǎn)子直徑,可以捕獲更多的能量。在最有可能的情況下,專家預(yù)測,新安裝的陸上風(fēng)力渦輪機(jī)的輪轂高度將在 2035 年達(dá)到 130 米,而不是 2015 年調(diào)查中提供的 115 米預(yù)測。(每項調(diào)查都要求專家展望未來 15 年,因此 2015 年的數(shù)據(jù)提供了對 2030 年的預(yù)測)。
專家預(yù)計,固定底部風(fēng)電的電站規(guī)模為 1,100 兆瓦 (MW),浮動海上風(fēng)電的電站規(guī)模為 600 兆瓦。與今天相比,到 2035 年,本文中討論的這些和許多其他設(shè)計選擇可以支持 27%(陸上)和 17%-35%(浮式和固定式海上)的平均能源成本降低。新工廠設(shè)計還可以增強(qiáng)風(fēng)能的電網(wǎng)服務(wù),例如,通過項目與電池和氫氣生產(chǎn)的混合。
“我們的研究為在電力行業(yè)模型中代表未來風(fēng)能技術(shù)提供了急需的基準(zhǔn),”Beiter 說。“通過解釋風(fēng)能設(shè)計選擇背后的經(jīng)濟(jì)學(xué),本文解決了一個關(guān)鍵的研究空白?!?/p>
作者確定了推動這些設(shè)計變化的經(jīng)濟(jì)機(jī)制,包括更大渦輪機(jī)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)、更大的工廠規(guī)模和更大的選址靈活性。從本質(zhì)上講,這些機(jī)制推動了設(shè)計選擇,因為降低成本或提高能源生產(chǎn)的價值超過了獲得它們的增量費(fèi)用。
“雖然在更廣泛的經(jīng)濟(jì)理論中已經(jīng)確立并經(jīng)常單獨(dú)解決,但相對較少的努力系統(tǒng)地研究了推動風(fēng)力發(fā)電廠設(shè)計的確切機(jī)制,”蘭茨談到這項研究的獨(dú)特貢獻(xiàn)時說。
在國際能源署風(fēng)能技術(shù)合作計劃的支持下,通過國際研究合作伙伴關(guān)系進(jìn)行了全面的全球?qū)<艺{(diào)查,該計劃的任務(wù)是推動其成員國的風(fēng)能研究、開發(fā)和部署。
能源部風(fēng)能技術(shù)辦公室資助了這項研究。