提前十年或更長時間預測風力發(fā)電廠的關鍵特性,可以為當今的投資、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,就他們對未來風力發(fā)電廠的期望征求了 140 多位世界領先專家的意見2035年設計。
在他們發(fā)表在風能雜志上的新文章“專家對未來風力發(fā)電廠的看法”中,研究人員發(fā)現(xiàn)專家預計風力渦輪機的高度將增加得比之前預測的還要大,發(fā)電廠越來越多地位于更少的地方。有利的風和選址區(qū)域。
更高的渦輪機,以及它們伴隨的更大的轉子直徑,可以捕獲更多的能量。在最有可能的情況下,專家預測,新安裝的陸上風力渦輪機的輪轂高度將在 2035 年達到 130 米,而不是 2015 年調查中提供的 115 米預測。(每項調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 年的預測)。
專家預計,固定底部風電的電站規(guī)模為 1,100 兆瓦 (MW),浮動海上風電的電站規(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。新工廠設計還可以增強風能的電網(wǎng)服務,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)模型中代表未來風能技術提供了急需的基準,”Beiter 說?!巴ㄟ^解釋風能設計選擇背后的經(jīng)濟學,本文解決了一個關鍵的研究空白?!?/p>
作者確定了推動這些設計變化的經(jīng)濟機制,包括更大渦輪機的規(guī)模經(jīng)濟、更大的工廠規(guī)模和更大的選址靈活性。從本質上講,這些機制推動了設計選擇,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用。
“雖然在更廣泛的經(jīng)濟理論中已經(jīng)確立并經(jīng)常單獨解決,但相對較少的努力系統(tǒng)地研究了推動風力發(fā)電廠設計的確切機制,”蘭茨談到這項研究的獨特貢獻時說。
在國際能源署風能技術合作計劃的支持下,通過國際研究合作伙伴關系進行了全面的全球專家調查,該計劃的任務是推動其成員國的風能研究、開發(fā)和部署。
能源部風能技術辦公室資助了這項研究。