在風(fēng)力發(fā)電廠部署前十年或更長時間預(yù)測其關(guān)鍵特征可以為今天的投資、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的研究人員和美國能源部的合作者一起,從140多位世界領(lǐng)先的專家中征求了他們對2035年未來風(fēng)力發(fā)電廠設(shè)計的期望。
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》(Expert Perspectives on the Wind Plant of the Future)中,研究人員發(fā)現(xiàn),專家們預(yù)計風(fēng)力渦輪機將比以往預(yù)測的擁有更高的高度,發(fā)電廠將越來越多地位于不太有利的風(fēng)力和選址地區(qū)。
美國國家可再生能源實驗室指出,更高的渦輪機及其伴隨的更大的轉(zhuǎn)子直徑,能夠捕獲更多的能量。在最可能的情況下,專家們預(yù)測新安裝的陸上風(fēng)力渦輪機的輪轂高度將在2035年達(dá)到130米(在2015年調(diào)查中,預(yù)測為115米)。
相對來說,很少有人系統(tǒng)地研究過驅(qū)動風(fēng)電廠設(shè)計的確切機制。
專家們預(yù)計,固定底層的發(fā)電廠規(guī)模為1100兆瓦,浮式海上風(fēng)電為600兆瓦。據(jù)該文章描述,未來的許多其他設(shè)計選擇可以支持到2035年將平準(zhǔn)化能源成本降低27%(陸上)和17%-35%(浮動和固定底層海上)。新的工廠設(shè)計也可以加強風(fēng)能的電網(wǎng)服務(wù),例如,通過項目與電池和氫氣生產(chǎn)混合協(xié)作。
該文章還為在電力部門模型中代表未來的風(fēng)能技術(shù)提供了一個急需的基準(zhǔn),通過解釋風(fēng)能設(shè)計選擇背后的經(jīng)濟(jì)學(xué),這篇文章解決了一個關(guān)鍵的研究空白。
作者確定了驅(qū)動這些設(shè)計變化的經(jīng)濟(jì)機制,包括大型渦輪機的規(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,這些機制推動了設(shè)計選擇,因為降低成本或提高能源產(chǎn)量的價值超過了獲得這些價值的增量費用。