研究發(fā)現海上風力發(fā)電場能為中國沿海地區(qū)供能
根據《巴黎氣候協定》,中國承諾到2030年可再生能源將占總能源使用的20%。目前,中國正朝著將這一承諾翻一番的方向前進,目標是在未來十年達到40%。風力發(fā)電對實現這一目標至關重要。在過去的20年里,中國的風電裝機容量從0.3吉瓦暴增至1610吉瓦。
但近年來,這種增長已經放緩,對中國風力發(fā)電未來的希望也變得渺茫。
為什么?位置,位置,位置。
人口眾多的沿海省份,包括廣東和江蘇,消耗了全國約80%的電力,但中國絕大多數的風力發(fā)電能力來自像內蒙古這樣的地方,這些地方距離大多數主要城市有一千多英里遠。
圖片來源:哈佛大學約翰保爾森工程與應用科學學院
更糟糕的是,最近的氣候研究表明,全球氣候變化導致的陸海溫度梯度減弱,正在使歷史上多風的地區(qū),如內蒙古,風力減弱。
此外,這些地區(qū)的很多風力發(fā)電沒有被利用。研究表明,在2010年到2016年之間,大約16%的潛在風力發(fā)電被浪費了,造成了超過12億美元的損失。
如果中國要在2030年前達到并超過其在巴黎設下的目標,它將需要找到增加風力發(fā)電能力的方法。在最近的一項研究中,來自哈佛大學約翰保爾森工程與應用科學學院(SEAS)和華中科技大學的研究人員發(fā)現,海上風能是解決方案的重要組成部分。
這項研究發(fā)表在《科學進展》雜志上。
論文作者之一麥克爾羅伊表示:“這是一項重要的新貢獻,因為我們認識到,中國擁有豐富的離岸風力發(fā)電潛力,可以開發(fā)利用,并將這些潛力帶到電力緊缺的沿海省份,而成本與現有的燃煤污染型電廠相當!
為了計算中國海上風電的容量和成本,研究人員首先確定了可以建造海上風電場的區(qū)域,不包括航運區(qū)、環(huán)境保護區(qū)和水深超過60米的水域。他們計算了這些地區(qū)的風速,并估算了每個渦輪機每小時的容量。
他們發(fā)現,在中國沿海地區(qū)建造的風電場的潛在風力發(fā)電總量是目前沿海地區(qū)電力需求的5.4倍。研究人員還發(fā)現,這種能源具有成本效益。
地球與行星科學系研究生、論文第一作者彼得謝爾曼說:“我們是根據最近海上風電場開發(fā)的一系列價值來估算海上風能成本的。從歷史上看,海上風力渦輪機的價格一直高得嚇人,但現在很明顯,由于重大的技術進步,經濟形勢已經發(fā)生了變化,現在海上風力發(fā)電在成本上可以與中國的煤炭和核能競爭!
研究人員估計,如果電價高,海上風能可以提供超過1000太瓦時的電力,約占沿海能源需求的36%。如果電價較低,它可以提供超過6000太瓦時,或總能源需求的200%。
麥克爾羅伊說:“我們的研究表明,利用海上風能為沿海地區(qū)提供電力、減少溫室氣體排放和改善中國的空氣質量具有經濟效益!
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