電力信息化
根據(jù)《巴黎氣候協(xié)定》,中國(guó)承諾到2030年依靠可再生資源滿足其20%的能源需求。目前,中國(guó)正朝著這一承諾翻一番,目標(biāo)是在未來十年內(nèi)達(dá)到40%。風(fēng)力對(duì)于實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)至關(guān)重要。在過去的20年中,中國(guó)的風(fēng)電容量從0.3吉瓦猛增到161吉瓦。
容量因子和平均電費(fèi)。1980-2018年過濾區(qū)域的平均(A)CF和(B)LCOE [$ kWh-1]的空間分布。沿海省份為灰色。藍(lán)色虛線表示離特定省份最近的海上風(fēng)區(qū)。請(qǐng)注意(A)和(B)中不同的色條限制。圖片來源:Peter Sherman /哈佛大學(xué)中國(guó)項(xiàng)目
但是,近年來,這種增長(zhǎng)放緩了,對(duì)中國(guó)風(fēng)能發(fā)電的未來的希望也減弱了。
人口密集的沿海省份,包括廣東和江蘇,消耗了全國(guó)約80%的電力,但中國(guó)的大部分風(fēng)能來自內(nèi)蒙古等地的陸上風(fēng)電場(chǎng),距大多數(shù)主要城市都超過一千英里。
更糟糕的是,最近的氣候研究表明,由于全球氣候變化而導(dǎo)致的陸海溫度梯度減弱,使得內(nèi)蒙古等歷史悠久的大風(fēng)地區(qū)的風(fēng)向減弱。
此外,由于這些地區(qū)的生產(chǎn)時(shí)間而未使用這些地區(qū)的許多風(fēng)力發(fā)電。研究表明,2010年至2016年間,潛在風(fēng)力發(fā)電總量中約有16%被浪費(fèi)了,造成的成本超過12億美元。
如果中國(guó)要在2030年之前達(dá)到并超越其巴黎目標(biāo),它將需要尋找增加風(fēng)能的方法。
在最近的一項(xiàng)研究中,來自哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)和中國(guó)華中科技大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),海上風(fēng)能可能是解決方案的重要組成部分。
為了計(jì)算中國(guó)海上風(fēng)電的容量和成本,研究人員首先確定了可以建造海上風(fēng)電場(chǎng)的地區(qū),但不包括運(yùn)輸區(qū),環(huán)境保護(hù)區(qū)和水深超過60米的地區(qū)。他們計(jì)算了這些地區(qū)的風(fēng)速,并估算了每個(gè)渦輪的每小時(shí)發(fā)電量。
他們發(fā)現(xiàn),沿中國(guó)沿海地區(qū)建造的風(fēng)電場(chǎng)的總潛在風(fēng)力發(fā)電量是當(dāng)前沿海電力需求的5.4倍。