中美风力资源比较示意图-中美海上风电开发最大的差异在哪?

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  中国承诺2030年前实现碳排放达峰值,并将非化石能源在一次能源消费中的比重提升到20%。发展利用风能,扩大中国的风电产业是实现这一目标的重要途径。2015年底,中国风电装机容量达到145.1GW,高出美国装机容量的93.5%,但风力发电量仅为186.3TWh,比美国低4.6TWh。论文通过空间地理建模,首次提出评价区域风电场风机综合表观质量的定量指标,通过定量分析中美两国整体风力资源、平均理论容量因子,以及现有风电场的平均理论容量因子,发现中美风电资源质量差异对两国现有风电场发电水平的差异贡献不高,澄清了传统认识上的偏差。在此基础上,通过因子分解的方法,定量揭示了风电场联网问题,风电场表观质量,以及弃风问题是造成中美风电场表现差异的主要原因。文章最后从电网规划、电力调度与电力市场,以及提高电力系统灵活性方面提出了应对措施。

  

  中美风力资源比较示意图

  2009年,鲁玺副教授曾以并列第一作者身份在Science发表封面文章PotentialforWind-GeneratedElectricityinChina,定量分析了我国风力发电的经济潜力,以及潜在的CO2减排作用,并提出我国陆上风力发电成本供应曲线。此次发表在《自然-能源》的论文是在之前研究基础上,对我国新能源全生命周期的环境与气候变化效益系列研究中的又一项重要成果。《自然-能源》特邀美国华盛顿乔治城大学教授乔安娜˙刘易斯(JoannaLewis)教授对该论文进行专题评论。鲁玺副教授为论文的第一和通讯作者,哈佛大学迈克尔˙迈克艾罗伊(MichaelB.McElroy)教授为该论文的共同通讯作者。其他合作者包括哈佛大学中国项目(HarvardChinaProject)执行主任克里斯˙尼尔森(ChrisP.Nielsen)、普林斯顿大学彭暐博士、北京大学刘诗阳与南京大学王海鲲副教授。鲁玺副教授于2015年通过国家“青年千人”计划从哈佛大学引进到清华大学环境学院任职,主要从事新能源、大气环境与气候变化方面的研究。

  根据美国能源部的一份最新报告显示,截至2018年底,美国进入规划阶段的海上风电项目总计25824MW。美国能源部副部长Mark W. Menezes表示,高达25GW的规划容量,表明海上风电在未来几年将成为美国能源形式中的重要组成部分。在这25GW中,包括:已经投运的美国第一个海上风电场,布洛克岛海上风电场;8个已进入审批阶段的项目,这些项目已有详细的建设和运行计划,或有明确的电力销售方向;15个已确定租赁海域的项目;2块尚未租赁的海域;5个已向海洋能源管理局提交申请的项目。

  截至2017年底,根据美国各州海上风电规划,将有5.3GW容量的海上风电在2030年前投运。之后的一年半,各州政府在这个数字的基础上疯狂加码——2018年,新增的规划包括:马萨诸塞州在2035年前再新增1.6GW;纽约州在2035年前再新增6.6GW;新泽西州在2030年前新增2.4GW。2019年,新增的规划包括康涅狄格州的2GW和马里兰州的1.2GW。加利福尼亚州和夏威夷虽然没有具体的目标数字,但都制定了100%可再生能源的目标和减少碳排放的政策,也推动了海上风电海域租赁。

  由于海上风电在美国前景日益明朗,海域租赁费也水涨船高。2018年12月,海洋能源管理局以竞拍的方式租出了马萨诸塞州的3处海域,Equinor、Mayflower Wind、Vineyard Wind均以1.35亿美元的价格各自获得1处海域,这个价格是美国原来海域租赁价格纪录的3倍多,原纪录是2016年Equinor租赁纽约州一处海域的4200万美元。海域租赁价格上涨表明开发商对未来政策推动海上风电市场、监管和金融机构支持海上风电项目、成本持续下降有足够的信心。

  (原文摘自:中国能源网)

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