在技術(shù)進(jìn)步、規(guī)模經(jīng)濟(jì)和成本下降的推動(dòng)下,美國(guó)工業(yè)領(lǐng)域在2020年度過了異常的一年:風(fēng)電裝機(jī)容量增加了14.2GW,風(fēng)能已經(jīng)成為美國(guó)能源系統(tǒng)的主要貢獻(xiàn)者(2020年占全部電力的9.2%),預(yù)計(jì)未來會(huì)變得更加重要。
盡管新建風(fēng)力發(fā)電廠的計(jì)劃和風(fēng)機(jī)的安裝依然占據(jù)新聞的頭條,但風(fēng)電業(yè)主也已經(jīng)開始拆除并翻新現(xiàn)有風(fēng)機(jī)(repowering,再發(fā)電業(yè)務(wù)),而且這些活動(dòng)在行業(yè)中也越來越發(fā)揮著重要作用。通過對(duì)現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)上已運(yùn)行風(fēng)電機(jī)組的更新改造,在未來能源轉(zhuǎn)型中可最大限度地利用風(fēng)力資源的潛力。
美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)和IEA Task 26的研究員,在《自然·能源》雜志上發(fā)表文章,探討了影響陸上風(fēng)機(jī)翻新改造決策的驅(qū)動(dòng)因素。
風(fēng)力發(fā)電使業(yè)主能夠使用新技術(shù)或翻新技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的風(fēng)電廠進(jìn)行改造,包括架設(shè)更高、更高效的風(fēng)力發(fā)電機(jī),以提高發(fā)電量。與新的風(fēng)電開發(fā)項(xiàng)目開發(fā)相比,通過使用現(xiàn)有的電網(wǎng)連接和基礎(chǔ)設(shè)施,風(fēng)電翻新項(xiàng)目通常可以獲得進(jìn)一步的成本節(jié)約優(yōu)勢(shì)。
NREL 研究員和 IEA Wind Task 26 參與人 Eric Lantz 說:“大多數(shù)研究都集中在風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和監(jiān)管影響上,并著眼于風(fēng)力發(fā)電廠的場(chǎng)址考慮因素。” “然而,這忽略了至關(guān)重要的社會(huì)和環(huán)境考慮因素。為了讓風(fēng)能滿足我們電能需求的三分之一到二分之一(使碳排放量顯著減少的長(zhǎng)期情景),我們需要了解在舊風(fēng)機(jī)改造決策過程中發(fā)揮作用的各種組合和競(jìng)爭(zhēng)因素。”
IEA風(fēng)能研究團(tuán)隊(duì)向最成熟的風(fēng)電國(guó)家丹麥尋求幫助,因?yàn)榈滐L(fēng)力發(fā)電占全國(guó)發(fā)電量的47%。影響再發(fā)電決策因素如下:
影響再發(fā)電(repowering)決策的因素:一個(gè)假設(shè)的丹麥風(fēng)能再發(fā)電項(xiàng)目,展示了風(fēng)能再發(fā)電決策的常見原因,包括新的風(fēng)電機(jī)組項(xiàng)目相對(duì)于現(xiàn)有的調(diào)試風(fēng)機(jī)(假設(shè) 600 kW)的大小的建設(shè)區(qū)域。圖片由丹麥技術(shù)大學(xué) L. Kitzing 和 MK Jensen 提供。
研究發(fā)現(xiàn),2012年至2019年,丹麥38%的風(fēng)能項(xiàng)目屬于再發(fā)電更新改造項(xiàng)目。2019年丹麥再供電風(fēng)電市場(chǎng)份額占全部新增容量86%的水平。這一趨勢(shì)預(yù)示著,隨著全球各國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)逐漸成熟,更新改造(重新授權(quán)和重新發(fā)電)將成為未來的一項(xiàng)主要投資活動(dòng)。此外,研究發(fā)現(xiàn),更換舊的風(fēng)力發(fā)電機(jī)除了成本和生產(chǎn)力的提高之外還有其他好處,包括降低噪音和減少對(duì)當(dāng)?shù)匾吧鷦?dòng)物的影響。
通過對(duì)丹麥風(fēng)力發(fā)電廠開發(fā)商的一系列采訪,Task 26 研究小組發(fā)現(xiàn)了進(jìn)行風(fēng)電更新改造決策的動(dòng)機(jī):土地使用權(quán)是開發(fā)商重新制定決策的主要原因。
該研究的主要作者、丹麥技術(shù)大學(xué) Lena Kitzing 說:“在我們的采訪中,開發(fā)商提到風(fēng)能開發(fā)的主要地產(chǎn)許可已經(jīng)被占用。” “雖然許多地區(qū)擁有豐富的風(fēng)力資源,但選址決策和競(jìng)爭(zhēng)性的土地使用需求可能使尋找新的建設(shè)地點(diǎn)變得困難。因此,通過引入更新、改進(jìn)的技術(shù)來利用您已經(jīng)擁有的裝機(jī)空間就很有意義。”
原標(biāo)題:老舊風(fēng)電機(jī)組改造如何為能源轉(zhuǎn)型奠定基礎(chǔ)