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研究發現海上風力發電場能為中國沿海地區供能

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。

研究發現海上風力發電場可以為中國沿海地區提供能源

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,如內蒙古,風力減弱。

此外,這些地區的很多風力發電沒有被利用。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現,海上風能是解決方案的重要組成部分。

這項研究發表在《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電潛力,可以開發利用,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域,不包括航運區、環境保護區和水深超過60米的水域。他們計算了這些地區的風速,并估算了每個渦輪機每小時的容量。

他們發現,在中國沿海地區建造的風電場的潛在風力發電總量是目前沿海地區電力需求的5.4倍。研究人員還發現,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,經濟形勢已經發生了變化,現在海上風力發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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