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国际风能技术路线图解析(三)

2012-09-20 11:38
月城清浅
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  三、美国风能发展战略2030

  (一)编制背景

  20世纪70年代,美国政府开始将现代风力发电技术纳入到国家能源战略中。截至1986年,美国加利福尼亚州风电装机容量达到1.2GW,约占全球装机总容量的90%。但由于联邦和州投资税收减免激励政策的相继终结,美国风能产业自20世纪80年代中期陷入停滞,风电发展的中心从美国转移到欧洲。后来美国大部分州开始制定可再生能源配额制标准,为风电发展创造了稳定增长的环境。自2005年起,美国重新成为风电装机容量增长最快的国家,到2008年累计装机容量成为全球第一。

  为制定未来风能发展的宏伟战略,美国能源部于2008年5月发布了《2030年风电占20%:提升风能对电力供应的贡献》的规划报告,阐述了到2030年20%供电来自风电的实现途径。作为美国未来风能发展的指导性文件,规划报告考虑了实现目标面临的挑战,并预计了对能源安全、减排、水资源和成本产生的影响,对关键领域的具体需求和将取得的成果进行了研讨,包括:风力涡轮机技术,制造能力、材料需求与人力资源,输电与电网集成,选址策略与环境影响以及风电市场演变等。

  (二)主要内容

  1.2030年风电占20%的愿景

  按照规划的愿景,美国风电累计装机容量需从2006年的11.6GW提高到2030年超过300GW,前十年保持每年20%的增幅,到2018年后保持每年新增16GW装机容量,届时,实现累计装机304.8GW,其中海上风能占到18%左右(54GW),风电年发电量接近1200TWh,可以满足20%的电力需求。

  2.风力涡轮机技术

  报告关注的领域集中在更高的塔架、更大的转子以及设计和制造能力的提升带来持续进步。规划报告认为单个部件或设计的创新无法满足需求,需要结合多个领域的技术创新来达成目标,而且在部署新技术之前需要进行广泛的组件和样机试验,以充分验证性能和可靠性,同时,还要制定国际性标准进行认证和质量控制。

  另外,报告认为海上风能具有比陆上风能更大的潜力,但其技术发展不及陆上风能成熟,除风力涡轮机外,还必须关注系统其他部件和基础设施的成本降低,如基座、电网和运维等。目前海上风能商业化面临着诸多技术、监管、社会经济和政策方面的障碍,需通过短期和长期研发示范活动消除部分障碍。

  3.制造能力、材料需求与人力资源

  报告认为未来风能大规模发展将需要更多的材料用量,通过减少材料用量和应用新材料减轻风机重量和降低成本是风能与其他电源竞争的关键;制造能力的提升是大规模发展风能的保障;劳动力的可用性是实现风能高速发展的潜在障碍之一。

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