目前，有些地區(qū)的風(fēng)能已經(jīng)超越化石燃料，成為更具競(jìng)爭(zhēng)力的能源。

編者按：風(fēng)能代表著未來能源的發(fā)展方向，未來的風(fēng)電渦輪機(jī)尺寸將不斷增大，為全球的能源供應(yīng)提供更多的能量來源。163名專家的調(diào)查顯示，渦輪機(jī)的尺寸正在變大，成本正在下降。

《自然能源》發(fā)表的一篇文章對(duì)世界各地163名風(fēng)能專家的意見進(jìn)行了分析，專家們都認(rèn)為風(fēng)能成本將繼續(xù)下降，到2030年，近岸和離岸渦輪機(jī)將變得更大，這能節(jié)約額外的成本，使能源開發(fā)更為順暢。

專家們一致認(rèn)為，渦輪機(jī)技術(shù)的進(jìn)步已初見成效，預(yù)計(jì)未來將獲得更大發(fā)展，基于這個(gè)考慮，風(fēng)能成本到2030年將減少24%-30%。

這份研究的作者說，過去對(duì)風(fēng)能成本降低的預(yù)測(cè)普遍過于保守，時(shí)至今日，某些地區(qū)的風(fēng)能已經(jīng)超越化石燃料，成為更具競(jìng)爭(zhēng)力的能源。

這份研究主要由兩方負(fù)責(zé)，一方是馬薩諸塞大學(xué)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)，即伯克利實(shí)驗(yàn)室，另一方是國(guó)際能源署(IEA)風(fēng)能技術(shù)合作項(xiàng)目26號(hào)任務(wù)的參與者。他們向?qū)＜覀兪占畔?，提供基于以往增長(zhǎng)和成本預(yù)測(cè)的基本“學(xué)習(xí)曲線”評(píng)估以及包含特定技術(shù)進(jìn)步細(xì)節(jié)建模的工程評(píng)估。工程評(píng)估與其他類型的預(yù)測(cè)大不相同，因?yàn)樗竽依ǜ鞣N細(xì)節(jié)和成本。

文章稱此份報(bào)告是同類報(bào)告中規(guī)模最大的一份，而且報(bào)告還列出了一些有意思的數(shù)據(jù)。

2015年，近岸風(fēng)力渦輪機(jī)的平均輪轂高度為82米，平均風(fēng)輪直徑為102米，平均功率輸出2兆瓦。到2030年，專家預(yù)測(cè)近岸風(fēng)力渦輪機(jī)的平均高度將達(dá)到115米，平均風(fēng)輪直徑135米，平均功率輸出3.25兆瓦。

而離岸風(fēng)力渦輪機(jī)更令人驚嘆?，F(xiàn)在的離岸風(fēng)力渦輪機(jī)平均輪轂高度是90米，平均風(fēng)輪直徑119米，平均功率輸出4.1兆瓦。到2030年，離岸風(fēng)力渦輪機(jī)的平均輪轂高度將達(dá)125米，平均風(fēng)輪直徑將達(dá)190米，每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的功率輸出將猛增至11兆瓦。

渦輪機(jī)越大，產(chǎn)生的能源也就越多，因此建造渦輪機(jī)的成本將更容易為不斷增多的能源所彌補(bǔ)。

文章作者表示，當(dāng)前風(fēng)能貢獻(xiàn)了全球4.3%的能源供應(yīng)，而2006年，風(fēng)能的占比還不到1%。風(fēng)能供應(yīng)的增加得到了法規(guī)政策的支持，最近技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大使得風(fēng)能基礎(chǔ)設(shè)施變得日益可靠。最近，全球都在積極應(yīng)對(duì)氣候變化，國(guó)際能源署和全球風(fēng)能協(xié)會(huì)等組織預(yù)測(cè)，到2040年，將有6%到15%的全球能源供應(yīng)來自風(fēng)能，2050年，這個(gè)數(shù)字將增長(zhǎng)到17%至31%。

2015年，美國(guó)能源部的一份文件表示，風(fēng)輪直徑越大，輪轂高度越高，就能從風(fēng)力渦輪機(jī)中獲得更多的能源，這在低風(fēng)速地區(qū)同樣受用。此時(shí)離岸渦輪機(jī)就派上用場(chǎng)了。在海上安裝靜止渦輪機(jī)還需要把纜線接到岸邊，這造成了巨額成本，因此離岸風(fēng)力渦輪機(jī)只能貢獻(xiàn)略少于3%的風(fēng)能發(fā)電容量。但渦輪機(jī)技術(shù)在不斷進(jìn)步，將超大型槳葉運(yùn)至海上基地要比在近岸安裝渦輪機(jī)更為容易，因?yàn)榈竭_(dá)陸上基地還得找到一條暢通無阻的卡車通道，確保沒有彎路或者橋梁阻斷設(shè)備的運(yùn)輸。

如今大部分離岸風(fēng)電項(xiàng)目中的渦輪機(jī)發(fā)電容量都在6-8兆瓦之間，這樣大的容量必然是由技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)的，因?yàn)榻ㄔ祀x岸風(fēng)輪機(jī)成本巨大，供應(yīng)商必須使用能產(chǎn)生最高發(fā)電容量的硬件來組裝渦輪機(jī)。

以往的數(shù)據(jù)表明，離岸風(fēng)力發(fā)電站并沒有近岸風(fēng)力發(fā)電站穩(wěn)固，光憑這一點(diǎn)就能導(dǎo)致離岸成本的上升。參與調(diào)查的專家們一致認(rèn)為減少離岸成本的最佳方式是降低預(yù)付成本，包括減少渦輪機(jī)地基和地樁的成本。

(LCOE指的是能源平準(zhǔn)化成本，上圖展示了與2014年相比，專家對(duì)LCOE預(yù)計(jì)降低成本的中值情形(0-50%)，低值情形(0-10%)以及高值情形(0-90%)，a圖是近岸風(fēng)能，b圖代表固定離岸風(fēng)能。)

伯克利實(shí)驗(yàn)室稱渦輪機(jī)的增大能產(chǎn)生額外好處，因?yàn)楦蟮臏u輪機(jī)假如能在低風(fēng)速下保持旋轉(zhuǎn)，那么就更加保證了持續(xù)輸出電能。實(shí)驗(yàn)室有人寫道：“美國(guó)能源部的種種努力展示了更大渦輪機(jī)和渦輪機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化能解鎖近岸和離岸風(fēng)能開發(fā)的新領(lǐng)域，這將帶來巨額利潤(rùn)。”

研究者的一個(gè)爭(zhēng)論點(diǎn)是如何找到最佳的渦輪機(jī)尺寸，保證經(jīng)濟(jì)效益的最大化。研究人員寫道：“一些專家預(yù)測(cè)小型渦輪機(jī)會(huì)更加普遍，但其他專家認(rèn)為大型渦輪機(jī)會(huì)占領(lǐng)市場(chǎng)。”