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研究顯示超大型風機可為電網帶來4-5美元/MWh的效益

出處 Renewable Energy World 作者 廖偉辰摘譯 年份 2020/09/15
報告類型 新聞報導 分類 新及再生能源 資料時間 2020年9月
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        美國勞倫斯伯克萊國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley Lab)發表在《Wind Engineering》期刊上的一項研究中說明了超大型風機的好處,除了可能使得均化成本(Levelized Costs of Electricity, LCOE)進一步降低6美元/MWh外,還包括風力對電網系統的價值。

        研究結果顯示,較大的風機和較高的塔架所增加的容量因素(capacity factor)可使它們在一年中發電量增加,進而降低均化成本。該研究分析了美國七個電力調度中心(Independent System Operator, ISO)的風力發電廠最新每小時批發定價模式和每小時風力概況,研究結果發現,與最近部署的風機相比,在風力發電技術滲透率達到20%左右的地區,例如德州風力可靠性委員會(Electric Reliability Council of Texas, ERCOT)和西南電力池區(Southwest Power Pool, SPP),超大型風機平均已經可以使批發能源和容量價值(capacity value,發電機的容量價值是特定發電機對發電系統供電充足性的貢獻)平均提高2-3美元/MWh。

        上述這些批發市場價值的好處藉由大型風機的三個附加優勢得以增強:更高的傳輸利用率而減少了傳輸支出、風電變動性較小而降低了電力系統的平衡成本與由於長期風電不確定性降低進而減少融資成本。考慮到所有收益,在較佳的風場總受益平均為4-5美元/MWh。此外,再加上所評估的超大型風機潛在均化成本增加了6美元/MWh,總共有約10美元/MWh的效益。上述好處的結果將取決於未來的批發價格模式、永續性設計和材料優化的成功、社會認可和監管障礙以及運輸和架設更大葉片、塔架和機艙組件的後勤能力等。

        全球風能迅速增長,持續的技術進步將是必要的。本文將重點放在大型風機和高層塔式陸域風機的一些未被廣泛認可的好處上,從而有助於對進一步擴大風機尺寸的理解。該分析還說明了在風機以及項目設計和營運中,超出電廠成本因素的重要性越來越高。隨著風電使用增加,風電的輸出輪廓和特性開始對電網構成挑戰。通過擴大分析範圍以考慮影響風能系統經濟的因素,如市場價值、傳輸、周邊設備和融資等,風機設計師、開發商和風能研發專家可以幫助確保未來的風電廠在成本最小化和價值最大化中發展。