發電成本只需天然氣一半,美國風電強勁成長

作者 | 發布日期 2017 年 09 月 06 日 16:55 | 分類 能源科技 , 風力 follow us in feedly

在美國,特別低廉的風能價格進一步推動了大批風力發電場的安裝,《Science American》作者 Robert Fares 撰文指出,風能已經是美國最便宜的電力來源之一。只不過,因應風電的大量投入,美國電網營運商接下來如何將風電整合到電網中,將是非常有趣的應對挑戰。



美國能源部(DOE)8 月時曾發布一份「2016 年風力發電技術市場報告」,指出美國國內風電在 2016 年強勁成長,且同年新增了首個商業化的海上風電場,讓美國對這塊新市場的信心也在增強中。

2016 年風力發電技術市場報告的主要發現:

  1. 2016 年,美國風電裝機量新增超過 8,200MW,佔 2016 年能源總裝機量的 27%。
  2. 風力發電量累計達 82GW,約供應美國 6% 電力。
  3. 愛荷華州和南達科塔州的風電能源已經佔 30% 以上,另有其他 12 州(堪薩斯州,俄克拉何馬州,北達科他州,明尼蘇達州,科羅拉多州,佛蒙特州,愛達荷州,緬因州,德克薩斯州,俄勒岡州,新墨西哥,內布拉斯加州)的風電滲透率超過 10%。
  4. 德克薩斯州、奧克拉荷馬州和愛荷華州正在領先全國安裝大規模的風力發電設施。
  5. 在購電協議下,風能低廉的價格可以固定長達 20 年以上,與傳統電力能源(如美國許多地區的天然氣)相比具有成本競爭優勢。

當太陽能與天然氣在激烈競爭之際,發電成本最低的風能已然悄悄崛起,不只藉由購電協議讓風電的長期價格落到天然氣發電成本的一半,風電開發商還持續製造更大的渦輪機來達到價格更低、發電效能更高的願景,即使在風速一般的地區,也能最大限度地產電。數據顯示,2016 年部署的風力發電機其轉子葉片直徑更大,以捕捉更大量的風;輪轂高度也越做越高,以捕獲更高海拔的穩態風。

美國的風電究竟有多便宜? Robert Fares 計算,風力發電成本每千瓦/時僅 2~4 美分(1 美分約等於 0.3 台幣),就算再加上公用事業運行成本和輸送電力成本,消費者應負擔的平均電費也只要 12 美分,這就是風電可以在美國競爭的優勢。

由於風電業者大量安裝新設施,加上美國聯邦的減稅補貼政策,強勁成長的風力發電在 2016 年提供了約 6% 的電力,但是風電輸出有一定的波動性,電網運營商接下來如何將這項再生能源集結整合至電網中將是一大挑戰。至少,到目前為止一切還算成功,但 Robert Fares 呼籲政策制定者和監管機構必須意識到,隨著各地陸續安裝了越來越多的風力渦輪機,地上電網也必須跟著升級或建置新的傳輸設施,才能完美整合。

(首圖來源:美國能源部)