尾流與堵塞效應會衝擊離岸風場利潤嗎?

作者 | 發布日期 2021 年 01 月 29 日 16:00 | 分類 能源科技 , 自然科學 , 風力 Telegram share ! follow us in feedly


2019 年丹麥離岸風電大廠沃旭(Ørsted)因為憂心低估尾流效應(wake effect)與堵塞效應(blockage effect)的範圍和複雜度,下調部分競標離岸風場加權預期回報率,同時也指出這是全球性的風能發電風險。

當持沃旭能源在 2019 年第 3 季投資報告中,下調競標中的荷蘭 Borssele 1&2,、英國 Hornsea 2 的、德國 Gode Wind 3與 Borkum Riffgrund 3、台灣的大彰化離岸風場與美國的羅德島 Revolution Wind 風場的加權預期回報率,從 7.5~8.5% 降至 7~8%,其他關鍵經濟指標則維持。當日沃旭股價重挫 7%,在四週後恢復。

報告指出,這個是「整個產業」都會面對到的課題,並非預估錯誤。其中其中尾流效應是指,風吹過一架風機後會減弱並產生亂流,進而影響後方位於尾流處的風機發電量;堵塞效應(又稱阻塞效應)則發生在風靠近風機時速度變慢的情形,過去業界也都認同這兩種效應會衝擊風場效益,不過沃旭能源認為影響被低估。

2018 年挪威國際驗證公司 DNV GL 發表在《Energies 期刊》上的論文也指出相同問題,指出堵塞效應比設想的更為明顯和深遠,前排的風機也會受影響,考量到每座風場平均尾流與堵塞效應影響,年發電量可能高估 4%。

那麼隨著愈來愈多風場落成,對風場發電效益與利潤會有什麼影響?

英國研究機構 Aurora Energy Research 英國再生能源負責人 Martin Anderson 表示,這對於已經用舊模型、現正準備上路的風場影響較大,低估尾流與堵塞效應可能會讓風電廠發電不如預期,影響收益。同時若預期新開發風場發電量會下降,將來也會想辦法提高每度電的成本,下一次競價時,就會對參與者產生壓力,並反映在價格上。

不過 Anderson 也沒有很悲觀,認為如今離岸風電專案成本已愈來愈低,會抵消尾流與堵塞所帶來的利潤影響,表示,雖然總收入可能會出現 1%-2% 的差距,但整體來說離岸風電價格還是比過去便宜得多,英國離岸風電成本已經從每 MWh 150 英鎊驟降到 45 英鎊。

自 DNV GL 發表論文、Orsted 下調估算值以來,目前產業界已經進行許多尾流、堵塞效應相關研究,加以了解並調整模型,貿易協會 RenewableUK 策略溝通總監 Luke Clark 表示,離岸風電產業已經對阻塞和尾流影響進行了大量分析,進一步推動風電場布局,最大程度地降低影響並增加發電量。

(首圖來源:shutterstock)