清華新聞網(wǎng)1月17日電 評(píng)估海上風(fēng)電潛力與成本動(dòng)態(tài)對(duì)于低碳能源轉(zhuǎn)型和能源政策決策至關(guān)重要。近日，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院王燦課題組在中國(guó)高分辨率海上風(fēng)電發(fā)展?jié)摿ρ芯糠矫嫒〉眠M(jìn)展，考慮政策約束以及技術(shù)不確定性等因素開(kāi)展了海上風(fēng)電高分辨率空間系統(tǒng)模擬，評(píng)估了中國(guó)大陸地區(qū)沿海10km分辨率的海上風(fēng)電空間可用性，以及3個(gè)技術(shù)進(jìn)步情景下5058個(gè)空間網(wǎng)格的海上風(fēng)電裝機(jī)潛力、小時(shí)級(jí)出力曲線(xiàn)、技術(shù)成本動(dòng)態(tài)及成本結(jié)構(gòu)。
圖1. 海上風(fēng)電資源與成本評(píng)估流程概述
該研究結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）、虛擬風(fēng)電場(chǎng)模型、基于組件的成本模型和情景分析建立了一個(gè)海上風(fēng)電資源和成本一致性評(píng)估框架，識(shí)別考慮12個(gè)政策與技術(shù)約束條件的中國(guó)大陸地區(qū)沿海10千米分辨率5058個(gè)網(wǎng)格的空間可用性與裝機(jī)潛力，模擬小時(shí)級(jí)風(fēng)電出力曲線(xiàn)和容量因子，分析3個(gè)技術(shù)進(jìn)步情景下2020年至2035年的基于組件的技術(shù)投資與運(yùn)維成本動(dòng)態(tài)，生成各網(wǎng)格的平準(zhǔn)化發(fā)電成本。
圖2. 中國(guó)大陸地區(qū)海上風(fēng)電資源和成本數(shù)據(jù)切片
該研究表明，海上空間可用性、容量因子分布、投資與運(yùn)維成本均表現(xiàn)出明顯的空間異質(zhì)性。不同點(diǎn)位的基礎(chǔ)平臺(tái)選擇（樁基、導(dǎo)管架和漂浮式）以及輸電方式選擇（直流輸電和交流輸電）有所不同，平準(zhǔn)化發(fā)電成本構(gòu)成差異明顯。固定式海上風(fēng)電機(jī)組成本顯著更低，而漂浮式機(jī)組成本則下降更快。與已有工程項(xiàng)目及文獻(xiàn)進(jìn)行比較的結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)據(jù)集的準(zhǔn)確性。
1月14日，相關(guān)研究成果以“技術(shù)進(jìn)步下中國(guó)高分辨率海上風(fēng)電潛力與成本數(shù)據(jù)集”（High-resolution gridded dataset of China’s offshore wind potential and costs under technical change）為題，在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)數(shù)據(jù)》（Scientific Data）。該研究成果可為氣候政策評(píng)估、能源系統(tǒng)建模等提供支撐。環(huán)境學(xué)院2021級(jí)博士生安康欣為論文第一作者，環(huán)境學(xué)院教授王燦為論文通訊作者，論文共同作者包括地球系統(tǒng)科學(xué)系教授蔡聞佳和環(huán)境學(xué)院教授魯璽。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41597-025-04428-8
供稿：環(huán)境學(xué)院
編輯：徐子越
審核：王曉霞
