根據(jù)《巴黎氣候協(xié)定》，中國承諾到2030年可再生能源將占總能源使用的20%。目前，中國正朝著將這一承諾翻一番的方向前進(jìn)，目標(biāo)是在未來十年達(dá)到40%。風(fēng)力發(fā)電對(duì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)至關(guān)重要。在過去的20年里，中國的風(fēng)電裝機(jī)容量從0.3吉瓦暴增至1610吉瓦。

但近年來，這種增長已經(jīng)放緩，對(duì)中國風(fēng)力發(fā)電未來的希望也變得渺茫。

為什么？位置，位置，位置。

人口眾多的沿海省份，包括廣東和江蘇，消耗了全國約80%的電力，但中國絕大多數(shù)的風(fēng)力發(fā)電能力來自像內(nèi)蒙古這樣的地方，這些地方距離大多數(shù)主要城市有一千多英里遠(yuǎn)。

圖片來源：哈佛大學(xué)約翰保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院

更糟糕的是，最近的氣候研究表明，全球氣候變化導(dǎo)致的陸海溫度梯度減弱，正在使歷史上多風(fēng)的地區(qū)，如內(nèi)蒙古，風(fēng)力減弱。

此外，這些地區(qū)的很多風(fēng)力發(fā)電沒有被利用。研究表明，在2010年到2016年之間，大約16%的潛在風(fēng)力發(fā)電被浪費(fèi)了，造成了超過12億美元的損失。

如果中國要在2030年前達(dá)到并超過其在巴黎設(shè)下的目標(biāo)，它將需要找到增加風(fēng)力發(fā)電能力的方法。在最近的一項(xiàng)研究中，來自哈佛大學(xué)約翰保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)和華中科技大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，海上風(fēng)能是解決方案的重要組成部分。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

論文作者之一麥克爾羅伊表示：“這是一項(xiàng)重要的新貢獻(xiàn)，因?yàn)槲覀冋J(rèn)識(shí)到，中國擁有豐富的離岸風(fēng)力發(fā)電潛力，可以開發(fā)利用，并將這些潛力帶到電力緊缺的沿海省份，而成本與現(xiàn)有的燃煤污染型電廠相當(dāng)。”

為了計(jì)算中國海上風(fēng)電的容量和成本，研究人員首先確定了可以建造海上風(fēng)電場的區(qū)域，不包括航運(yùn)區(qū)、環(huán)境保護(hù)區(qū)和水深超過60米的水域。他們計(jì)算了這些地區(qū)的風(fēng)速，并估算了每個(gè)渦輪機(jī)每小時(shí)的容量。

他們發(fā)現(xiàn)，在中國沿海地區(qū)建造的風(fēng)電場的潛在風(fēng)力發(fā)電總量是目前沿海地區(qū)電力需求的5.4倍。研究人員還發(fā)現(xiàn)，這種能源具有成本效益。

地球與行星科學(xué)系研究生、論文第一作者彼得謝爾曼說:“我們是根據(jù)最近海上風(fēng)電場開發(fā)的一系列價(jià)值來估算海上風(fēng)能成本的。從歷史上看，海上風(fēng)力渦輪機(jī)的價(jià)格一直高得嚇人，但現(xiàn)在很明顯，由于重大的技術(shù)進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)形勢已經(jīng)發(fā)生了變化，現(xiàn)在海上風(fēng)力發(fā)電在成本上可以與中國的煤炭和核能競爭�！�

研究人員估計(jì)，如果電價(jià)高，海上風(fēng)能可以提供超過1000太瓦時(shí)的電力，約占沿海能源需求的36%。如果電價(jià)較低，它可以提供超過6000太瓦時(shí)，或總能源需求的200%。

麥克爾羅伊說:“我們的研究表明，利用海上風(fēng)能為沿海地區(qū)提供電力、減少溫室氣體排放和改善中國的空氣質(zhì)量具有經(jīng)濟(jì)效益�！�