报告称技术进步可在这十年内释放80%的风能潜力

虽然美国大部分地区拥有优质的风能资源，但有些地区风力较小，因此风能开发不多。以具有成本效益的方式利用风能长期以来一直是这些地区的一个挑战。但新技术可以使捕捉美国大部分地区高空风的有利可图。

在国家可再生能源实验室(NREL)最近的一项研究中，研究人员发现，今天和未来几年进入商业市场的技术创新可以在美国本土释放80%经济上可行的风能容量。这可能对帮助国家实现其清洁能源目标大有帮助。

这种潜在风能的很大一部分发生在美国很少或根本没有部署风电场的地区——东南部、墨西哥湾沿岸和东海岸的部分地区。这些地区靠近电力需求中心，有可能减少为实现可再生能源目标所需规模部署风能而对新输电的需求。

NREL分析师兼该研究成员欧文·罗伯茨(OwenRoberts)表示：“这些结果表明，在已经存在输电基础设施或可以相对成本有效地建设增量输电的地区，有一个意想不到的机会更广泛地利用风能。”将风能扩展到这些地区可以带来额外的好处。

罗伯茨说：“在这些地区部署风力发电将减少政府和公用事业公司从遥远地区进口能源以满足当地需求的需要，并将通过土地租赁和税收收入创造当地就业机会和当地经济增长。”

技术进步使这成为可能

NREL研究的风能技术创新可以降低美国本土几乎所有地区的能源成本，并增加获得清洁风能的机会。

这些创新包括：

更长的刀片。明显更长的叶片增加了每个涡轮机的能量捕获。叶片的创新(例如将叶片分段)可以使其更容易运输，从而降低涡轮机的安装成本。

更高的塔。更强的风存在于更高的轮毂高度，超出了当今典型涡轮机的范围。高度平均增加17米，为较长的叶片提供了额外的间隙，以适应高空的风。

低比功率风力涡轮机。相对于发电机尺寸，这些涡轮机具有更大的转子尺寸。随着更大的转子捕获更多的风，它们将更多的能量转移到发电机并增加风力发电的可用性。

先进的塔式制造。螺旋焊接和3D打印等新型制造技术可以现场创建风力涡轮机塔架，从而降低成本并避免运输限制。

攀爬起重机。随着风力涡轮机高度的增加，与传统起重机(例如履带式起重机或移动式起重机)相比，能够更有效地安装涡轮机和更换主要部件(包括齿轮箱、发电机和叶片)的起重机可以降低成本。这是因为在涡轮机站点之间租赁以及拆卸、重新组装和移动传统起重机的成本较高。

唤醒转向。使用倾斜或转动风力涡轮机面向的方向并改变发电机速度的控制装置，工厂操作员可以重定向(或操纵)单个涡轮机，以避免影响下游涡轮机。这可以使现有设施实现年能源产量增长1%–2%。

NREL研究员TravisWilliams表示：“这项研究表明，我们可以将风能扩展到该国历史上从未见过的地区，而不是简单地继续在该国已经发达的地区建造风力涡轮机。”在研究中。“创新，特别是低比功率和更高的塔楼与适度的成本降低相结合，可以极大地增加美国风能的潜力。”

仍然需要努力来挖掘这种潜力

该研究的结果发表在一份题为“探索近期创新对陆基风能技术潜力的影响”的技术报告中，揭示了美国在实现可再生能源目标时更广泛地使用风能的机会。为了充分发挥这些技术进步的潜力，还有更多的工作要做。

例如，政策制定者可以在减少其他障碍方面发挥关键作用，例如增加公众对风能的了解或经验、整合风电的公用事业经验(可能不是持续供应)、劳动力能力和地区开发商经验与新的风能市场。

罗伯茨说：“我们正在讨论将新产业和新技术引入美国那些几乎没有风能的地区。”“我们越能展示潜力，就会有越多的人了解这个机会——创造更多途径来实现我们的国家能源目标。”

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