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一張圖教你怎么算可再生能源開發(fā)量(組圖)

2014-12-22 來源:能源觀察網微信 瀏覽數(shù):477

   在規(guī)劃層面而不是項目層面,計算可再生能源的可開發(fā)量很簡單,用可開發(fā)利用的面積乘以大致的發(fā)電裝機量就能算出來一個地區(qū)的總裝機量,再乘以該地區(qū)大致的利用小時數(shù),就能得到年發(fā)電量。總結如下:
  發(fā)電裝機量=可利用面積×單位面積裝機量
  發(fā)電量=發(fā)電裝機量×利用小時數(shù)
  公式很簡單,但想要得到這些數(shù)據(jù)卻很難,我們在考慮一個地區(qū)的可再生能源開發(fā)量時通常要考慮下列因素:資源量、技術能力、經濟性、市場競爭力。這些因素在美國國家可再生能源實驗室(NREL)的報告中以下圖形式展示:
  首先最下面的資源量是最大的,因為只需要考慮純物理的約束,一個地區(qū)的資源量有多少就是多少,基本不會變的。所以一般我們稱之為資源儲量。
  再往上要考慮技術,這是“資源”變成“能源”的關鍵一步,沒有風機技術,風資源只是資源,無法成為人類可用的能源。而且隨著技術的進步,資源可開發(fā)量是逐漸增大的。比如90年代時受限與風機技術,美國的風能源量只集中在中西部的落基山脈地區(qū),而現(xiàn)在有了海上風機和低風速風機技術,風能源量已經擴大到沿海和美國東部了。這個開發(fā)量叫做“技術可開發(fā)量”,即資源中目前可以被開發(fā)的那部分。
  再往上要考慮經濟性,包括預期的建設投資、運營成本什么的。除了技術可開發(fā),還要有錢開發(fā)才行,開發(fā)完風電場或光伏電廠,還要能賺錢才行。這個量叫做“經濟可開發(fā)量”,即可開發(fā)量當中能賺錢那部分。
  最后要考慮市場因素,這個我國沒電力市場,所以考慮的少,美國人考慮的就多。比如政策或者叫法案的設立和變更、市場監(jiān)管約束、投資者意見、地區(qū)競爭力等等,也會再減少一部分經濟上其實已經可行的項目。這個值是最小的,考慮因素最多的。
  考慮這四個因素,可再生能源的開發(fā)量會逐步縮小。而這四個因素可以歸結到一個參數(shù)來體現(xiàn)——可利用面積,NREL這么算出來的可開發(fā)量。即到底多大地方可以開發(fā),是要考慮這四個因素的。
  剩下兩個指標,單位面積裝機量和利用小時數(shù),可以用統(tǒng)計的方法得到。NREL簡化了單位面積裝機量的計算,光伏設定為48MW/km2,光伏設定為32.8MW/km2,風電設定為5MW/km2。當然這個參數(shù)還在變,比如研究人員最新考慮把風電的設定降低到3MW/km2。利用小時數(shù)(等同于容量系數(shù)×8760小時),可以通過地區(qū)統(tǒng)計得到,有了以前該地區(qū)的可再生能源發(fā)電利用小時數(shù),就大致可推斷未來利用小時數(shù)。比如NREL在對全美風電開發(fā)量計算中,就設定了1000到3000不等的利用小時數(shù)。 
  說了這么多,直接上表吧,看看NREL計算的美國有多少資源。

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