未来30年风能的增长

减少全球CO₂排放很大程度上依赖于可再生能源发电。除了四个国家之外，世界上所有国家都签署了《巴黎气候协定》，加快部署可再生能源的压力正在加大，而风力发电正在发挥带头作用。

在世界范围内，风力发电目前占非水力发电可再生能源的一半以上。风力发电的部署也比其他任何领域的增长都要快，从1997年的750吉瓦增加到2018年的567吉瓦国际可再生能源机构．风能在未来30年将扮演怎样的角色，面临怎样的挑战?

我们最近在哪里看到了风力发电的大部分增长?

2020年，全球陆上风力发电增量为108吉瓦，是2019年的两倍。其中79%的新增产能来自中国和美国这两个最大的碳排放国₂世界各地的生产者。

中国有一个雄心勃勃的目标，即从2021年到2025年，将其风能容量提高5到6倍₂预计排放量将在2030年达到峰值，其电力需求将继续快速增长。

一个主要的增长因素是技术进步。大型涡轮机每千瓦的发电成本更低。全球成本下降了45%至66%，使更多的人可以使用这项技术，与旧设备相比，新设备可以产生更多的电力。新的涡轮机还可以在较低的风力水平下发电，从而延长运行时间。

事实证明，政府的减税和降低关税等激励措施在增加风电投资方面是有效的。

与其他可再生能源相比，风力发电也有一些帮助其发展的优势。例如，风力发电场比水力发电厂更适合选址。风力涡轮机不需要水来冷却，而且它们的占地面积相对较小，使它们能够靠近建筑物。许多公司和私人业主正在进行自己的投资，类似于屋顶太阳能电池板安装的增加。

在陆地上生长。在海里生长。

海上风电场将在未来10年大幅增长，因为它们目前仍是全球风力发电领域的一个小贡献者。它们最适合靠近大型人口中心的地方，有可靠的近海风和浅海底。欧洲已经有40个海上装置，并与中国一起推动增长。

美国，第二大CO₂中国最大的风电生产商中国电力也在加大海上风电设施的建设。除了七个海上风力发电机试点外，该国的第一个海上风电场将于明年开始生产，第二座风电场将于2024年开始生产，第三座风电场将于2026年开始生产。七个沿海州已经做出了购买海上风力发电的重大承诺，政府出台了长期激励措施来支持该行业。

更多地区也在部署海上风力发电场。印度、台湾和日本在发展海上风力发电方面处于不同阶段。随着成本开始下降，减排压力增加，我们可以预期会有更多国家加入这一行列。

此外，我们还将看到新的发展，如浮动风力发电，取得进展。Hywind苏格兰公司自2017年开始运营。初步报告显示，涡轮机的漂浮运动对可靠性或生产没有重大影响。随着这项技术的成熟，我们可以预期高昂的资本成本会下降，信心也会增强。这项技术为那些有陡峭海堤的地区(包括岛屿)开放了风力发电，在这些地区，基于海床的解决方案是不可能的。

未来30年风力发电将面临哪些挑战?

目前部署的风电场大多位于人口密集的地区。一些国家的电网是分散的，能源不容易流动。基础设施将需要大量投资，以便能够扩展到不太集中的地点。

为了让风力发电继续以每年显著的速度增长，供应链也需要增长。我们看到老牌欧洲供应商正在投资美国新市场，推动创新。随着技术在新市场的成熟，零部件的国内制造将变得更有可能，从而进一步降低国内市场的成本，推动市场增长，并增加这些零部件进入新市场的可用性。

增加涡轮机尺寸、效率和可靠性的创新有望继续下去。这种技术进步的一个例子是电力集成的SCALE-iFlex™LT即插即用的双门驱动器。

该器件将多个并行econdual™模块的性能提高了20%，允许用户从功率逆变器和变流器堆栈中消除每六个模块中的一个。除了节省驱动程序和模块的成本外，这还降低了与模块、布线、硬件和散热相关的控制复杂性和成本。SCALE-iFlex LT特别适用于3至5兆瓦范围的海上风力涡轮机。