海上风电场开发商已经不得不面对成本上升和供应链短缺问题,但在海上风电行业迅速扩张的地区,开发商在完成项目施工后还将应对另一挑战:下一座风电场在逆风建设时面临“风盗窃”。
根据一项新研究,卑尔根大学海上风电中心的研究人员发现,随着北海海上风电产业的发展,风电场“尾流”(涡轮机产生的顺风干扰)之间的相互作用将明显增加。在适当条件下,尾流可以延伸长达30海里,极易对另一座海上风电场造成影响。如果不进行协调,这有可能降低发电效率,甚至可能引发海洋边界两侧的风电场出现跨境紧张局势。
“盗风”的影响往往是相互的。随着风向的改变,上风口和下风口的设备会交换位置,意味着尾流交互作用会影响到2座风电场,若在密集开发区,还会有更多的风电场受到影响。对风电场财务计划的平准化能源成本的评估并不总是包括这种潜在影响,尽管它可能对风电场的产出和收益产生实际影响。
这项新研究考察了装机容量为3吉瓦的Sørlige Nordsjø II(SN2)风电场的预期尾流效应,这是一个与丹麦专属经济区接壤的拟议挪威租赁区。研究人员发现,该租赁区与计划中的丹麦Nordsren III风电场仅相距12海里,这种近距离表明“风电场引起的尾流对两者的发电量都有很大影响”,当时的大气条件、风向以及SN2的机组布局都有可能造成不必要的尾流效应影响和跨越海洋边界的 “风盗窃”。
研究人员指出,到目前为止,还没有解决跨境风资源争端的监管机制,而且风资源也不遵循人为边界。在缺乏协调的情况下,“偷风行为”很容易引发风电场运营商之间或沿海国家之间的法律纠纷。这牵扯到金钱利益,因为风电场的建设成本高达数十亿美元,而且融资时会预期产生特定数量的电力。当风电场的发电量低于计划时,消费者的平准化能源成本就会上升,进而降低风电场的经济竞争力。
研究小组警告说,这也可能导致“急于求成”,即沿海各州加快风电安装,以便在其他各州声称拥有风能资源之前完成风电场建设。
研究人员建议,国家之间的协调将十分有助于避免冲突(如跨边界海上石油和天然气管理)。以德国/丹麦/荷兰/比利时的《埃斯比约宣言》为例,四国同意共同开发北海风能资源。并于近期针对波罗的海水域签署了类似条约。
该研究小组总结称,为了实现气候目标,加快脱碳进程,海上风电开发将成为重要枢纽,我们必须超越政治愿望,努力寻求“偷风”问题的监管解决方案,以优化资源管理,从而实现更连贯的能源转型。