在科技能力執(zhí)世界牛耳的美國(guó)本土也采用了不少風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),且陸上與離岸的系統(tǒng)兼?zhèn)洌w風(fēng)力發(fā)電達(dá)到 14,800GW,于 2013 年時(shí)為世界各國(guó)風(fēng)力發(fā)電量之首。雖然美國(guó)采用陸上風(fēng)電比重較高,不過(guò)離岸風(fēng)電配置仍達(dá)到三成,仍有諸多可供參考之處,本文嘗試比較美國(guó)陸上風(fēng)電與臺(tái)灣離岸風(fēng)電每月容量因素的變化,來(lái)探索新趨勢(shì)。
風(fēng)力發(fā)電的容量因素(Capacity Factor,CF)是實(shí)際的發(fā)電量除以理論的發(fā)電量,數(shù)值位于 0 到 100%間,數(shù)字越大表示風(fēng)電的發(fā)電效率越好。不同月份的風(fēng)力有大有小,雖然不穩(wěn)定,但是可以預(yù)測(cè),也可以被管理。一般而言,離岸風(fēng)電的容量因素會(huì)高于陸上風(fēng)電。
陸上風(fēng)電以中部各州居冠
美國(guó)的陸上風(fēng)電以中部州(Interior)的平均風(fēng)速最高,海拔 80 公尺高度的地方,平均風(fēng)速多數(shù)在 8 m/s 以上,大部分地區(qū)可達(dá) 9-9.5 m/s,少數(shù)地區(qū)超過(guò) 10 m/s。其次是五大湖區(qū)(Great Lakes),約在 6.5-7.5 m/s 之間。東北部的風(fēng)力資源又比西北部更好一點(diǎn),但兩者都遠(yuǎn)遜于中部地區(qū)與五大湖區(qū)。
根據(jù) NREL 在不同時(shí)期與假設(shè)不同的風(fēng)機(jī)輪谷高度所做的預(yù)測(cè),美國(guó)的陸上風(fēng)電設(shè)備容量潛力達(dá) 7,834~10,362GW,離岸風(fēng)電為 4,150~4,438GW。美國(guó)總風(fēng)力發(fā)電設(shè)備容量約 11,984~14,800GW??偘l(fā)電量 NREL 與哈佛大學(xué)認(rèn)為介于 14,000~17,200 TWh(十億度電)之間。
根據(jù)國(guó)際再生能源署(International Renewable Energy Agency,IRENA,2015)最近的研究顯示,美國(guó)的風(fēng)力發(fā)電,預(yù)估總設(shè)備容量達(dá) 15,179GW,其中陸上風(fēng)電占10,955GW,離岸風(fēng)電占 4,224GW。每年總發(fā)電量達(dá) 49,760TWh,其中陸上風(fēng)電占 32,784 TWh(容量因素34.16%),離岸風(fēng)電占 16,976 TWh(容量因素 45.88%)。