技术进步下中国高分辨率海上风电潜力与成本数据集

评估海上风电潜力与成本动态对于低碳能源转型和能源政策决策至关重要。近日，清华大学环境学院王灿课题组在中国高分辨率海上风电发展潜力研究方面取得进展，考虑政策约束以及技术不确定性等因素开展了海上风电高分辨率空间系统模拟，评估了中国大陆地区沿海10km分辨率的海上风电空间可用性，以及3个技术进步情景下5058个空间网格的海上风电装机潜力、小时级出力曲线、技术成本动态及成本结构。

图1. 海上风电资源与成本评估流程概述

该研究结合地理信息系统（GIS）、虚拟风电场模型、基于组件的成本模型和情景分析建立了一个海上风电资源和成本一致性评估框架，识别考虑12个政策与技术约束条件的中国大陆地区沿海10千米分辨率5058个网格的空间可用性与装机潜力，模拟小时级风电出力曲线和容量因子，分析3个技术进步情景下2020年至2035年的基于组件的技术投资与运维成本动态，生成各网格的平准化发电成本。

图2. 中国大陆地区海上风电资源和成本数据切片

该研究表明，海上空间可用性、容量因子分布、投资与运维成本均表现出明显的空间异质性。不同点位的基础平台选择（桩基、导管架和漂浮式）以及输电方式选择（直流输电和交流输电）有所不同，平准化发电成本构成差异明显。固定式海上风电机组成本显著更低，而漂浮式机组成本则下降更快。与已有工程项目及文献进行比较的结果验证了数据集的准确性。

该研究成果可为气候政策评估、能源系统建模等提供支撑。

用于生成中国海上风电潜力和成本数据集的代码是用 Python 编写的，可从https://github.com/KennethAnn/OffshoreWindDataset获取。VWF 模型可从https://github.com/renewables-ninja/vwf获取。