高估风力发电量：从英国到纽约州

作为间歇性能源的风力发电增加了区域电网系统的总体可变性。为了更好地了解风能的高渗透率会如何影响系统可靠性以及可以采取哪些步骤来将影响最小化，已经完成了许多研究，可以按区域对风廓线进行建模和分析。

在大多数情况下，这些研究都是基于多年来收集的可用风数据（速度，方向，时间），即开发商在施工前预测项目性能的类型数据。立法者和监管者在评估授权可再生能源发展的政策时也使用了这些风能研究。

大西洋两岸越来越多的证据表明，基于风力数据的性能模型通常可以保证发电水平大大高于实际风力发电量。

英国：John Muir Trust挑战2005年分析

长期以来，英国一直被认为是欧洲最佳的风能资源。2005年对英国66个地点收集的每小时风速进行的分析确定了支持者用来证明扩大风能设施建设正当性的风能的三个特征。

该研究得出的结论是，在1970年至2005年这35年间，整个国家从未有过没有风的时期。风总是吹到足以在英国某处发电。并且在需求最高时（白天和冬季月份），资源往往会遭受更大的打击。

分析发现，风能的年平均容量系数为27％（高于德国和丹麦的水平），影响整个国家大部分地区的低风速（90％）每五年只会出现一小时。

但是上个月，这项2005年的研究蒙上了阴影。英国领先的野生土地保护慈善机构约翰·缪尔信托（John Muir Trust）发布了一份报告，研究了风能对英国能源供应的实际贡献。基于2008年11月至2010年12月（26个月）的实时能源生产，这些发现令人震惊。风速基本上低于27％的容量系数，低风速事件（定义为输出降至容量的10％以下）发生了三分之一的时间，或总计近9个月（1/3 x 26个月）。

该报告为那些追踪风力发展的人带来了一场大火。立法者和能源政策专家立即质疑他们所在地区是否存在同样的现实。由于对风能性能的施工前预测是基于风速数据，因此如果模型夸大了实际发电量该怎么办？

纽约风：太高估了

实际上，我们只需要看纽约州就能看到相同的故事情节。2005年，纽约州能源研究与发展局（NYSERDA）和通用电气评估了大规模风力发电对美国大电网的可靠性的影响，以了解部署3,300兆瓦风电的运营和经济影响（纽约高峰负载的10％）。

该研究得出的结论是，如果涡轮机可靠地以平均容量系数30％或更高的功率运行，纽约可以支持10％的风进入其电网系统。值得称赞的是，NYSERDA承认，大多数高风输出将发生在夜间，并且“在负载完全下降之前，当风输出恢复的当天晚些时候”就会出现一些重叠。

现在已有数年的风力发电数据，我们考察了NYSERDA和GE预测输出水平的情况。在开发人员有一年或更长时间解决启动问题之后，我们对项目绩效特别感兴趣。

到2010年底，纽约州宣称拥有15个风能设施，总装机容量为1,275兆瓦。这些项目在地理位置上分布在该州的北部和西部地区，但通常远离人口稠密的人口中心，包括电力需求最高的纽约市。

十五个项目中的十二个占铭牌容量的大部分（1,225兆瓦）。这些设施在2006年至2009年2月之间投入使用。在2006年之前，安装的风能不到50兆瓦。自2009年初以来，该州的风电发展一直停滞不前，最近两年仅建设了一个风电项目。Iberdrolas 74兆瓦Hardscrabble项目于2011年2月上线。

建筑停滞为评估整整两年的风力发电和评估纽约风电的诺言是否兑现提供了宝贵的机会。

该表使用《纽约ISOs金簿》数据编制，对2008-2010年期间纽约的风能表现具有重要的了解。

满足现实

纽约没有一个风能项目达到了30％的容量系数，而且大多数风电场的运行都远低于这个数字，其中包括被风声拥护者吹捧为主要风电场的Maple Ridge 1和Maple Ridge 2。预计Maple Ridge在施工之前的容量系数为34％，但始终保持在25％左右的运行状态-性能显着下降。

来宝环境项目的水平更低。当公司寻求社区对其在纽约州北部的项目的接受时，来宝的官员兼创始人约翰·奎克​​（John Quirke）坚称，他们的项目将以其铭牌容量的30-35％运转。

在与纽约克林顿县签订的税收协定中，来宝使每笔项目的年产能系数超过35％时每兆瓦提供1000美元的奖金，从而使交易更加甜美。克林顿县官员无法验证来宝提供的诚意，因为施工前的风速数据是机密的，但来宝当然知道事实。

贵族上州项目在2010年的产能利用率为20％至22％。

风能预测与项目融资

在确定风能项目是否值得承担财务风险时，将基于保守的风能生产进行信用分析。该产量称为年度能源产量预测，代表具有90％置信度（P90）的项目的平均风速预测。换句话说，该项目的风力发电水平有望在90％的时间内运行。

P90的数字必须在平均产量数字的12％至15％之内，才能引起银行的注意。如果平均产能因子（P50）与P90之间的差异减少了20％或更好，则认为该项目无法融资。我们不知道大多数纽约风电项目向投资者提供的P90数据，但是我们猜测，如果有实际生产数量，这些项目中的大多数将被认为不值得。韦德想知道那些为这些项目提供资金的人是否会再次打扰。

实现公共目标

资助该州风能开发的纽约州纳税人所获得的收益也大大少于承诺。纽约大部分农村地区的平方英里地区已被改造成工业发电厂，社区和家庭因项目反对而分裂，由于涡轮噪声，阴影闪烁和其他麻烦，房主被赶出了家。如果根据产能过剩因素与社区协商税收协议，则实际支付额会更低。

州和地方官员长期以来一直鼓励风能作为农村地区的经济发展工具，但在某些时候，公众需要知道项目是否正在按主要计划交付，即在电网上看到更多的可再生能源。在容量系数处于20％到20％的中低范围内时，将需要更多的风力涡轮机和相关基础设施（传输）来满足国家的要求，这将增加成本和影响。

我们的审查仅考虑了平均年产能因素，并未考虑资源的每小时和每日变化以及风能是否有助于满足高峰需求。但是仅看平均表现就足以表明纽约风并不值得大惊小怪。

通过。丽莎利诺斯

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