老旧风电机组改造如何为能源转型奠定基础？

在技术进步、规模经济和成本下降的推动下，美国工业领域在2020年度过了异常的一年：风电装机容量增加了14.2GW，风能已经成为美国能源系统的主要贡献者（2020年占全部电力的9.2%），预计未来会变得更加重要。

尽管新建风力发电厂的计划和风机的安装依然占据新闻的头条，但风电业主也已经开始拆除并翻新现有风机（repowering，再发电业务），而且这些活动在行业中也越来越发挥着重要作用。通过对现有风电场上已运行风电机组的更新改造，在未来能源转型中可最大限度地利用风力资源的潜力。

美国国家可再生能源实验室（NREL）和IEA Task 26的研究员，在《自然·能源》杂志上发表文章，探讨了影响陆上风机翻新改造决策的驱动因素。

风力发电使业主能够使用新技术或翻新技术对现有的风电厂进行改造，包括架设更高、更高效的风力发电机，以提高发电量。与新的风电开发项目开发相比，通过使用现有的电网连接和基础设施，风电翻新项目通常可以获得进一步的成本节约优势。

NREL 研究员和 IEA Wind Task 26 参与人 Eric Lantz 说：“大多数研究都集中在风力发电的技术、经济和监管影响上，并着眼于风力发电厂的场址考虑因素。” “然而，这忽略了至关重要的社会和环境考虑因素。为了让风能满足我们电能需求的三分之一到二分之一（使碳排放量显著减少的长期情景），我们需要了解在旧风机改造决策过程中发挥作用的各种组合和竞争因素。”

IEA风能研究团队向最成熟的风电国家丹麦寻求帮助，因为丹麦风力发电占全国发电量的47%。影响再发电决策因素如下：

影响再发电（repowering）决策的因素：一个假设的丹麦风能再发电项目，展示了风能再发电决策的常见原因，包括新的风电机组项目相对于现有的调试风机（假设 600 kW）的大小的建设区域。图片由丹麦技术大学 L. Kitzing 和 MK Jensen 提供。

研究发现，2012年至2019年，丹麦38%的风能项目属于再发电更新改造项目。2019年丹麦再供电风电市场份额占全部新增容量86%的水平。这一趋势预示着，随着全球各国风电市场逐渐成熟，更新改造（重新授权和重新发电）将成为未来的一项主要投资活动。此外，研究发现，更换旧的风力发电机除了成本和生产力的提高之外还有其他好处，包括降低噪音和减少对当地野生动物的影响。

通过对丹麦风力发电厂开发商的一系列采访，Task 26 研究小组发现了进行风电更新改造决策的动机：土地使用权是开发商重新制定决策的主要原因。

该研究的主要作者、丹麦技术大学 Lena Kitzing 说：“在我们的采访中，开发商提到风能开发的主要地产许可已经被占用。” “虽然许多地区拥有丰富的风力资源，但选址决策和竞争性的土地使用需求可能使寻找新的建设地点变得困难。因此，通过引入更新、改进的技术来利用您已经拥有的装机空间就很有意义。”