从实验室:利用海上的风

在过去的几年里，围绕利用太阳能来实现气候变化目标以及加强印度的能源安全进行了大量讨论。在这些对话中，风能只被视为可再生能源的补充来源。

两年前，印度表示，到2020年，它的目标是通过太阳能生产100吉瓦的电力，通过风能生产60吉瓦的电力。但考虑到与太阳能电池板相比，风力涡轮机更高的能源生产能力和效率，我们的博士研究旨在估计印度海岸线可行的离岸地点可提取的风能的数量。

此外，我们还旨在根据长期气候变化，评估未来可利用能源的可持续性。印度的全部风力装机容量都是基于陆地，要么在海岸线上，要么在内部。我们还没有任何海上风电场，像丹麦这样的国家已经开发了巨大的优势。把风车放在海里有几个好处，离海岸线有一段距离。

由于较高的温度梯度和与海面较光滑的界面（没有建筑物或建筑来阻挡风流），海上的风速约高25%。这些较高的速度是在较低的高度获得的，风向更稳定。因此，在海上使用较小尺寸的涡轮机是可能的。

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关于海上风能的一个普遍看法是，建造一个风电场的成本比陆地上的成本要高。然而，由钦奈国家海洋技术研究所进行的一项基于成本效益评估的研究表明，海上风力发电场的成本约为陆上风力发电场的111%，但这一额外成本可以通过年发电量增加184%来抵消。

我们曾尝试评估政府选定的三幅土地发展首批离岸农场的潜力。这些是古吉拉特邦的Jakhau和泰米尔纳德邦的Kanyakumari和Rameshwaram。同时，我们还试图确定沿整个印度海岸线的近海农场的潜力。

本文研究了从1976年到2005年、2006年到现在这两个30年的时段风场特征的变化，并将其外推到2035年。我们运行了十个大气环流模型，它们是最先进的气候模型，模拟了过去和未来的气候数据，考虑了各种碳排放情景。

为了提高风能现场评估的准确性，我们将150到300公里的正方形网格插值到50×50公里网格大小。鉴于全球变暖引起的气候变化，人们对海上风力发电场的可持续性有一定的担忧。与气候变化有关的风能的某些方面预计将有利于风能行业，而其他一些方面可能对风能行业产生不利影响。

我们的结果表明，到2035年，三个选定地点的年平均风势可能增加约25%至30%。Rameshwaram的年平均风力发电量可能为326瓦/平方米，而Kanyakumari的年平均风力发电量可能为257瓦/平方米，Jakhau的年平均风力发电量可能为289瓦/平方米。年平均200瓦/平方米或以上被认为是非常好的。

孟买IIT土木工程系Sumeet Kulkarni,M.C.Deo和Subimal Ghoshh