在規(guī)劃層面而不是項(xiàng)目層面，計(jì)算可再生能源的可開發(fā)量很簡單，用可開發(fā)利用的面積乘以大致的發(fā)電裝機(jī)量就能算出來一個(gè)地區(qū)的總裝機(jī)量，再乘以該地區(qū)大致的利用小時(shí)數(shù)，就能得到年發(fā)電量。總結(jié)如下：
發(fā)電裝機(jī)量=可利用面積×單位面積裝機(jī)量
發(fā)電量=發(fā)電裝機(jī)量×利用小時(shí)數(shù)
公式很簡單，但想要得到這些數(shù)據(jù)卻很難，我們?cè)诳紤]一個(gè)地區(qū)的可再生能源開發(fā)量時(shí)通常要考慮下列因素：資源量、技術(shù)能力、經(jīng)濟(jì)性、市場(chǎng)競爭力。這些因素在美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的報(bào)告中以下圖形式展示：
首先最下面的資源量是最大的，因?yàn)橹恍枰紤]純物理的約束，一個(gè)地區(qū)的資源量有多少就是多少，基本不會(huì)變的。所以一般我們稱之為資源儲(chǔ)量。
再往上要考慮技術(shù)，這是“資源”變成“能源”的關(guān)鍵一步，沒有風(fēng)機(jī)技術(shù)，風(fēng)資源只是資源，無法成為人類可用的能源。而且隨著技術(shù)的進(jìn)步，資源可開發(fā)量是逐漸增大的。比如90年代時(shí)受限與風(fēng)機(jī)技術(shù)，美國的風(fēng)能源量只集中在中西部的落基山脈地區(qū)，而現(xiàn)在有了海上風(fēng)機(jī)和低風(fēng)速風(fēng)機(jī)技術(shù)，風(fēng)能源量已經(jīng)擴(kuò)大到沿海和美國東部了。這個(gè)開發(fā)量叫做“技術(shù)可開發(fā)量”，即資源中目前可以被開發(fā)的那部分。
再往上要考慮經(jīng)濟(jì)性，包括預(yù)期的建設(shè)投資、運(yùn)營成本什么的。除了技術(shù)可開發(fā)，還要有錢開發(fā)才行，開發(fā)完風(fēng)電場(chǎng)或光伏電廠，還要能賺錢才行。這個(gè)量叫做“經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量”，即可開發(fā)量當(dāng)中能賺錢那部分。
最后要考慮市場(chǎng)因素，這個(gè)我國沒電力市場(chǎng)，所以考慮的少，美國人考慮的就多。比如政策或者叫法案的設(shè)立和變更、市場(chǎng)監(jiān)管約束、投資者意見、地區(qū)競爭力等等，也會(huì)再減少一部分經(jīng)濟(jì)上其實(shí)已經(jīng)可行的項(xiàng)目。這個(gè)值是最小的，考慮因素最多的。
考慮這四個(gè)因素，可再生能源的開發(fā)量會(huì)逐步縮小。而這四個(gè)因素可以歸結(jié)到一個(gè)參數(shù)來體現(xiàn)——可利用面積，NREL這么算出來的可開發(fā)量。即到底多大地方可以開發(fā)，是要考慮這四個(gè)因素的。
剩下兩個(gè)指標(biāo)，單位面積裝機(jī)量和利用小時(shí)數(shù)，可以用統(tǒng)計(jì)的方法得到。NREL簡化了單位面積裝機(jī)量的計(jì)算，光伏設(shè)定為48MW/km2，光伏設(shè)定為32.8MW/km2，風(fēng)電設(shè)定為5MW/km2。當(dāng)然這個(gè)參數(shù)還在變，比如研究人員最新考慮把風(fēng)電的設(shè)定降低到3MW/km2。利用小時(shí)數(shù)(等同于容量系數(shù)×8760小時(shí))，可以通過地區(qū)統(tǒng)計(jì)得到，有了以前該地區(qū)的可再生能源發(fā)電利用小時(shí)數(shù)，就大致可推斷未來利用小時(shí)數(shù)。比如NREL在對(duì)全美風(fēng)電開發(fā)量計(jì)算中，就設(shè)定了1000到3000不等的利用小時(shí)數(shù)。
說了這么多，直接上表吧，看看NREL計(jì)算的美國有多少資源。
