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编者注：此问答是《大众科学》进行的关于从事开发和实施非化石燃料能源技术的公司高管的调查的一部分。
目前，哪些技术障碍最阻碍风力发电的发展？在不久的将来和长期来看，克服这些障碍的前景如何？
主要障碍之一是平衡发电、负荷和随时间推移的存储，因为风能是一种可变电源。随着美国各地开发更多公用事业规模的风能项目，特定区域内运行的风力涡轮机数量将会增加。这已被证明可以内在地降低风能总体生产的可变性，使其更具可预测性和可靠性。经验还表明，使用运行良好的提前一小时和提前一天的市场，以及扩大这些市场的准入是应对风能可变性的有效工具。一个深入的实时市场是为可变输出的风电厂提供平衡能源的最经济方法。然而，美国的一些地区缺乏集中市场，因此我们需要不断寻求方法来提供平衡和相关服务。
与许多传统电源不同，风能无法按需获取。风能是一种能源，而不是一种容量资源。容量资源是按需提供的，以满足系统峰值负荷。将风能纳入电力系统运行和规划需要对能源进行新的思考方式。迄今为止，尚未增加风能的备用容量。由于风能是一种间歇性资源，因此在可用时使用。因此，在与客户使用模式不匹配的时间段内，剩余风能可能会大幅增长。我们迫切需要找到储存这些剩余能量的方法。两种提议的剩余能量的非高峰电力用途是部署带有非高峰充电的插电式混合动力汽车和生产氢气为车辆提供动力。
另一个主要技术障碍是缺乏输电基础设施，无法有效实现能源资源的输送和交易。为了利用美国拥有的可观的风能资源，需要大量新的输电线路。美国的每个时代都伴随着新的输电线路的建设。上一个重大建设时期发生在 20 世纪 60 年代和 1970 年代。事实上，在过去二十年中，输电投资已大幅滞后。
能源部 (DOE) 去年发布了一份名为“到 2030 年实现 20% 风能”的报告，详细说明了我们国家如何到 2030 年实现 20% 的能源来自风能。一个关键组成部分是对新输电线路的大量投资。能源部提议，需要建设 12,650 英里的 765 千伏 (kV) 线路才能满足到 2030 年实现 20% 的情景。正如国家可再生能源实验室所建议的那样，这相当于从现在到 2030 年间投资 600 亿美元。这需要大量的输电规划、新输电投资成本的分配、成本回收的保证以及新输电线路的选址——所有这些都需要大量的时间和精力。
尽管这将是一个挑战，但我们相信巴拉克·奥巴马总统将凭借其积极的清洁能源计划在该领域取得进展。我们相信，他将使我们的国家走上实现到 2030 年 20% 风能目标的正确道路。作为该计划的一部分，他希望利用智能计量、分布式存储和其他先进技术，对我们的国家公用电网进行重大投资，以适应 21 世纪的能源需求。他还希望部署一个“智能电网”，该电网将利用先进技术来管理峰值负荷削减、智能计量、分布式发电和蓄电系统。
区域输电建设规划也在制定中。我们地区的一项此类工作是 CapX2020，这是明尼苏达州地区 11 家输电公用事业公司之间的一项联合倡议，旨在建设四条 230–345 千伏输电线路，连接明尼苏达州、威斯康星州和达科他州。尽管这些类型的努力在短期内是有益的，但真正能将我们已安装的风力发电能力提升到新水平的是拟议中的国家输电系统。
扩大风力发电规模以服务更大的国家或全球客户群是否存在障碍？
美国主要的风能资源集中在美国中部平原各州。而这恰恰是输电资源最匮乏的地区。为了将风能从资源丰富的地区输送到人口中心最多的地区，我们需要更强大的输电基础设施。
现有的能源基础设施能否应对风力发电的增长？或者这也需要进一步改造吗？
现有基础设施无法容纳在当前的能源结构中增加大量的风力发电。能源部的“高速公路”计划（如对第一个问题的答复中所述）将提供所需的特定基础设施。这涉及建设超过 12,000 英里的新的 765 千伏输电线路，以满足风能项目的需求。国家输电系统的一个额外好处是它为风力发电提供了地域多样性。风能是一种间歇性资源。当您连接地理上间歇性的资源时，您可以获得更可持续的资源。
鉴于当前的经济危机，您的行业能否获得必要的资本（来自公共或私人来源）来充分资助其增长？
尽管我们项目的融资都没有撤回，但为新项目筹集资金变得更具挑战性。风能的大部分融资都基于获得联邦生产税收抵免 (PTC)。当美国企业不确定其盈利能力时，它们对税收抵免的需求就会减少。可退还的税收抵免或赠款计划将有助于缓解这个问题。
从战略角度来看，风能更大的竞争对手是：现有的煤炭、石油和天然气技术还是其他替代能源技术？
一旦技术发展到更经济的程度，太阳能和地热能将是最具竞争力的。
在五年内，您和您行业中的其他公司是否设定了成本目标？
我们确实看到风力发电开发的资本成本将在未来五年内开始下降。目前，开发一兆瓦的风能需要 200 万至 250 万美元的成本。钢铁和风力涡轮机其他部件成本的增加导致了价格上涨。我们相信，随着美国涡轮机制造业的增长，以及更充足的输电设施的可用，以及涡轮机技术的进步，风力发电开发的资本成本将呈下降趋势。
根据美国风能协会的数据，自 2005 年以来，美国本土的涡轮机制造厂增长了 20% 以上。这在过去两年中促成了 70 家新的或已宣布的工厂，仅去年一年就新增了 13,000 个就业岗位。