本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
近年来，风能已发展成为美国最丰富的可再生能源之一。1998年至2015年间，美国新增了近74吉瓦的风能发电容量，大约相当于37,000个平均大小的现代风力涡轮机，或者超过《回到未来》中布朗博士的时间机器所需的1.21吉瓦的60倍（太棒了！）。如今，风能是美国电力供应的主要部分，2015年，有11个州的电力供应超过10%来自风能。
1998年至2015年间，美国安装了约73,992兆瓦的风能发电容量。来源：美国能源部2015年风能技术市场报告
随着越来越多的风力涡轮机被生产和安装，风力发电的成本稳步下降。1980年至2015年间，美国风能的平准化度电成本（LCOE），即单位发电量产生的总资本、运营和维护成本，从每兆瓦时近600美元（每千瓦时60美分）降至每兆瓦时约50美元（每千瓦时5美分）——低于新建天然气或煤炭发电厂的成本。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。 通过购买订阅，您正在帮助确保关于当今世界发现和塑造我们世界的重大故事的未来。
美国风能的平准化度电成本（LCOE）从1980年的每兆瓦时近600美元的高位降至2015年的每兆瓦时不到50美元，其“学习率”为17.8%。来源：劳伦斯伯克利国家实验室
虽然风能在80年代和90年代取得了显著进展，但有些人猜测，风能在成本降低和技术改进方面可能已经达到了极限。但美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室对风能行业专家的调查结果表明并非如此。
这项研究也发表在同行评议期刊自然能源上，调查了来自工业界、研究机构和学术界的163位风能专家。调查样本包括22位预先确定的“领先专家”，他们被认为具有预测风能行业未来方向的独特资格。调查结果显示，专家们预计到2030年，陆上风能的成本将下降约24%，到2050年将下降35%。有趣的是，预期的成本降低并非由风力涡轮机技术的根本性变化驱动，而是由越来越大的涡轮机趋势驱动。
80年代和90年代安装的第一批风力涡轮机的发电容量仅为0.1兆瓦，从中心轮毂/发电机到地面的高度仅为18米。如今，典型的涡轮机发电容量为2.0兆瓦，轮毂高度为82米。更高的塔架意味着现代涡轮机可以在更高的高度捕获更稳定、更快的风。此外，可以增加转子直径以捕获更多整体风力。产生的风能与涡轮机的转子面积乘以风速的立方成正比，因此更高的塔架和更大的转子会产生很大的差异。劳伦斯伯克利国家实验室调查的专家预计，到2030年，典型的风力涡轮机的轮毂高度将为115米，转子直径为135米，总发电容量为3.25兆瓦。
专家预计，到2030年，风力涡轮机的尺寸将显著增加，从而使风能成本降低24%。来源：劳伦斯伯克利国家实验室
专家调查的结果非常重要，因为它表明，风能行业的专业人士认为，制造和运输限制不会限制风力涡轮机的尺寸，而且成本将会下降。
如果风能成本继续下降，风能将完全摆脱对联邦生产税收抵免形式的政策支持的需求，并采取市场动态，使风能仅出于经济原因就成为首选的能源发电技术——至少在存在足够站点的地区，如美国中西部和德克萨斯州的平原。
美国最大的风力资源位于美国中西部和德克萨斯州狭长地带的平原。随着风能价格的下降，将风能从平原输送到沿海地区将变得越来越重要，并且它将成为更有价值的资源。来源：NREL
随着风能成本的下降，以及利用风力强劲的平原能源的好处增加，将风能从平原输送到该国其他地区的挑战将变得越来越重要。高压输电线路可以完成这项工作，但它们面临着与有争议的石油和天然气管道相同的邻避（不要在我家后院）问题，并且必须克服它们所经过的每个州的许可。这就是为什么我认为需要建设输电线路。如果我们不这样做，那么美国伟大的风带将永远无法发挥其全部潜力。