图A和图B分别为1980 ~ 2018年特定区域的平均容量因数（CF）和平准化度电成本（LCOE，美元每千瓦时）的空间分布。灰色区域为沿海省份，蓝色虚线为距离特定省份最近的海上风区。留意两图中色条的区别。 （图片来源：Peter Sherman/哈佛-中国项目）
根据巴黎气候协定，中国承诺，到2030年，可再生能源需满足20%的全国能源需求。目前，中国有望将此承诺翻倍，即力争在未来十年达到40%。实现这一目标的重要动力是风电。在过去20年里，中国风电容量从0.3吉瓦大幅增加到161吉瓦。
但近年来，这种增速已在放缓，给中国风电的未来抹上一层灰色。
为什么会这样？因为位置很重要。
广东和江苏等沿海人口大省的用电量，约占全国总用电量的80%，但中国绝大多数的风电容量来自内蒙古等地的陆基风电场，而这些地区距离大多数主要城市有上千英里。
最近有气候研究带来更糟糕的消息，全球气候变化导致陆海温度梯度减小，使内蒙古等地不再拥有过去旺盛的风力。
此外，由于风力的间歇性，这些地区的大部分风电没有被利用。研究表明，2010 ~ 2016年间，约16%的潜在风电被浪费，导致增加了12亿美元费用。
如果中国要在2030年前达到并超过巴黎协定的目标，需要找到一种增强风电能力的方法。
哈佛大学保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和华中科技大学的研究人员在最近一项研究中指出，海上风电有望成为解决方案的重要组成部分。
容量因数（CF）的时空趋势。1980~2018年间陆上和沿海CF趋势(ΔCF/月)的空间分布。趋势显著的第90百分位数由点状标出。
（图片来源：Peter Sherman/哈佛-中国项目）
研究成果发表在《科学进展》（Science Advances）。论文资深作者、SEAS环境研究吉尔伯特·巴特勒教授Michael McElroy说：“这项新的重要贡献，让人们认识到中国拥有丰富的海上风电潜能可供开发，以和燃煤电厂相比具有竞争力的成本，将电力输送至能源匮乏的沿海省份。”
为了计算中国海上风电容量和成本，研究人员首先确定可用于建设海上风电场的区域，其中不包括航运区、环境保护区和水深超过60米海区。研究人员计算出这些地区的风速，并估算每台发电涡轮机的小时容量。
研究发现，中国沿海建设的风电场，其潜在风电总量是目前沿海地区电力需求的5.4倍。
同时还发现，这种风电具有成本效益。
论文第一作者、地球与行星科学系研究生Peter Sherman说：“根据近期海上风电场开发得到的一系列数据，估算海上发电成本。历史上，海上风电机组的成本一直十分高昂，但现在可清楚地看到，由于技术的重大进步、经济的改变，海上风电有望在成本上，与中国的煤电、核电竞争。”
研究人员估计，如果电价较高，海上风电可提供超过1000太瓦时的电力，约占沿海地区能源需求的36%；如果电价较低，则可提供超过6000太瓦时，相当于能源需求的200%。
McElroy说：“研究表明，在中国，利用海上风力发电、减少温室气体排放和改善空气质量，具有潜在的成本效益。”
