風電場是大型、技術含量高的建設項目,但其發展通常取決于土地所有者和小型社區的個人決定。斯坦福大學的研究人員認識到人為因素在風電場規劃中的力量,因此設計出了一個模型,該模型考慮了開發商與土地所有者之間的互動如何影響風電場的成功和成本。
斯坦福大學機械工程學助理教授艾琳·麥克唐納表示:“我從事風電場成本研究已有10年了,我發現軟成本(基本上是人與人之間的成本相互作用)被忽略了。現有的模型可以告訴我們如何通過以不同的方式來獲得更多的價值,但是并沒有關注社區接受或拒絕風電場的原因。”
在6月19日發表于《機械設計雜志》上的一篇論文中,研究人員提出了一個模型,該模型突出了開發商在土地所有者收購過程中可以采取的三項行動:社區參與會議;初步環境研究以及與土地所有者共享風力渦輪機布置計劃。并調查這些行為將如何影響風電場的最終成本。成本分析表明,這些措施雖然會增加前期成本,但從長遠來看最終可能會為開發人員節省資金。
研究人員希望借助現實中土地所有者收購案例,進一步完善該模型,以最終提高項目實施的成功率并降低整個風電場的開發成本。
量化互動
在規劃風電場的過程中,開發人員使用模型來預測項目的成本。這些模型是數學公式,用于映射項目不同部分之間的關系,例如材料、人工、土地,以及在這種情況下,開發商與土地所有者之間的相互作用。
在先前的工作中,麥克唐納和她的研究員創建了一個模型,他們將土地所有者的決策整合到風電場布局優化模型中,否則該模型將重點關注哪種物理布局將產生最大的能量。使用此模型,開發人員可以預期并優先考慮哪些土地所有者,將對其項目的成功產生最大影響。這項最新工作在整個早期開發過程中添加了有關其他人際互動的詳細信息。
“我們不否認對經濟或工程分析的嚴格要求,但我們鼓勵開發人員也要考慮社會分析的好處。”本研究項目的合作者之一丁宜清說。“這項工作為開發人員提供了一個評估不同行動的框架,而現在很難比較這些行動的潛在影響,例如如何在土地所有者關系上進行投資而不是購買更高效的設備。”
為了考慮模型中的軟成本,研究人員必須針對風電場開發過程中發生的相互作用及其結果,對不同情況進行研究,然后將這些相互作用的最關鍵細節,轉化為可以與傳統方法整合的分析模型。他們的模型是一種初步的概念證明,它表明:增加土地所有者對規劃過程的參與行動,會讓更多的土地所有者接受開發合同,而這種接受程度的提高將轉化為總體上的成本節省,尤其是在他們防止項目失敗。
丁宜清說:“該模型表明,采取先發制人的行動可以提高土地所有者的接受度,但同時也會產生成本。時間安排也很重要:我們發現采取行動會影響土地所有者的接受程度。”
雖然一些開發商會進行社區會議和初步環境研究,但很少與土地所有者共享布局計劃。通常,所有參與風電場的土地所有者將獲得一份模糊的合同,該合同實際上并未規定最終項目將如何使用其土地,以及相關地將向他們支付多少錢。
共同設計過程
研究人員認識到,使開發過程更加透明具有挑戰性,并增加了初始費用。但是,他們仍然對創新協作行動的潛力持樂觀態度,這些行動最終可以提高風力發電的成功率和價值。
例如,麥克唐納提出,渦輪機計劃的虛擬現實模型可能會增加土地所有者合同的接受度。因為以前的研究發現,人們一旦看到渦輪機就位后就傾向于接受渦輪機的外觀。
麥克唐納說:“開發商不僅向土地所有者展示了渦輪機的位置,而且還向他們展示了不同布局的利弊。”
增加透明度和合作的其他選擇,可能包括使合同更易于閱讀和給予土地所有者一些選擇。研究人員希望能對風電場的軟成本進行更多的研究,并希望對開發人員的流程有更多的了解,以使該模型對他們有用。
最好的結果是,他們在將互動過程中提煉出來,并將其轉化為數學關系的所有艱苦努力,會形成一個計算機程序。例如,開發人員可以輸入他們計劃在社區會議上花費的金額,并獲得與土地所有者簽訂合同的可能性。