风力涡轮机如何在暴风雨中保持漂浮

目前，美国有超过 60,000 台风力涡轮机，推动从化石燃料向气候友好型可再生能源的转变。正如我们今年已经开始看到的那样，天气模式变得越来越难以预测。极端天气事件可能因气候变化而变得更加频繁，这意味着安装和维护更多的风力涡轮机将对制造商和开发商构成挑战。

这个问题需要尽快解决，尤其是在美国。今年 3 月，拜登-哈里斯政府承诺在未来十年内在美国部署 30 千兆瓦的海上风电。一千兆瓦可以为 1 亿多盏 LED 灯供电。第一个大型海上风电场项目名为 Vineyard Wind 1，是一座位于马萨诸塞州海岸的 800 兆瓦风电场，于今年 5 月正式宣布。

热带风暴很少会一路到达东海岸，但海水变暖意味着风暴的范围会扩大——从墨西哥湾沿岸蔓延到新英格兰。2020 年 6 月至 11 月的飓风季创下了历史新高，共发生 30 场命名风暴和 11 场登陆风暴，而 2019 年则为 18 场命名风暴。官方确认的风暴数量如此之多，以至于研究人员用尽了英文字母表中可用的字母，只能用希腊字母来命名该季的最后几场风暴。

[相关：海上风电潜力巨大。这可能会改变美国。]

能源专家、全球商业咨询公司 Turner & Townsend 副总监 Anna Rosa 解释说，随着天气模式变得越来越不稳定，该国要实现 30 千兆瓦的雄心勃勃的目标，必须找到一种维护风力发电场的方法。她指出，一些海上风力发电场采用了其他行业的设计——包括化石燃料技术——这些设计经受住了涨潮和暴雨的考验。

一些海上石油钻井平台通过塔锚定在海床上，塔由深入海床的钢管组成，特别适合墨西哥湾沿岸和阿拉伯湾的泥泞海岸。其他钻井平台则通过混凝土重力结构系泊，混凝土柱直达海底，在某些情况下甚至可以用作储存设施。这些类型的锚以及一般的钻井会对海底动植物产生不同的影响。

一些海上风力涡轮机使用类似的结构来固定它们，从外观类似埃菲尔铁塔的装置到大型、厚实的底座，这些底座可充当加重锚，以防止涡轮机被飓风的狂风摧毁。最常见的结构是钢制单桩、重力式结构、三脚架和套管。

罗莎说：“这是一项经过验证的海上石油技术，可以抵御墨西哥湾飓风等袭击。”

[相关：这项百年技术可能是开启美国可再生能源未来的关键。]

如今，各公司正在寻找超越传统石油和天然气行业平台的新解决方案。Gazelle Wind Power 是一家总部位于欧洲的公司，专门为风力涡轮机设计浮动平台，目前正在开发需要更少钢材并允许风力涡轮机漂浮在海上的平台。Gazelle 的创始人兼总裁 Jon Salazar 解释说，他们的设计是为了抵御恶劣的天气条件，同时减少建筑材料用量。

“该平台通过中央配重的作用来应对波浪，配重通过固定的滑轮系统连接到支臂，”他说。“[该设计]可以提高风力发电机的效率并降低维护成本——它减少了风力涡轮机的磨损并可以捕获更多的能量。”

他希望这种稳定设计能够让更多的海上风力涡轮机免去极端天气事件带来的高昂建设和维修成本。与萨拉查一样，罗莎也希望该行业能够迎接挑战，尤其是随着越来越多的世界领导人推动可再生能源，需求要求更新、更高效、更耐候的创新。

“抵御更多风暴的技术将在五年内问世，”她说。“风力涡轮机制造商已经准备了一段时间。”