海上风电是欧洲、中国等地流行的可再生能源,但在美国仍然很少见。目前,全美只有两座海上风电场,分别位于弗吉尼亚州和罗德岛州的海岸。 美国缺乏海上风电的原因通常归咎于成本高以及各州和联邦政府的支持不足。然而,纽约和加利福尼亚沿海地区已经开始规划新的海上风电项目。 拜登政府设定了一个大胆的目标,即到 2030 年部署 30 千兆瓦的海上风电。截至去年,全球部署的海上风电只有 35 千兆瓦。为了实现这些目标,政府正在简化海上风电项目的联邦审批流程,减少项目启动所需的许可证数量。 “这是一个相当雄心勃勃的目标,”马萨诸塞大学阿默斯特分校工业工程学教授艾琳·贝克说。“但随着风电和海上风电价格的下降——海上风电价格在六年内下降了约 50%——我认为这是非常可行的。” 贝克指出,有七个联邦机构参与审批海上风电项目,包括能源部、内政部、国防部和海洋能源管理局 (BOEM)。必须单独获得每个机构的批准,这可能会非常繁重。尽管如此,拜登政府已设定目标,以简化流程,并提供资金来更新港口和其他实现这些新能源目标所需的基础设施。 随着行业的成熟和涡轮机效率的提高,海上风电的成本已经下降,但仍有改进的空间。美国国家可再生能源实验室 (NREL) 研究人员最近的一项研究发现,仅增加涡轮机和发电厂的规模就可以使项目在其整个生命周期内每兆瓦时的平均总成本与 2019 年安装的涡轮机相比降低约 23%。如果联邦政府推动增加海上风电,这会增加投资者的兴趣并促进行业发展,则可能有助于价格继续下降。 “我们预计成本会下降,”负责这项研究的国家可再生能源实验室研究员马特·希尔兹 (Matt Shields) 在一份新闻稿中表示。“但我对下降的幅度有点吃惊。这确实是一个改变游戏规则的事件。” 贝克表示,开发商对新海上项目的推动感到兴奋。风电开发团体正在为启动这些项目进行大量投标,包括价值超过 40 亿美元的投标,这是过去五年来纽约海岸全国海上石油和天然气租赁拍卖筹集资金的三倍。到本世纪末,美国对海上风电的投资预计将超过 1000 亿美元。但海上风电供应链的建立和运行需要时间。“我们需要人来安装这些设备,我们需要合适的船舶来安装,我们需要有传输规划。有很多部分需要整合在一起,所以如果人们认为海上风电将大量存在,那么就有很多理由来开发供应链,”贝克说。 [相关:纽约湾可以撰写一本关于未来如何建设海上风电场的书。] 东海岸可能是最容易安装海上风力发电机的地方。大西洋沿岸的风速很高,沿海的海洋大陆架很浅。这意味着传统的底部安装的海上风力发电机(如布洛克岛风力发电场的风力发电机)将运行良好。 而太平洋的情况则不同。西海岸的水深下降非常快,这意味着加州两个新租赁区附近的海上风电项目可能主要是浮动式海上风电。苏格兰沿海地区就有这种类型的风电场,风力涡轮机位于停泊在海底的浮动平台上,但到目前为止,这项技术尚未在美国部署,而且成本远高于固定式涡轮机。不过,鉴于加州在清洁能源方面的重大目标,这项新兴技术仍有巨大潜力。 “浮动风电可以帮助我们到达曾经认为无法到达的地区,开辟新的机遇,”BOEM 总监 Amanda Lefton 在今年早些时候的一份新闻稿中表示。“在加利福尼亚州,我们将从 Morro Bay 和 Humboldt 风能区开始,扩大浮动风电的规模。海上风电将继续存在。” 墨西哥湾也拥有巨大的潜力,研究表明,墨西哥湾每年有潜力产生超过 500,000 兆瓦的海上风能,大约是墨西哥湾五个州目前能源需求的两倍。五大湖也可能提供美国总海上风能潜力的五分之一。 贝克指出,海上风电最大的好处之一是不占用土地,而且风力发电场几乎不可见。她说,她预计美国不仅会实现其海上风电目标,甚至可能超越这些目标,因为人们对发展这一行业的兴趣非常浓厚。根据 NREL 去年发布的研究,这意味着即使在传统的东北地区以外的海上风电场也能实现发展。 NREL 首席工程师 Walt Musial 在去年的一份新闻稿中表示:“展望未来,我们预计美国的海上风能将从北大西洋和中大西洋扩展到太平洋、五大湖和墨西哥湾。这种扩张意味着以更低的成本获得丰富的能源、增加就业,以及朝着脱碳的方向前进。” 美国花了一些时间才进入海上风电开发领域,但如果得到适当的支持,变革之风很快就会吹遍这个国家。 |
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