浮动风电技术或开启深海可再生能源新纪元

发布时间:2026-03-21 01:51  点击:1次

在苏格兰阿伯丁郡海岸15英里外的北海风暴水域中,五座高达175米的浮动式海上风力涡轮机巍然矗立。由挪威Equinor公司运营的这座全球首个浮动风电场,自2017年投入运营以来,其30兆瓦的装机容量已创下英国能源产出纪录。与传统固定式风机不同,浮动式风机通过系泊线锚定在海床上,而非直接固定在海底,这使得它们能够被拖船从陆地组装后运至深海作业。

这一技术突破的关键在于能够利用更深海域的强劲风力。数据显示,全球近80%的潜在海上风能资源位于水深超过165英尺的深海区域。此外,将风机部署在远离海岸的深海,还能有效避免与沿海居民关于景观破坏的争议。然而,目前浮动风电仍处于起步阶段,在全球约32吉瓦的海上风电装机容量中,浮动式仅占约80兆瓦,占比仅为0.25%。

美国在海上风电领域曾长期落后于欧洲,但这一局面正在改变。拜登政府承诺到2030年建成超过30吉瓦的海上风电,能源部已投入超1亿美元研发浮动技术,试图确立行业领导地位。美国东海岸因水深较浅一直是固定式风电的**,而西海岸水深过深,正是浮动风电大显身手的舞台。今年5月,拜登政府与加州州长纽森宣布计划,在莫罗湾西北和洪堡湾外两个选址部署浮动风电,预计可带来4.6吉瓦清洁能源,满足160万户家庭用电。

国际能源署预测,为实现2050年碳中和目标,2030至2050年间全球每年需新增390吉瓦风电,其中80吉瓦为海上风电。尽管2020年全球新增海上风电仅6吉瓦,但随着成本下降和脱碳需求,行业增长迅猛。挪威、葡萄牙、韩国和日本等国已规划或建设超过26吉瓦的浮动风电项目。不过,德克萨斯大学能源专家迈克尔·韦伯指出,未来十年内,陆上风电和固定式海上风电仍将是主力,浮动风电的规模化仍需时间。

成本高昂是浮动风电面临的最大障碍,其发电成本约为固定式风机的两倍。美国国家可再生能源实验室(NREL)预测,随着技术进步和供应链完善,浮动风电有望在2030年左右实现成本平价。此外,锚固设计多样化也阻碍了成本下降。目前主要有三种设计:类似苏格兰Hywind项目的单柱式、最常见的半潜式平台以及张力腿结构。德国斯图加特大学风力能源负责人程博文指出,缺乏统一标准如同福特早期生产多种车型,难以实现大规模降本。

渔业界的担忧也不容忽视。美国缅因州的一个12兆瓦浮动风电试点项目虽已达成妥协继续推进,但州立法机构已批准至2031年禁止在州水域新建工业风电项目。加州项目也面临类似压力,当地渔民协会担心风机影响海洋生物及捕捞作业。NREL首席研究员沃尔特·穆西亚尔强调,即便大规模部署,风机占地也仅占海洋极小部分,关键在于通过良好沟通确保渔业与风电的共存。

对于中国从业者而言,浮动风电技术的成熟与成本下降趋势值得高度关注。随着中国沿海深水风电开发的推进,借鉴欧美在解决渔业冲突、统一技术标准及降低造价方面的经验,将有助于中国企业在全球深海风电赛道上抢占先机,实现从“跟跑”到“并跑”甚至“领跑”的跨越。

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