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客人的博客

大风公司首次在海上亮相

美国已经批准了其在玛莎葡萄园岛附近的首个大型海上风力发电场,这是该行业的一个突破

在欧洲,像北海这样的海上风电场,是常见的。美国首个大型海上风力发电场的批准对大西洋彼岸的开发来说是一个突破,但要在东海岸广泛部署风力发电场仍存在障碍。照片由保罗提供/CC BY-NC-ND/ Flickr。

美国的海上风力产业规模很小,只有7个风力涡轮机在运转罗德岛州维吉尼亚州.在欧洲,建造大规模风力发电场的尝试寥寥无几,但这种情况可能即将改变。

5月11日美国政府发布了最后的联邦批准葡萄园风项目,一个公用事业规模的风电场已经规划了十多年。其开发商计划在大西洋安装62台巨型涡轮机离玛莎葡萄园岛15英里它的发电量足以为40万户家庭提供清洁能源。

这是自拜登政府今年3月宣布在本十年发展3万兆瓦海上风电装机容量的目标并承诺加快联邦审查进程以来,首个获批的项目。为了实现这个目标,美国目前只有42兆瓦。Vineyard Wind预计将增加800兆瓦2023年

那么,我们是否终于看到了北美蓬勃发展的海上风电产业的启动?

几个风电场开发商已经持有租赁在东海岸的黄金地段,这表明人们很感兴趣。

作为工程学教授领导能源过渡计划风能源中心在马萨诸塞大学阿默斯特分校(University of Massachusetts Amherst),我们一直在密切关注行业面临的挑战和进展。一旦批准和批准走上正轨,这个过程可能会迅速推进,但仍然存在障碍。

为什么海上风电计划在特朗普治下停滞

葡萄园风有计划开始施工但特朗普政府下的联邦海洋能源管理局(Bureau of Ocean Energy Management)的一项裁决使其停滞。这项裁决给其他风力发电场计划和美国海上风力产业的希望蒙上了一层阴影。

机构裁决开发人员需要解决所谓的“累积影响”——当东海岸没有一两个,而是20或40个大规模风力发电场时,会是什么样子。美国沿海的这部分地区是风力发电的理想地区,因为它的大陆架宽而浅,而且靠近寻找可再生电力以减少对气候影响的城市。

这张地图显示了从弗吉尼亚到马萨诸塞的美国大西洋海岸租借区域
开发商已经持有东海岸几个地区的风能租约。 BOEM

许多研究近海风的研究人员,包括我们的一些同事,敦促规划者采取这种观点

但是仔细考虑一个有几个风力发电场的遥远的未来,情况就不一样了阻止第一个公用事业规模的风电场现在。第一个大型风电场将是一个学习的机会,包括风力涡轮机将如何与海洋生态系统相互作用。目前几乎没有关于近海风对该地区海洋野生动物影响的数据。所获得的知识对于负责任地向前发展将是无价的。

联邦政府快速批准是否足够?

加快联邦政府对海上风电场的批准是重要的第一步,但这些并不是海上风电场开发商面临的唯一障碍。

大量的州环境和沿海机构也必须批准海上风力发电场计划,而电缆登陆的社区也有发言权。

东北部的许多州,包括马萨诸塞州,都有自己的州海上风能目标所以他们可能会支持风力发电场。但是一些富裕的社区和渔业已经推迟在风力发电在过去。葡萄园之风的开发商与当地的社区团体和渔民合作同意赔偿他们为潜在的收入损失。

风电场位置及电缆图
葡萄园风的位置和电缆平面图。 葡萄园的风

联邦政府的审批程序,即使是快速通道,也很耗时。的政府进行评论并且需要场地评估计划,包括地质、环境和灾害调查。从规划到施工,整个过程都可以花5到6年时间或者更多。

美国准备好建造海上涡轮机了吗?

其他一些大问题围绕着建筑。

根据1920年的一项法律琼斯法案》在美国,只有由美国公民或永久居民经营的在美国注册的船只才能在美国港口之间运输货物。2020年12月,国会明确提出了这项法律适用于风力涡轮机结构,太。

如今,当公司建造海上风力涡轮机时,他们使用特殊的器皿用于安装最常见的海上汽轮机设计。美国目前还没有任何这样的船只,而《琼斯法案》(Jones Act)使得依赖欧洲船只来完成这项工作变得困难。尽管如此,还是有希望的这艘船的第一艘美国制造版本正在建造中就在德州这是一个——这个国家需要几个来实现新的目标。

插图将风力涡轮机一侧与著名建筑进行了比较。它比华盛顿纪念碑还要高,略低于埃菲尔铁塔

葡萄园风的计划使用世界上最大的涡轮机之一,通用电气的哈利德- x,以减少所需的涡轮机数量。每台装机容量为13兆瓦,叶片长度相当于一个足球场。 通用电气

蓬勃发展的风力发电产业还需要港口来储存和部署长涡轮叶片,以及训练有素的工人来建造和维护涡轮机。

一些沿海国家在这方面领先一步。马萨诸塞州很早就开始打地基,并且已经有了一个港口新贝德福的终点站支持未来海上风电项目的建设和部署。新泽西州最近宣布了一项计划新的海上风力港口将于2022年开始建设特拉华州就是这样考虑一个

各州也在投资培训。纽约州宣布拨款2000万美元海上风力培训学院目标是培训2500名工人。拜登政府的设想44000人使用到2030年在海上风力发电,更多的社区连接到海上风力发电活动。

海上风能的成本和收益

在欧洲,许多政府都有减少监管风险对行业来说,是海上风能的成本已经下来比专家预期的要快得多周围,50美元每兆瓦.如果拜登政府的新方法允许美国风力发电场实现这样的成本,那么靠近东海岸大型城市中心的海上风力将具有竞争力。

认识到其他好处也很重要。大规模风力发电场的建设每拖延一年,美国都会为此付出代价数亿美元的气候效益.拜登(Biden)政府认为,其新的风力发电目标将会奏效避免7800万公吨二氧化碳,大致相当于1700万年汽车停在路上一年了。


艾琳·贝克(Erin Baker)是马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校(University of Massachusetts, Amherst)能源政策工业工程应用教授。Matthew Lackner是马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校机械工程教授。本文最初发表于谈话并根据知识共享许可在此重新发布。

6个评论

  1. 专家成员
    Dana多赛特||#1

    是时候了,是吗?:-)

    (完全披露:我和一个家伙有姻亲关系,他曾试图让科德角(Cape Wind)的项目在当地遭到科德角(Cape Cod)富有的滨水业主的强烈反对后建成,但最终以失败告终。)

    1. 约翰•克拉克||#2

      我怀疑爱德华·肯尼迪(Edward Kennedy)已经在坟墓里打滚了。;)

      1. 专家成员
        Dana多赛特||# 4

        “我怀疑爱德华·肯尼迪在坟墓里打滚。,)”

        Naw-他的地方没有从MV看南,或者至少没有在一个足够高的高度看到新批准的项目(不像海角风,这是有点在他的脸)。

        1. 休·韦斯曼||# 5

          这是真的。风角位于南塔开特海峡。根据这篇文章,葡萄园风位于大西洋,葡萄园以南15英里....但我可以告诉你,有很多葡萄园主在抱怨各种事情,从它会对南边的景色造成什么影响,到一些更实际的问题,比如捕鱼和捕杀鸟类。有趣的是,大多数人会告诉你,我们仍然有大量的石油. ...但我有个朋友一直在为小型钍反应堆做宣传https://www.popsci.com/technology/article/2010-08/thorium-reactors-could-wean-world-oil-just-five-years/

          1. 专家成员
            Dana多赛特||#6

            当然,有很多人(不仅仅是海景房的业主)理所当然地担心近海风能对环境和经济的潜在影响——就像其他任何东西一样,至少会有一些影响。但作为整个过程的一部分,这些担忧已经得到了充分研究和提前审查。这个行业并不是新的,即使它对新英格兰来说是新的。

            小型模块化反应堆风扇基地已经存在了至少15年了。一篇名为“微型钍反应堆能让世界在五年内摆脱对石油的依赖”的文章已经发表了10多年。美国第一个SMR设计是去年才批准使用的,而第一个SMR要到2029年才会投入使用:

            https://www.scientificamerican.com/article/first-u-s-small-nuclear-reactor-design-is-approved/: ~:文本= % 20美国% 20核% 20监管% 20委员会,% % 20的2 c % 20 % 20波特兰% 2 c % 20矿石。=但% 20效用% 20家公司% 20现在可以% 20,构建% 20和% 20 % 20 nuscale % 20的设计运作

            OK”……再过五年……”从什么时候开始?代价是什么呢?与海上风力发电不同的是,smr的预计成本遍布各地,没有一个被缩减,除非有一个“存在”,否则一切都只是废话。即使是SMR能源的预期均一成本,也高于2029年美国首个SMR上线时风能+太阳能+电池的可能成本。

            在那篇助推文章发表后的十年里,海上风力发电的成本降低了一半以上,太阳能降低了约70%,电池降低了约90%。从安装量来看,这三种设备的交付成本学习曲线仍以两位数的百分比下降。看到的:

            https://www.oxfordenergy.org/wpcms/wp-content/uploads/2021/02/A-critical-assessment-of-learning-curves-for-solar-and-wind-power-technologies-EL-43.pdf

            https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2007/2007.13920.pdf

            在太阳能/风能/电池的学习曲线后面还有很多路要走——它们会变得更便宜,当SMRs生产出它在美国的第一个MWH时,它们会便宜很多,而且比目前的电网组合要便宜很多。因此,到2029年,无论smr是否有效,无论它们对化石工厂、遗留核弹或水力压裂油是否经济上有利,都将变得无关紧要。能源世界将会向前发展——它现在正处于一场史诗式的破坏之中,而竞争将会非常激烈,因为到核武器已经被测试的时候。

  2. Wooba Goobaa||# 3

    吉姆·戈登和海角风?仿佛就在昨天……

    https://www.youtube.com/watch?v=CKTFEjYYQSw

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