對于美國這樣一個能源消耗超級大國來說,其清潔能源占比并不高,其中,美國的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模就很小,只有7個風(fēng)力渦輪機在羅德島和弗吉尼亞附近運行。像歐洲那樣建造大型風(fēng)力發(fā)電場的少數(shù)幾個嘗試,都遭遇了很長時間的拖延,但這種情況也許即將改變。2021年5月11日,美國政府最終批準了“葡萄園風(fēng)電(Vineyard Wind)
對于美國這樣一個能源消耗超級大國來說,其清潔能源占比并不高,其中,美國的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模就很小,只有7個風(fēng)力渦輪機在羅德島和弗吉尼亞附近運行。像歐洲那樣建造大型風(fēng)力發(fā)電場的少數(shù)幾個嘗試,都遭遇了很長時間的拖延,但這種情況也許即將改變。
2021年5月11日,美國政府最終批準了“葡萄園風(fēng)電(Vineyard Wind)”項目,這是一個已經(jīng)規(guī)劃了十多年的公用事業(yè)規(guī)模的風(fēng)電場,也將是世界上最大的海上風(fēng)能項目之一。
該風(fēng)電場的開發(fā)商計劃在距離馬薩諸塞州瑪莎葡萄園島約15英里(24公里)的大西洋洋面上安裝62臺巨型渦輪機,裝機容量足以為40萬戶家庭提供清潔能源。
這是自拜登政府今年3月宣布,在十年內(nèi)發(fā)展3萬兆瓦海上風(fēng)電裝機容量的目標,并承諾加快聯(lián)邦審查進程以來,首個獲批的項目。
事實上,美國目前只有42兆瓦海上風(fēng)電裝機容量。為了實現(xiàn)這一目標,“葡萄園風(fēng)電(Vineyard Wind)”預(yù)計要在2023年增加800兆瓦。
那么,美國是否真的要啟動蓬勃發(fā)展的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)呢?
據(jù)悉,好幾家風(fēng)力發(fā)電場開發(fā)商已經(jīng)持有美國東海岸黃金地段的租約,這表明人們對其興趣濃厚。
作為積極推進美國能源轉(zhuǎn)型計劃和風(fēng)能中心建設(shè)的科學(xué)家們,一直在密切關(guān)注行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和進展。他們認為,一旦獲得許可并按計劃進行,該過程可能會迅速進行,但仍然存在障礙。
為什么海上風(fēng)能計劃在特朗普執(zhí)政期間停滯不前?
實際上,葡萄園風(fēng)電原計劃于2019年開工建設(shè),但特朗普政府領(lǐng)導(dǎo)下的聯(lián)邦海洋能源管理局(Bureau Of Ocean Energy Management)的一項裁決使該項目陷入停滯。這項裁決給其他風(fēng)力發(fā)電場計劃和美國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的希望蒙上了一層陰影。
該機構(gòu)裁定,開發(fā)商需要解決所謂的“累積影響”,即:當東海岸不是只有一兩個風(fēng)電場,而是擁有20或40個大型風(fēng)電場時,東海岸的狀況會是什么樣子。
現(xiàn)實中,美國海岸的這一部分是風(fēng)力發(fā)電的理想之地,因為它擁有寬闊而淺的大陸架,而且正好靠近那些正在尋找可再生電力以減少對氣候影響的城市。
上圖:開發(fā)商已經(jīng)持有美國東海岸幾個地區(qū)的風(fēng)能租約。
但是,也有許多研究近海風(fēng)能的科學(xué)家和研究人員,敦促規(guī)劃者采取這種觀點。
另一方面,仔細考慮幾個風(fēng)力發(fā)電場的遠景,并不能證明現(xiàn)在阻止第一個公用事業(yè)規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電場是合理的。第一個大型風(fēng)電場將是一個學(xué)習(xí)的機會,包括有關(guān)風(fēng)力渦輪機將如何與海洋生態(tài)系統(tǒng)相互作用的知識。
目前,幾乎沒有關(guān)于近海風(fēng)電對該地區(qū)海洋野生動物影響的數(shù)據(jù)。所獲得的知識對于負責(zé)任地向前發(fā)展將是無價的。
獲得美國聯(lián)邦政府的快速批準就足夠了嗎?
加快聯(lián)邦政府對海上風(fēng)電場的審批是重要的第一步,但這并不是海上風(fēng)電場開發(fā)商面臨的唯一障礙。
大量的州一級環(huán)境和沿海機構(gòu)也必須批準海上風(fēng)力發(fā)電場計劃,而且,輸電電纜登陸所影響到的社區(qū)也有發(fā)言權(quán)。
目前,包括馬薩諸塞州在內(nèi)的許多東北部州都有自己的海上風(fēng)能目標,因此他們可能會支持海上風(fēng)力發(fā)電場。但一些富裕社區(qū)和當?shù)貪O業(yè)過去曾抵制風(fēng)力發(fā)電項目。
這次,“葡萄園風(fēng)電(Vineyard Wind)”項目的開發(fā)商與當?shù)氐纳鐓^(qū)團體和漁民合作,并同意補償他們潛在的收入損失。
上圖:葡萄園風(fēng)電公司的建設(shè)規(guī)劃。
美國聯(lián)邦政府的審批程序,即使是快速通道,也很耗時。政府進行審查,并要求制定場地評估計劃,包括地質(zhì)、環(huán)境和災(zāi)害調(diào)查。從規(guī)劃到建設(shè),整個過程可能需要5到6年甚至更長時間。
美國真的準備好發(fā)展海上風(fēng)力發(fā)電場了嗎?
其中,一些大問題主要圍繞著建筑工作。
根據(jù)1920年頒布的《瓊斯法案》(Jones Act),只有由美國公民或永久居民運營的在美國注冊的船只,才能在美國港口之間運輸貨物。2020年12月,美國國會明確表示,這項法律也適用于風(fēng)力渦輪機的建設(shè)。
如今,當公司建造海上風(fēng)力渦輪機時,他們需要使用特殊的船舶來安裝最常見的海上渦輪機。但是,美國目前還沒有這樣的船舶,而《瓊斯法案》的限制,使得依賴歐洲或者其他國家的船只來完成這項工作變得十分困難。
對于開發(fā)商來說,還是有一線希望的:第一艘由美國制造的這種特殊船舶,目前正在德克薩斯州建造。但這只是一艘,這個國家得需要好幾艘才能實現(xiàn)海上風(fēng)電建設(shè)的新目標。
上圖:葡萄園風(fēng)電公司計劃使用世界上最大的渦輪機之一,通用電氣的Haliade-X,,以減少所需的渦輪機數(shù)量。每臺裝機容量為13兆瓦,葉片長度相當于一個足球場。
另外,蓬勃發(fā)展的海上風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)還需要港口來儲存和部署超長的渦輪機葉片,以及訓(xùn)練有素的建筑和渦輪機維護勞動力。
一些沿海州在這方面領(lǐng)先一步。馬薩諸塞州很早就開始了基礎(chǔ)工作,已經(jīng)在新貝德福德?lián)碛辛艘粋港口碼頭,以支持未來海上風(fēng)能項目的建設(shè)和部署。新澤西州最近宣布了一項計劃,將于2022年開始建設(shè)一個新的海上風(fēng)電港,特拉華州也一直在考慮這樣一個計劃。
各州也在投資培訓(xùn)。紐約州在2021年1月宣布了一項耗資2000萬美元的海上風(fēng)能培訓(xùn)學(xué)院,目標是培訓(xùn)2500名工人。
拜登政府預(yù)計,到2030年,海上風(fēng)電行業(yè)將有4.4萬人就業(yè),與海上風(fēng)電相關(guān)的社區(qū)就業(yè)人數(shù)將更多。
海上風(fēng)能的成本和收益
在歐洲,許多政府已經(jīng)降低了該行業(yè)的監(jiān)管風(fēng)險,海上風(fēng)能的成本下降的速度遠遠快于專家的預(yù)期,降至每兆瓦時50美元左右。
如果拜登政府的新方法允許美國風(fēng)力發(fā)電場達到這樣的成本,那么靠近東海岸大型城市中心的海上風(fēng)能將具有競爭力。
海上風(fēng)電建設(shè)帶來的其他好處同樣重要。如果,大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電場的建設(shè)每拖延一年,美國就會在氣候效益方面損失數(shù)億美元。拜登政府估計,新的風(fēng)力發(fā)電目標將減少7800萬噸二氧化碳排放,大致相當于減少1700萬輛汽車一年的排放量。
作者: 來源:知新了了
責(zé)任編輯:jianping