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美国清洁能源发展受体制掣肘
更新时间:2015/2/8 17:43:39

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美国缅因州东部沿海小镇卡斯廷最近出了件新鲜事:与小镇毗邻的缅因湾内漂浮着一台黄色的海上风力发电机组。从小镇尽头的拜斯灯塔向对面海中望去,这台漂浮在海上的风力发电机组显得孤孤零零,个头也不雄伟。然而,这就是美国乃至整个北美地区首个离岸漂浮式海上风力发电机组。

在卡斯廷小镇水务部门工作的小伙子吉米向记者谈及此事时说,“这挺令人兴奋的。缅因州有不少陆基风力发电,海上风力发电可还是第一次。以后这里的人家就能用上风电了。”

位于缅因湾的美国首个漂浮式海上风力发电机组

作为这台风力发电机组的主要设计者,美国缅因大学先进结构与复合材料中心主任哈比卜˙达赫尔教授向记者介绍说,自2008年开始,缅因大学就开始攻关海上风力发电项目,现已形成一个五阶段发展蓝图。缅因湾的首个风力发电机组只是第二阶段按1/8比例制作的小型试验样机。到了2030年的第五阶段,排列成阵的全比例漂浮式海上风力发电机组将具备年产5吉瓦发电能力。

“第一台”缘何姗姗来迟

海上风电资源丰富、风速稳定、对环境负面影响较少,早已成为全球清洁能源发展重要领域。在世界范围内,海上风力发电早已不是新闻。丹麦、英国、德国和中国等国在该领域发展势头迅猛。美国有着濒临太平洋、大西洋的地理优势,却为何直至现在才有了这个1/8比例的“第一台”漂浮式海上风力发电机组?

“长期以来,美国人习惯于享受廉价能源,也因此缺乏发展清洁能源的动力,”达赫尔教授说。“美国政坛关于气候变化的政治争论和立法僵局也在一定程度上阻碍了清洁能源的快速发展。”

达赫尔教授告诉记者,尽管海上发电潜能无限,但投资大和成本高是制约海上风电开发的主要因素。美国能源部的数据指出,目前美国海上风电的发电成本大约为每1000千瓦时243美元,而同量陆上风电的成本仅为97美元。

在政策问题上,美国长期以来不像欧洲那样有国家整体能源发展政策。政府支持是欧洲海上风电得以迅速发展的重要因素,但美国可再生能源产业严重依赖私人投资。此外,海上风力发电也受到环境保护主义组织等利益相关者的阻挠。美国联邦政府与地方政府相互牵制,在很大程度上制约了海上风力发电的顺畅发展。每个海上风电项目的发展都需要获得建设场地的使用权和与电网签订合同这两个基本配套要素。在欧洲,这两个问题通过捆绑操作一并得到解决,而在美国则因联邦和州政府管辖冲突而难以两全。本来发展海上风力发电动力就不足,加之阻碍重重,美国海上风力发电步履蹒跚便不足为奇了。

政治僵局是清洁能源的绊脚石

达赫尔教授告诉记者,缅因大学研发海上风力发电项目过程中主要有三大困难:一是如何不断降低成本,实现技术攻关;二是如何破除繁文缛节,为未来发展获得政府许可;三是政府相关政策的不到位和不连续,使得企业没有投资动力。与后两点相比,技术难关反倒不算什么了。“华盛顿政治僵局也常常为清洁能源政策的贯彻执行增添障碍,”达赫尔说,“在这方面,中国政府制定政策及其贯彻执行政策的能力给我留下了深刻印象。”

奥巴马总统上任后非常重视清洁能源发展。他在国情咨文中屡屡论述此事。美国能源部和内政部于2011年3月16日共同发布了《国家海上风电战略:创建美国海上风电产业》,计划投入大笔资金,到2020年将美国海上风电装机容量增至1000万千瓦。

据美国能源部风力与水力技术办公室主任乔西˙扎雅斯介绍,美国能源部以1.68亿美元在东、西海岸和得克萨斯、大湖地区等地资助了7个海上风力发电试验项目,其中3个为漂浮式海上风力发电项目,4个为海上固定基础风力发电项目。在缅因湾开始转动起来的是美国第一个投入使用的海上风力发电项目。此后,美国联邦政府将通过竞争挑选出3个项目作为重点扶持发展对象。“希望我们的项目能够在竞争中脱颖而出。”达赫尔教授说,“在发展海上风力发电问题上,美国像一条大船,转向很困难。但一旦将弯子转过来,航速就可能很快提高。”

中国公司是理想合作伙伴

这一海上风力发电机组为何是漂浮式的,曾在欧洲考察多次的达赫尔教授解释说,缅因湾缺少可建造钢铁结构风力发电机组的海底地质条件,而海中固定基础的风力发电机组成本也太高,漂浮式的好处是它可以完全不顾海底深度,而且造价低、寿命长。

“到了我们这个项目第三个发展阶段,中国新疆金风科技公司将成为我们的合作伙伴,”达赫尔教授笑着说,“那时我们将安装两台全比例的漂浮式风力发电机组,每一台将可为2000至3000户人家提供能源,整个产能为12兆瓦。全比例的意思是每台风电发电机组转子直径将相当于一个半足球场,每一个风轮叶片的长度约为150米,相当于波音747飞机的翼展长度,高度约为100米,相当于30至35层楼高。”他说,“金风科技公司在业界有着很好的声誉,是我们理想的合作伙伴。”

中国新疆金风科技股份有限公司,是全球领先的风电设备研发及制造企业,也是风电整体解决方案提供商。公司拥有自主知识产权的直驱永磁技术,代表着全球风力发电领域最具成长前景的技术路线。负责与缅因大学合作项目的金风科技股份有限公司副总裁王相明在接受本报记者采访时说,公司将在漂浮式风力发电机组进入产业推广实用阶段与美方进行合作。而此前,中国公司很难在美国风力发电市场取得一席之地。

不久前,中美两国领导人在会晤时指出,要将节能环保打造成中美合作的新亮点。美国第一台漂浮式海上风力发电机组的建立标志着美国在发展清洁能源方面迈出了新的一步。而在这一过程中,中美双方有着良好的合作前景。

达赫尔教授认为,海上风力发电无疑将成为全球重要清洁能源。较之陆上风力发电,海上风力发电的海风速度更强,并在下午达到高峰,而那时通常是用电高峰时段。在美国沿海50英里内,有着4000兆瓦的风力发电潜能。波士顿、洛杉矶等沿海人口稠密地区都有着巨大的海上风电潜能。

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