現(xiàn)在的渦輪風(fēng)電機(jī)越造越大。
近日，在蘇格蘭阿伯丁的海岸外，世界裝機(jī)容量最大的渦輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)矗立起來(lái)了。之后，還會(huì)有十個(gè)這樣的龐然大物逐一崛起，共同構(gòu)成歐洲外海風(fēng)力部署中心（European Offshore Wind Deployment Centre）——蘇格蘭最大的外海風(fēng)電設(shè)施。其余十個(gè)預(yù)計(jì)將于今年夏季結(jié)束前安裝完畢，并啟動(dòng)運(yùn)行。
這片風(fēng)電場(chǎng)由瑞典國(guó)有公司Vattenfall開(kāi)發(fā)，歐盟參與出資，造價(jià)達(dá)3億英鎊，它有望解決阿伯丁70%以上的本地用電需求，相當(dāng)于23%的整體用電需求。據(jù)報(bào)道，其葉片每轉(zhuǎn)一圈，就能滿足一個(gè)普通家庭一天的用電。
這些渦輪機(jī)的裝機(jī)容量為8.4兆瓦，高度達(dá)到191米，相當(dāng)于歐洲最高建筑——倫敦碎片大廈——的一半以上。為了建造這批風(fēng)電機(jī)，Vattenfall克服了種種難關(guān)，包括構(gòu)筑第一個(gè)渦輪機(jī)時(shí)，遭到美國(guó)總統(tǒng)特朗普的反對(duì)，理由是發(fā)電機(jī)處在特朗普高爾夫球場(chǎng)的視野范圍內(nèi)，有礙觀瞻。
“去年安裝的離岸渦輪風(fēng)電機(jī)的平均裝機(jī)容量為5.9兆瓦，但最近，通用電氣研發(fā)了12兆瓦的渦輪機(jī)，那就相當(dāng)大了。”駐布魯塞爾的倡議團(tuán)體風(fēng)力歐洲（Wind Europe）的安德魯·坎寧（Andrew Canning）表示。渦輪機(jī)越大，其轉(zhuǎn)子就越大，葉片也越長(zhǎng)，功率更高，因而捕獲的能量也越多。
高度增加還有一個(gè)好處：海拔越高的地方，風(fēng)速通常越快。據(jù)Vattenfall提供的數(shù)據(jù)，此次新電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)子直徑為164米，葉片長(zhǎng)80米，極尖高度187米。相比之下，通用電氣近日推出的Haliade X，其轉(zhuǎn)子直徑為220米，葉片極尖高度為260米。
這一波“風(fēng)電熱”中出現(xiàn)了大量創(chuàng)新：2017年，挪威國(guó)家石油公司（Statoil）在蘇格蘭海岸外建造了世界首座漂浮風(fēng)電場(chǎng)Hywind，造價(jià)2億英鎊。其風(fēng)電機(jī)采用水下鎮(zhèn)重，水面以下部分長(zhǎng)78米，另附三條繩纜，將其錨定在海床上。
“有了漂浮風(fēng)電場(chǎng)，渦輪機(jī)就可以安裝到更遠(yuǎn)離海岸、風(fēng)速更快的地方。原先，因?yàn)樗钐疃箓鹘y(tǒng)風(fēng)電無(wú)法企及的海床——比如地中海和大西洋——現(xiàn)在都可以開(kāi)發(fā)了。”坎寧表示。到2021年前，法國(guó)、英國(guó)、愛(ài)爾蘭和葡萄牙海岸外有九個(gè)漂浮風(fēng)電項(xiàng)目有待建設(shè)，裝機(jī)容量共計(jì)338兆瓦。
作為一項(xiàng)業(yè)內(nèi)創(chuàng)舉，Vattenfall使用“吸力式桶形基礎(chǔ)”來(lái)固定渦輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)，成本較傳統(tǒng)基礎(chǔ)更低。其原理是，將一個(gè)倒扣的鋼“桶”沉至海床，然后通過(guò)一種工程上的巧妙手段，創(chuàng)造出流沙，使之陷入。再將這個(gè)巨型“馬桶揣子”略微上提，由此產(chǎn)生的真空會(huì)使其牢牢扎在海底。而將渦輪機(jī)豎起來(lái)的，是海工浮吊“亞洲大力神3號(hào)”，最大起吊重量達(dá)5000噸。
這些渦輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)還滿載著傳感器，監(jiān)測(cè)著天氣以及組件性能。Vattenfall項(xiàng)目還可以在風(fēng)速較低的情況下運(yùn)行，從而延長(zhǎng)了發(fā)電時(shí)間。“這一切都有助于降低離岸風(fēng)電的成本。”坎寧說(shuō)。
光是2017年一年，英國(guó)就新增了1.7吉瓦的裝機(jī)容量，占到歐洲新增裝機(jī)容量的53%。目前，英國(guó)的離岸風(fēng)電總裝機(jī)容量走在世界前列。同一時(shí)期，歐洲整體的裝機(jī)容量增長(zhǎng)了25%。
也是在2017年，英國(guó)的可再生能源和核電發(fā)電總量頭一次超過(guò)了天然氣和煤炭的發(fā)電量，其中，風(fēng)電是煤電的兩倍。咨詢公司Carbon Trust的史密斯表示，“根據(jù)Elexon的數(shù)據(jù)，目前英國(guó)有超過(guò)25%的電力來(lái)自于風(fēng)電，包括在岸和離岸風(fēng)電。”而且，這一比例正在迅速攀升——2017年，風(fēng)電覆蓋了15%的用電需求。
但放眼大局，局勢(shì)并不明朗。去年有報(bào)道稱，面對(duì)其能源目標(biāo)——即2020年前，總能源的15%來(lái)自可再生能源——英國(guó)進(jìn)度堪憂。歐盟整體倒是穩(wěn)扎穩(wěn)打——其目標(biāo)是2020年前，總能源的20%來(lái)自可再生能源。但自2005年以來(lái)，英國(guó)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
當(dāng)時(shí)，該國(guó)只有1.5%的能源是可持續(xù)的。英國(guó)脫歐或許會(huì)改變這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)形式，也許連目標(biāo)本身都會(huì)改變。據(jù)《每日電訊報(bào)》報(bào)道，英國(guó)的內(nèi)閣部長(zhǎng)們正計(jì)劃在脫歐時(shí)廢棄歐盟的綠色能源目標(biāo)。
然而，英國(guó)氣候變化委員會(huì)發(fā)言人史蒂夫·維斯特雷克（Steve Westlake）表示，“英國(guó)擁有自己的具有法律約束力的目標(biāo)，這些目標(biāo)獨(dú)立于歐盟，難度上至少也與歐盟的目標(biāo)持平。因此，不管脫歐與否，英國(guó)都會(huì)向低碳未來(lái)邁進(jìn)。”不過(guò)，該委員會(huì)證實(shí)，在溫室氣體減排方面，“進(jìn)展陷入停滯”。“自2012年以來(lái)，減排成果基本局限于能源領(lǐng)域，交通和建筑行業(yè)的排放量則出現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)。”
對(duì)英國(guó)政府而言，離岸風(fēng)電對(duì)低碳能源的未來(lái)計(jì)劃至關(guān)重要。“隨著公眾對(duì)在岸風(fēng)電的支持偃旗息鼓，離岸風(fēng)電成了英國(guó)尋求大規(guī)模可再生能源的唯一真正機(jī)遇。”史密斯表示。
