海上风 - 简史

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海事记者和工程新闻 80周年快乐！八十年是重要的出版和商业成就！
生日总是引起回顾。一项长达80年的审查始于1939年，即一个非常具有挑战性的十年结束，今天的事件开始仍在回荡。历史上最重要的历史包含在过去的80年里。

在这几十年中，能源占主导地位。比如从第二次世界大战后的1950年到1975年开始考虑能源使用。从看似无穷无尽的石油，天然气和煤炭来源，以及核电等待，一切都有力量。
接下来，从1975年到2000年召回能量。不太高兴。最令人震惊的是 - 实际的能源短缺和成本暴涨。同样令人震惊的是：从埃克森瓦尔迪兹到毁灭性的地带矿山到三里岛再到城市烟雾，社会和环境灾难再也无法被推到一边。
现在，想想过去的19年。巴肯球场。二叠纪盆地。深水海洋提取。这是一个成熟的行业，可以随时随地发挥作用，以最高的科学和技术实力运作。

但过去19年来发生了巨大的变化。石油，天然气和煤炭不再是全部。可再生能源 - 太阳能和风能 - 已经向中心阶段靠拢，并将继续增加。为什么？因为人们喜欢可再生能源。他们不想感到内疚。或者更为尖锐的是，对煤炭污泥，深水地平线，气候以及监测乏核燃料一千年的能源影响感到内疚。

毫无疑问，在接下来的80年里，世界很幸运，它将拥有大量的石油和天然气 - 负责任地回收和生产，但未来在高效发动机中啜饮，而不是消耗殆尽。

在接下来的80年里，世界双倍幸运，它有机会将可再生能源的发电主流化，主要是风能和太阳能。这些不是随机的，断断续续的机会。与所有进步一样，这些选择是渐进式的，由多年前的决策和工作开始实现。

本着回顾的精神，这里简要回顾一下海上风电及其发展如何跟踪海事报告公司80年的成功。相比之下，海上风是一个新手（好吧，不包括船舶和船只的风力）。第一个商业海上风电场于1991年在丹麦建成。 2016年在美国罗得岛州布洛克岛开展的第一个美国项目！

为了在现代背景下设定时间表，本评论借鉴了美国能源部开发的迷人风能历史。在陆地上，DOE的历史始于1850年，当时美国风力发动机公司由Daniel Halladay和John Burnham建立。
1890年，发明了钢制风车叶片，从而开发出标志性的西方标志。
重要的一课：技术发展，就像现在一样，对所有能源进步至关重要。

1893年，十五家风车公司在芝加哥世界博览会上展示了风力发电。不同的型号，木材，钢材和铁，适应特定的地区和条件。

1893年之后，美国能源部的时间表从48年延伸到1941年，记录了当时最大的风力涡轮机向佛蒙特公用事业公司提供了1.25兆瓦的电力。但是差不多有半个世纪的差距还有一个教训。美国的电力公用事业发展迅速，但没有风。电气系统和对系统的新要求需要恒定，稳定的电力 - 想想煤和水电。例如，间歇性风对于偏远的，奇异的地方来说是好的，但不足以用于新的电气化城市铁路。

然后时间表又延迟了29年到1970年。它记录了：“石油价格暴涨，风力涡轮机的兴趣和研究以及它们产生的动力也是如此。”

然后，事件加快：

- 1978年 - 卡特总统签署了“公用事业监管法”，要求公司从包括风能在内的可再生能源购买一定数量的电力。

- 1980年 - 第一个公用事业规模的风电场安装在加利福尼亚州。

- 1981年 - 美国宇航局科学家Larry Viterna和Bob Corrigan开发出“Viterna方法”，它成为用于预测风力涡轮机性能的最常用方法，提高了涡轮机输出效率至今。

- 1991年 - 丹麦 - 东能源（现为奥斯特德）委托第一个海上风电场Windby建造在2至5米深的水中。 Windby的11台涡轮机为近2200户家庭提供电力。它持续了25年，比预期更长，于2017年拆除.Windby作为一个工作实验室非常宝贵，帮助丹麦公司获得技术上的专业知识，并学习如何出口这种新的离岸业务。也许是最重要的一课：Windby作为一个发电站，增加并补充整个电气系统。

- 1992年 - 布什总统签署了“能源政策法案”，授权每千瓦时风电发电1.5美分的生产税收抵免，并重新关注可再生能源的使用。

- 1993年 - 成立国家风能技术中心。

- 2011年 - 一份重要文件：能源部的国家海上风电战略，与内政部的合作项目。目标：通过技术开发降低能源成本并缩短部署时间。

Gary Norton是美国能源部风能技术办公室的高级可再生能源技术顾问。诺顿是2011年战略和2016年战略更新的撰稿人。他被问到：海上风力如何发展 - 行动太慢或我们需要去哪里？
“我认为我们的表现非常好，”诺顿回答道。他认为机构间合作特别重要且富有成效，DOE专注于降低海上风电成本的技术进步，而海洋能源管理局（BOEM）则致力于加快海洋复杂监管程序的最佳方式。项目。

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Gary Norton，美国能源部高级可再生能源技术顾问，风能技术办公室/水电技术办公室能源效率和可再生能源办公室

诺顿表示，2011年战略中最初的预测是“非常有抱负的。”然而，现在，“许多项目开发商和承诺提供财务支持的事情在很多州真正起飞。”他指出，当这项工作开始时，不确定性占主导地位。 “现在它正在发生，”他说，例如，参考网站估值的大幅增加。 “在马萨诸塞州，”诺顿指出，“最近的BOEM风能区租赁标价从之前几年的4200万美元上升至1.35亿美元，而在之前的一轮竞标中只有150万美元。”

另一个关键战略成果：国家研究与发展联盟，目前由大多数主要的海上风电开发商和四个大西洋沿岸国家机构组成，从马萨诸塞州到弗吉尼亚州。 2018年，DOE选择纽约州能源研究与发展局（NYERDA）作为财团管理员。美国能源部为竞争性研究项目贡献了2050万美元，而NYSERDA则与该数额相符。

最后，诺顿强调了DOE关于海上风电的经济分析的重要性，以及它如何最好地融入整个能源市场，最大化其价值。同样重要的是：许多东海岸港口的新兴和不断增加的重新评估，因为他们准备并定位自己在建立一个全新的能源产业所需的海运物流中发挥主导作用。

2013年 - 一个关键项目：建设第一个与电网相连的浮式海上风电机组。这是与缅因大学的DOE合作伙伴关系，部署了1：8比例，20千瓦的混凝土复合浮动平台风力涡轮机 - 这是世界上第一个。该项目将为两台全尺寸浮式海上风力涡轮机的设计和施工提供信息，现在正在进行中，预计于2021年完工。该项目采用获得专利的VolturnUS平台技术，浮式混凝土船体，可支撑45米水深的风力涡轮机或更多（召回Windby的2-5米深度）。

Habib Dagher博士，PE是缅因大学高级结构与复合材料中心的执行董事。
Dagher解释说，缅因州一直受到高能源成本的冲击。缅因州对海上风电的最初兴趣始于一个大问题：从热泵到电动汽车，我们需要多少电力？在缅因州，海上风电的估计潜力为160千兆瓦。达格说整个州使用大约2.4吉瓦。只有3％的潜在海洋风能满足ME的所有需求！

但是，深水可以防止固定底部涡轮机。因此研究浮动技术。 UofM专注于关键问题：稳定性，风暴，设计。 Dagher表示，按比例缩小的模型通过了所有测试，从电网互连到经历了500年的风暴。
但最大的收益呢？造型。 Dagher表示，UofM能源模型将为项目现场与设备，材料和定位的匹配提供更简便，更快速，更准确的评估和评估。所有这些都意味着来自海上风的更便宜的能源。

- 2016年 - 位于罗德岛的Block Island风电场启动，这是美国第一个商业海上风电项目。它相对较小 - 30兆瓦，由Deepwater Wind开发的项目。

- 2018年 - 美国能源部报告（2017年数据）美国共有25,434兆瓦的海上风能正在建设中，其项目正在纽约，新泽西州，马萨诸塞州和弗吉尼亚州开发。

在全球范围内（2017年数据）调试了3,387兆瓦的海上风电容量，累计安装的全球总容量为16.3吉瓦。英国是最大的海上风电市场，累计装机容量为5,824兆瓦，其次是德国（4,667兆瓦），中国（1,823兆瓦），丹麦（1,399兆瓦）和荷兰（1,124兆瓦）。

美国能源部报告称，全球拍卖价格继续下跌。 2017年，开发商提出了四个被称为“零补贴”的出价。