科学合作助力海上风电的未来，可能会使美国的电力供应增加一倍

在整个历史中，冒险家在风和对新发现的热情的推动下一直奔赴大海。今天，美国能源部（DOE）国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员正在绘制类似的无畏勘探路线，以寻找水与天相接的新能源解决方案。

海上风能具有超过2,000吉瓦（GW）的国内发电能力，可以提供足够的电力来满足整个美国的两倍需求。这种能力的一部分位于更靠近海岸的区域，可以容纳传统的固定底部地基，但是最大的风能却来自只能用浮动平台挖掘的较深水域。为了确保可以利用更多的动力并将其提供给美国家庭和企业，需要解决技术，物流，财务和环境方面的挑战，尤其是要使新型浮式涡轮机技术获得成功。

NREL的研究人员正在引领着清除这些障碍提供可靠，价格实惠，并访问海上风能源。实验室的研究人员在表征风能，优化系统以及增强市场生存能力方面取得了进步，从而造福于消费者，行业和环境。

NREL海上风电平台负责人WaltMusial说：“在海上，我们有可能在人口稠密的沿海地区附近产生风能，那里有大型风力发电厂的宽敞空间，对现有土地使用的干扰最小。”“目前的趋势表明，我们可以使这些系统可靠且具有成本竞争力，将海上风电定位于扩大和多样化美国可再生能源的投资组合。”

2019年，各州对海上风电的承诺翻了一番，宣布计划再增加16吉瓦。东海岸和大湖区已经在开发超过25吉瓦的装机，并且离岸投资者对西海岸的兴趣与日俱增。预计到2025年将有几个大型的固定底海上风电项目投入运营。

NREL的贡献帮助扭转了这些突破性项目的局面，实验室继续引导海上风电所需的研究，以实现其完整的长期潜力，包括使浮动风电可行的基本技术。深度大于60米（m）的站点代表了该国可行资源的58％，但将需要使用浮动技术在更多区域，更多数量，更少选址的情况下建立海上风电。

利用他们广泛的专业知识和世界一流的设施，NREL研究人员正在与行业，研究界和其他政府机构的合作伙伴一起，为迅速，直接和持久的商业可行的海上开发路线图。

转向有利的经济和技术潮流

NREL借助欧洲的早期发展，将美国海上风电带向了一个宜人的港口，从而帮助将研发带入了有利的经济和技术潮流。在短短的几年中，海上价格从每兆瓦时（MWh）200美元下降到大约每兆瓦时75美元，而涡轮转子的尺寸已增加到170m，平均容量高达9.5MW。

NREL高级研究工程师GarrettBarter说：“很高兴看到这些新技术和方法以更低的成本提供更多的能源。”“但是离海上风能充分发挥潜力还很长的路要走，它确实是一种具有成本竞争力的电力来源，可以补充传统和其他可再生资源产生的电力。”

更大的涡轮机和设备，日益激烈的竞争以及日趋成熟的供应链都在降低海上成本，但仍需要进一步降低成本和技术进步，以使海上风能在无补贴的情况下与其他发电方式竞争。只有通过不断的创新和新的战略，海上风才能克服涡轮机系统规模和复杂性到公用事业规模的电网整合，环境影响以及风阻，气象和海洋条件的影响等挑战。

NREL及其合作伙伴正在解决这些障碍，研究使固定平台和浮动选件具有成本竞争力的方法，同时在恶劣的海况下改善性能，运营和维护。