离岸风能技术发展快速,成本节节下降,但是美国能源部已经未雨绸缪:若要开发更远洋的离岸风能,目前主流的基桩式基础有其限制,在更深海处,必须发展浮式基础,未来才能进一步扩大风场区域,汲取更多的风能。然而当前的浮式基础技术多半相当笨重也因此施工成本昂贵,美国先进能源计划局( Advanced Research Projects Agency-Energy,ARPA-E)因此计划投注2,800 万美元,发展更小型低价的浮式风力发电基础。
先进能源计划局将该计划称为“亚特兰提斯”(ATLANTIS),即“气动涡轮、更轻量且浮式,具备海洋科技与集成服务控制”(Aerodynamic Turbines, Lighter and Afloat, with Nautical Technologies and Integrated Servo-control)的简写,希望找出让浮式基础离岸风能成本降低、在经济上有吸引力,而能加速发展的方法。
先进能源计划局统计,美国60% 可利用的离岸风能资源,位于水深超过200 英尺的深海处,在这个深度,传统固定基桩的成本将高到不符合经济效益,要汲取更大范围的离岸风能,尤其是更远洋,更强大的风力资源,以及为了打破目前风场的地理限制,浮式基础的技术势必推进,在欧洲,葡萄牙与挪威也正推动相关计划。
目前美国的发展落后欧洲,但也已经开始,2018 年4 月,加州北方各郡组成的红木海岸能源处(The Redwood Coast Energy Authority)选定数家企业联盟合作开发150 百万瓦浮式基础离岸风能计划;民营企业堡风(Castle Wind)则计划在加州中海岸打造100 座浮式基础风机,总发电容量1 吉瓦(gigawatt)的计划。
先进能源计划局希望资助基础技术研发能进一步推动美国浮式基础离岸风能发展,以追赶欧洲的进度,并降低成本,期望在10 年内就能让浮式离岸风力发电能在经济上可行而扩大规模。亚特兰提斯计划有3 个目标,一是发展出前卫的新式浮式风机设计,能优化扇叶涵盖面积与重量比,同时又能维持风机的发电效率;二是创建新一代的计算机仿真系统,来计算浮式风机设计的效果;三是从已经开始运行的浮式风机收集实际数据来验证新设计的性能。
发展浮式风机在美国还有一个疑虑,那就是《琼斯法案》规定只有美国籍美国造美国船主以及美国船员的船只才能在美国国内航线运营,有可能造成施工船只不足的障碍,但先进能源计划局认为,若能将浮式风机连同基础在岸边打造完成,再拖到风场去,需要的施工船只少于固定基桩的海上施工,《琼斯法案》不至于会造成太大问题。
亚特兰提斯计划第一阶段将投入2,800 万美元,为期2 年,公开征求将收件至3 月18 日,2019 年底将公布决选名单。