去年6月，在挪威西南的一个海湾处，一个高213英尺的风力涡轮机组正启程运往大海深处。与通常的大型风力涡轮机不一样，它将被安装在大海中。这个被称为Hywind的风力发电项目属于挪威国家石油公司（Statoil Group），为世界上首个漂浮式风力发电机组，已于2009年9月21日通过输电电缆开始向挪威电力网供电。
雏形：漂浮式深海风电场
这个被称作Hywind项目的漂浮式深海风电场的涡轮机组有三个139英尺的转子叶片，塔柱顶端装有一个2.3兆瓦的发电机，塔身用螺栓固定在一个延伸到水线下300多英尺装有压载物的钢筒上，由拖船拖运到离岸6英里之外的目的地之后，用缆绳泊定在约700英尺深的海床上。
“到目前为止，我们一直在关注这个项目，”挪威国家石油公司项目资产经理肖乌尔·布拉特兰（Sjur Bratland）说，“对我们来说，这一项目成功的重要意义不在于能够生产多少电力。”布拉特兰认为，重要的是在未来两年里，Hywind项目将验证替代能源一个伟大设想的实施可能性：在远离陆地的海上获取巨大的风力能源。
“海洋深海区的风能将是我们真正的机会，”美国缅因大学先进结构和复合材料中心主任哈比卜·J·达格尔（Habib J. Dagher）说。达格尔博士从美国能源部获得800万美元的拨款，联合了一些大学、公司、政府机构以及非营利机构，正在致力于海上漂浮式风力机组的开发。
达格尔希望在2011年开发出样机并在缅因州海岸进行测试。参与这一项目的还有美国西雅图Principle Power电力公司和荷兰Blue H公司在美国的分公司（Blue H公司于2007年在意大利开发了小比例的海上漂浮式风力机组的样机）。目前该项目已获得许可，在美国马撒葡萄园岛以南23英里处的海上安置一个没有涡轮机的测试平台，用以收集工程和环境数据。
深水涡轮机可以解决陆地风电机组和浅水风电机组现存的一些问题，而漂浮式风电机组远离陆地，可消除陆地风力涡轮机造成的视觉和噪音影响――海上深水风电场可建立在远离海洋航道、空中航道、商业渔场以及已知鸟类和海洋生物迁徙路线的区域。
在远离陆地的深海区，由于没有障碍物阻缓风力，风力更强大也更持久；同时，这种优质的风力资源更接近美国人口集中的东海岸和西海岸。但是漂浮式风力机组的设想也有着其自身的问题，其中一个不算小的问题就是成本。据缅因州政府指出，一个50亿瓦特的深海风电场的建设需要近200亿美元的投资。
设计：有待创新和完善
自从8年前有员工提出建造海上风电场的设想以来，挪威国家石油公司已投入了7000万美元以上的资金。布拉特兰说，当时受到港口入港处的浮动导航浮标的启发，他们提出了这一设想：为什么不能将风力涡轮机安装在类似的浮动结构之上呢？
由于浮动的结构需要依靠一个较长的压载筒柱来维持其稳定性，Hywind设计的漂浮式风力机组必须使用浮吊和大型驳船在深海区进行组装。其他的一些设计方案，如Principle Power电力公司的海上风电机组设计，则利用一个半沉入水中的可调节平台，这一设计亦可将风电机组建立在靠近岸边的区域。即便如此，在离海岸10英里或更远处的海上，其安装、维护和修理费用都将是高昂的。除此之外，通过海底电缆传输电力的成本也相当高昂，特别是如果采用一些效率更高的输电技术，如高压直流输电技术。
除了成本之外，海上风力涡轮机在技术性能上也还存在着许多未知因素。“在远离陆地20英里之外的海上，我们解决了陆地风力发电机产生的视觉形象和噪音问题，”达格尔说，“但却因此产生了更多更复杂的一些工程上的问题。”
美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的詹森·约恩克曼（Jason Jonkman），在对不同的海上漂浮平台设计进行分析后指出，海上漂浮平台结构技术在很大程度上借鉴于已有数十年浮动平台经验的近海石油和天然气产业，但是各类平台设计在稳定性上都难以至臻完美，海浪会使平台移动，风暴也会对涡轮机产生影响。
约恩克曼认为，从技术上来说，从建立一个平台到安置一个涡轮机组，然后设法让它正常运作是不难做到的。“唯一的问题是，是否能以合理的成本来达到目的？”他补充道，“如果有更好的设计，可以将成本降低到一个合理的范围，这样才能与传统的陆地风电技术有一个可比性。”
没有人知道最佳的设计将会是什么样的。但布拉特兰认为，一个全尺寸的原型样机将有助于他的公司实现这一创举。“作为一个项目资产经理，我的任务不仅是要建立一个浮动涡轮机组，而是要开发一个市场，”他说，“Hywind只是一个开头。”
资料来源 The New York Times
责任编辑 则 鸣