澤西海岸的水域可能很快將成為美國首個深水風力渦輪機的所在地。新澤西州官員最近宣佈，該州將幫助資助花園州海上能源公司的一項計劃，該公司計劃建造一個350兆瓦的風力發電場，距離海岸16英里（26公里）。該州希望到2020年擁有更多此類園區，至少達到3000兆瓦，約佔該州電力總需求的13%。
馬薩諸塞州州長清潔能源技術高階顧問格雷格·沃森表示：“這可能是各州制定的許多雄心勃勃目標中的第一個。3000兆瓦意義重大。有了這個，您就能夠抵消甚至阻止化石燃料發電廠的建設。”
聯邦政府即將開放大片深海海域用於風能開發，各州和風電園區開發商競相成為第一個抓住新領域的人。這些水域中的風電園區可以比近岸和陸上站點產生更多能量，它們不會破壞海景，也不會過多地干擾其他海洋活動。
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新澤西州的計劃部分是由於新的聯邦法規推動的，這些法規將大大擴大開發商可以建造海上風電園區的區域。到目前為止，此類專案僅允許在淺水州屬水域，即距海岸3.5英里（5.6公里）以內的水域。新規則將允許它們在聯邦水域，即外大陸架，該區域延伸至美國領土邊緣，距離海岸約230英里（200海里或370公里）。這些水域與備受爭議的石油和天然氣鑽探提議的區域相同，但風電開發商表示，這些地點不太可能重疊。
美國內政部下屬的礦產資源管理局是具有管轄權的聯邦機構，計劃在年底前最終確定這些規則。該機構表示，它將把大陸架地塊租賃給風電園區和其他可再生能源專案（如洋流和波浪能收集技術）的開發商。各州正在為風電園區開發專案出資，希望這些綜合設施產生的能源能夠輸送到州電網，並幫助滿足可再生能源需求。
一些團體表示，這些規則為開發商留下了太多障礙需要克服。“這些水域真的開放了嗎？”海洋可再生能源聯盟創始人肖恩·奧尼爾問道。奧尼爾表示，租金可能過高，環境審查程式也過於繁瑣。
風向何處
但開放大陸架可能是該國發展可行海上風電產業的唯一途徑。州屬水域的風電專案從岸邊可見，並且可能會干擾航運路線和娛樂活動。渦輪機通常必須更小、更少，才能最大限度地減少這些影響，從而導致專案利潤降低。並且在新的聯邦規則出臺之前，沒有人知道由誰負責。
這些障礙延誤了許多專案，甚至在某些情況下取消了專案，到目前為止，美國還沒有一臺海上風力渦輪機在執行。鱈魚角風電場的組織者，這是一個計劃在距離馬薩諸塞州鱈魚角五英里（八公里）以外建造的海上風電園區，已經與公眾反對和監管障礙鬥爭了七年多。
租賃外大陸架可能解決其中一些問題，並開闢巨大的能源資源。科羅拉多州戈爾登市國家可再生能源實驗室 (NREL) 的研究人員估計，該區域的風力可以產生近 1000 吉瓦的電力，略高於美國目前的電力容量。
這個數字很誘人，因為近 80% 的人口居住在沿海州。在一些人口最稠密的地區，尤其是在東北部，沒有足夠的空間建造大型陸上風電場。海上風電園區可以更靠近其中一些沿海城市，而無需在崎嶇地形和城市地區鋪設長距離輸電線路。“我認為很多人都希望將中西部風電場的能源輸送到東部城市，但這些連線不容易實現，”NREL 的工程師沃爾特·穆西亞爾說。
歐洲在海上風電方面遠遠超過美國，其水域中有二十多個風電園區。但幾乎所有風電園區都建在距海岸線九英里（14公里）以內，這個距離從岸邊仍然可見，並且水深小於 60 英尺（18 米）。研究人員必須解決一些渦輪機設計挑戰，然後風電園區才能進入更深的水域。
為深度而建
淺水深度的常見設計是將簡單的杆子打入海底，稱為單樁。然而，水越深，杆子越長，晃動也越厲害。超過 65 英尺（可能為 100 英尺）深（20 至 30 米），單樁不再適用。“在某個深度，您必須切換技術，”穆西亞爾說。
研究人員正在試驗新的設計，例如水下三腳架和稱為導管架的格子結構，這些結構提供額外的支撐。蘇格蘭附近北海比阿特麗斯風電場的工程師們正在引領潮流，他們在水深 138 英尺（42 米）、距海岸 15 英里（24 公里）以外的水域安裝了兩臺渦輪機。德國開發商 Alpha Ventus 計劃在未來幾個月內建造十幾臺採用三腳架和導管架技術的渦輪機。
工程師們表示，這些設計可以在深達 200 英尺（60 米）的水深中保持穩定。要進入更深的水域，最佳選擇可能是類似於石油工業使用的浮動結構。鋼索會將平臺錨定在海底。但與石油平臺不同，浮動式風力渦輪機必須更好地抑制海浪的縱搖、橫搖和升沉運動。穆西亞爾說，這些結構的商業開發可能還需要十年時間，儘管一些歐洲私人開發商表示他們正在研發原型。
美國外大陸架的深度各不相同：例如，加利福尼亞州海岸附近的海水深度比東海岸大陸架更快地變深。弗吉尼亞理工學院的海洋可再生能源研究員喬治·哈格曼說，為了達到渦輪機幾乎看不見的程度，風電園區必須建在距離海岸至少 14 英里左右（22.5 公里）的地方。
海上成本可能過高，尤其是在沒有稅收抵免和激勵措施的情況下。渦輪機和輸電線路更昂貴。船隻必須在風電園區之間進行長途航行。而且一些在深水區建造的裝置還不存在。布魯塞爾歐洲風能協會的資料顯示，在歐洲，海上風電園區的每兆瓦成本幾乎是陸上風電園區的兩倍。該協會的保羅·貝里諾表示，問題在於海上更高的風力發電效率是否會抵消額外的成本。
Bluewater Wind 的發言人吉姆·拉納德表示：“進入更深的水域是我們目前還不習慣做的事情。”該公司已提議在距離特拉華州海岸 13.2 英里（21.2 公里）處建造一個風電園區，該園區將採用單樁，水深約為 75 英尺（23 米）。“第一個海上風電園區不能失敗，因為它會向行業和政府發出訊號，表明美國海上風電產業尚未準備好迎接黃金時期。因此，我們正在對歐洲 proven 的技術採取保守的做法。”