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在新澤西南部特拉華河的一個港口，建筑工人正熱火朝天的忙碌著，他們在澆筑面積超過一個足球場的混凝土地基。
到今年年底，這里將會建成一座美國從未有過的工廠。它的任務是把中心地帶的鋼板變成柱子，支撐巨大的、對抗氣候變化的新工具。
每個“單樁”重達2260噸，高122米，寬12米，它們將由駁船運往距離海岸24公里的大西洋。
一艘特制的船在那里等著，船上的起重機會把它們豎起來，送入海底，為240米高的風力渦輪機奠定堅實的基礎。
這些渦輪機將為新澤西州無碳發電。
如果一切順利，最終新澤西州的新工廠將把超大型單樁從緬因州運到墨西哥灣，
在美國海域里，支撐巨大的海上風力設施。
“我們的目標是為北美的所有項目提供單樁，”EEW美國近海結構公司的首席執行官Lee Laurendeau說。
該公司正在新澤西州建設價值2.5億美元的工廠。
美國海岸迎來了新的大生意，保羅斯伯勒的單樁工廠是首個代表。總統喬·拜登希望更多的工廠緊隨其后。
3月29日，他的內政部長、能源部長和商務部長宣布了一項目標，即到2030年，美國水域的海上風力發電能力達到300億瓦特（2030年達到1100億瓦特）。
在這個過程中，政府希望在制造、安裝、維修等領域創造幾萬個新的就業機會。
實現300億瓦特的目標是一個很大的挑戰，需要這個行業以閃電般的速度快速發展，而沿海社區和漁業則一直在拖延和強烈抵制。
300億瓦特足夠為1000萬個美國家庭供電，每年減少7800萬噸的碳排放（相當于奧地利的年排放量）。
今天，只有5個海上風力渦輪在為美國電網供電，它們全都在羅德島州海岸附近。
在未來的9年里，美國將建成上千座渦輪機，通過傳輸基礎設施與電網相連；在那之前，需要修建工廠、港口和船只，用以制造和運輸渦輪機。
拜登政府到2030年達到300億瓦特的目標“是可能實現的”，
彭博新能源財經能源咨詢公司的風能主管Sanjeet Sanghera說：“但想要實現這一點，需要各方的努力。”
重大承諾
美國的海上風力資源潛力巨大。能源部估計，海岸的風力蘊藏著超過2萬億瓦特的能量，
近乎美國目前發電能力的兩倍，而且海風往往比陸地上的風更強、更可靠。
在美國東北部，海上風能尤其具有吸引力，這里的電力需求集中在沿海大城市，
可再生能源設施占地受限，而渦輪機可以固定在距離海岸幾公里以外的淺大陸架上。
幾十年來，海上風力發電產業一直試圖在美國水域立足。但由于成本高昂，州和聯邦政府的支持有限，
再加上利益相關者聯盟的反對，包括沿岸陸地社區不希望被渦輪機破壞，這個產業舉步維艱。
今天，美國的全部海上風力發電設施包括兩個小型機構：羅得島州附近水域的30兆瓦布洛克島風力發電場，
有5個渦輪機，2016年開始發電；去年在弗吉尼亞州附近的聯邦水域建成的12兆瓦技術演示設備。
然而，近年來，阻礙海上風能開發的障礙開始漸漸消失。首先，在歐洲這項技術已經成熟，幾千座海上風力渦輪機屹立在海中。
與布洛克島風力發電場的6兆瓦渦輪機相比，如今市場上的12-14兆瓦渦輪機更大更強，帶來了更好的投資回報，有助于降低成本。
與此同時，受到極端天氣事件的刺激，再加上預測未來會有更嚴重的氣候影響，一些州已經采取減排措施。
海上風力發電“已成為東北部很多州實現脫碳發電的關鍵戰略”，氣候與能源解決方案中心能源研究與分析的負責人Doug Vine說。
從馬薩諸塞州到維吉尼亞州，很多州都已宣布，到2035年，實現海上風力發電量達到305億瓦特的目標；這個數字距離拜登政府的新目標不遠。
能源部研究了各州的目標、成本趨勢和建設時間表，從而“評估如果積極推進，我們能實現哪些目標”，
能源部負責能源效率與再生能源的代理助理部長Kelly Speakes-Backman說：“我們將向300億瓦特的目標進發。”
產業加速
不過，為了實現這一目標，美國不得不投入建設。“我們需要大量基礎設施，”Speakes-Backman說。
為了容納來自海上的電力，電力公司必須增加新的傳輸基礎設施連接到電網，包括接收電力的沿海變電站和將電力運輸到城市的新電線。
雖然可以將原本用于燃煤和核電站的基礎設施改作他用，但“海上風力發電方面的海岸互連點很有限，”Speakes-Backman說：“這可能是一個瓶頸。”
另一個可能的阻礙是風力渦輪機部件，包括支撐結構，比如單樁和鋼塔，短艙，里面有發電機，轉子，
每個渦輪機前方根據空氣動力學設計的、容納扇葉的外殼。雖然很多部件可以從歐洲進口，
但跨洋運輸超大尺寸的渦輪部件對物流來說是個不小的挑戰，而且成本高昂。
葉片長一兩百米，短艙重達270多公斤。除此之外，歐洲的制造能力不足以實現拜登政府所希望的海上風力發電場的建設。
特拉華大學海洋科學與政策教授Willet Kempton說，能源部長Jennifer Granholm“說的沒錯，
我們想建設這些工廠等相關產業，因為我們希望在美國創造大量高薪就業機會。
這些都沒問題，但我們存在供應方面的問題。我們無法制造足夠的部件，實現2030年300億瓦特的目標。”
除了新的供應鏈和電力基礎設施，美國還需要新的巨型港口，來接受和組裝渦輪部件；
專門的安裝船，把它們抬出水面，用高大的起重機立起摩天樓大小的渦輪機。截至2020年9月，全世界正在運營或建設的這類船只有50艘。
這是直流變換器平臺，負責將高壓交流電轉換為高壓直流電。Borwin Beta平臺位于北海，
距離德國海岸約113公里。攝影：PHILIPP SPALEK, LAIF/REDUX
這個數字并不多。1920年通過的《瓊斯法案》規定，只有美國船只能在美國港口之間運輸貨物，因此在美國水域使用這些船也是一大難題。
目前，人們正在得克薩斯州修建第一艘符合《瓊斯法案》的渦輪機安裝船，造價5億美元。
開啟海上風力發電熱潮需要聯邦政府投資。能源部宣布向海上風力發電和輸電開發商及供應商提供30億美元貸款。
同時，交通部宣布，為港口基礎設施建設撥款2.3億美元。但根據Kempton的說法，
這只是為渦輪部件“配置”港口的成本，不足以支持從馬薩諸塞州到弗吉尼亞州的港口擴建。
想要沿海岸推廣海上風力發電產業，必須加大對研發的投資。在美國東南部和墨西哥灣，渦輪機可能需要重新設計，
以抵御颶風級的風力。西海岸沿岸，海底下沉速度更快，
因此需要浮動的海上風力渦輪機，這項技術目前還處于起步階段。
隨著海上風力發電產業的發展，發電機永磁體用到的稀土金屬等原材料可能會變得稀缺。
以色列赫茲利亞跨學科研究中心可持續發展學院的講師Tomer Fishman說，把這些磁體設計得更容易回收再利用，
或者用更常見的新材料代替稀有原料，可以緩解之后的供應緊張問題。
“這是未雨綢繆的好機會，稍縱即逝，”他說。
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助力與阻力
專家表示，拜登政府近期最大的挑戰不是造船或原材料，而是加快審批程序；多年來，因為這個原因，項目一直處于監管邊緣。
聯邦水域的風力發電必須得到內政部海洋能源管理局（BOEM）的許可。
目前，BOEM擁有17個商業風力發電租賃協議，其中14個已經遞交了建設和運營計劃，接受環境評估。
到目前為止，該機構僅為一座風力發電場做了環境影響報告，即馬薩諸塞州瑪莎葡萄園島以南24公告里的葡萄園1號風力發電場；
而這個項目仍在等待BOEM的最終決定。自2018年以來，葡萄園1號風力發電場和第二個項目（南福克風力發電場）一直在接受BOEM的審查。
但審查程序即將提速。拜登政府表示，計劃到2025年，完成至少16座海上風力發電場提案的審查，這意味著190億瓦特的發電量。
“這是一次大規模加速，”彭博新能源財經能源咨詢公司的Sanghera說。
為了實現這個目標，BOEM的負責人Amanda Lefton說，管理局將在今年末或明年初開始審查另外11個項目，
同時在紐約灣進行新的租賃銷售。這片淺水區位于新澤西州和長島之間，拜登政府將優先發展這里的海上風力發電場，
因為它靠近人口稠密的大城市。BOEM肩負著“雄心勃勃”的任務，Lefton說：“但我們相信這是可以實現的。”
但在BOEM準備提速的同時，其他方面則呼吁政府放緩速度。3月29日，代表商業捕魚業的貿易協會“責任海上開發聯盟”（RODA）發布聲明，
聲稱在政府“匆忙”擴大海上風力發電場的過程中，漁業利益被“忽視”了。
“我們知道拜登政府將大力支持海上發電，”RODA的執行理事Annie Hawkins說：“
但我們沒有想到，這屆政府上任幾個月內，就做出了這些重大宣布……但對于很早就提出的漁業問題，沒有任何承諾。”
他們擔心風力發電場周圍漁場的損失，對海洋導航設備的干擾，以及對生態系統可能造成的直接影響。
海上風力發電場會從多方面影響漁業，包括噪音污染、產生魚類敏感的電磁場，以及風力發電場周圍棲息地喪失。
另一方面，風力發電場也可以為人工珊瑚礁，創造新的棲息地。人們還沒有很好地了解這些因素對美國水域的影響。
Hawkins表示，到目前為止政府還沒有接觸漁業，向他們詳細解釋監管過程。“他們圍繞計劃和未來規劃建起了一個巨大的黑盒子，”她說。
Lefton說，BOEM“絕對會”與商業捕魚業以及旅游業等其他利益相關者合作，“以確保任何開發都會考慮所有使用情況”。
“在我們看來，在可再生能源租賃流程中把所有利益相關者都囊括在內至關重要，”Lefton說。
葡萄園1號風力發電場的首席執行官Lars Pedersen說，為了配合當地漁業，他們重新設計了這個項目，
拉大渦輪機之間的間隔，改變它們的方向。“我們以共存為前提工作，”Pedersen說：“這是我們的目標。”
但無論海上風力發電行業和聯邦政府的意圖是什么，一場戰爭似乎即將來臨。
Hawkins說，對于“幾十個”漁場而言，紐約灣“具有很高的經濟價值”。
4月13日，RODA宣布，其成員正在抵制BOEM在該地區的租賃銷售計劃；
他們寫道，該機構加快已有和未來租賃地區的發展，會“威脅到美國海產品行業的生存”。
圍繞海上風力發電場選址，爭議不斷，這可能是這個產業快速擴張過程中“最大的障礙”，氣候與能源解決方案中心的Vine說。
他希望首座大型風力發電場入水后，BOEM可以積累更多審批這類項目的經驗，“前進的道路將更加清晰”。
“但我認為，在現在與未來之間，還會有很多坎坷，”他說。
資料來源 ~ 国家地理中文網