世界最大的海上風電場在英國
要形容這些機器的巨大不是件易事。在我眼前，這些巨型結構的後方就是灰藍色的天空；我們所在的船此時在距離利物浦四英里（七公里）之外的海域，船身輕盈地上下起伏於汪洋之中。此時，我們已經抵達 Burbo Bank Extension 風電場，一睹這一建築奇觀：世界最大風力發電機組。
當某一風機葉片轉動至最高的195米（640英尺）時，此刻的風力發電機足有大本鐘的兩倍之高。風機三隻巨型葉片的直徑比倫敦眼的直徑還要長。每當風機的巨翼如揚起的帆在空氣中劃過，便發出緩緩的嗖嗖響聲。 首個海上風電場誕生于丹麥，不過如今在該領域領先全球的卻是英國。地球上最大的海上風電場是英國倫敦的陣列風電場（London Array）。位於泰晤士河口之外的這一巨型風電場上豎立著足足175架風力發電機。英國的海上風機提供的電力達5.2千兆瓦——超過了歐洲大陸海上風電場發電量的三分之二，幾乎是歐洲其他國家海上風電場發電量的總和。而在歐洲之外，全球其他地區的海上風電量之和只不過幾千兆瓦。 業內人士表示，利用沿海風能發電、獲取更便宜的電力，其重要性不容小覷。2016年12月，世界經濟論壇報道，過去三年內風力發電機生產的成本降低了超過30％，世界範圍內風電平均發電成本也降低至補貼前每兆瓦50美元——該數字僅為煤炭發電成本的一半。 儘管海上風能發電的工程建設難度非常大，風機結構的堅固性要求極高，但其每兆瓦／小時電力的成本仍然比核電還低。 因此，德國、丹麥和荷蘭等國家紛紛投資風能發電，中國和韓國等國家也表現出了對該領域的投資興趣。 Burbo Bank海上風電場就是海上風電發展之迅速程度的典型例證。該風電場建設於十年前，彼時，其風機發電量為253.6兆瓦——可為80,000戶人家提供電力。Burbo Bank擴建後，風機發電量為328兆瓦，發電能力是先前的三倍。 Burbo Bank 的海上變電站（圖片來源: Chris Baraniuk） "這是了不起的成就，"丹麥公司東能源（Dong Energy）副總裁兼資產管理負責人本吉·塞克斯（Benj Sykes）表示，該公司負責Burbo Bank擴建項目的安裝工作。"我認為這就是過去十年間技術發展的證明。" 塞克斯表示，這些巨型葉片每轉動一周，就能滿足一戶普通英國人家29小時的用電需求。旋轉最快之時，葉片速度可達每分鐘30次。不過這些巨型旋翼能夠駕馭的風力也是有限的，如果旋轉速度過快，其轉動會毀壞風力發電機機體，因此在葉片設計上便有意設置了遇到暴風自動鎖機的功能。 而一經建成，風機也是需要維護的。又因為風機遠離海岸，所以維護起來可能有些困難。在利物浦，技術團隊輪班照料Burbo Bank風電場那些"孤獨"的風機。"這就像你保養自己的車一樣，"技術團隊負責人賈斯汀·莫納漢（Justin Monaghan）表示。"當風力發電機出現故障，你得過去看看哪裏出了問題。" 根據問題的不同，有時莫納漢和他的團隊需要修理或替換電動齒輪、液壓系統，或更換活動部件。每一架風機內部都存放有一筐食物和水，謹防天氣突遭變化，技術人員需暫時躲避其中，等待天氣好轉。 因為海上風機距離陸地較遠，因此維護起來可能有些困難（圖片來源: Chris Baraniuk） 目前，因為在工人們維護風機時能做到對氣候精確的預測和小心的監控，因此發生這種極端情況尚屬罕見。然而不久後，駐守海上風電場就將成為技術人員們工作的一部分了。下一個地標式海上風電項目是英格蘭西北部海岸之外的霍恩西（Hornsea）。該風電場將遠離海岸：在距離海岸120公里以外的地方。因此，近150名技術人員將居住在海上，而非坐船往返於風電場與海岸之間。這與在石油鑽井平台工作的工人們相差無幾。 2021年竣工後，僅霍恩西電場一期工程就將晉升為全世界規模最大海上風電場，發電量將達1.2千兆瓦。根據最終階段計劃的不同，數字可能有所差異，但總體上，到21世紀20年代中期，整個風電場的發電量將達4-6千兆瓦——能夠滿足400萬戶人家，也即大約英國15％家庭的電力需求。 遠離海岸 開發人員正在構想建設距海岸更遠的項目。有提議指出，可在北海建一座人工島，周圍環繞以成百上千架風機，其所提供的電力將沿輸電線惠及荷蘭、德國、丹麥、挪威、比利時和英國。對發電量的預測有所差別，估計在70至100千兆瓦左右，超過法國所有核電站發電量的總和。 這樣的風電場將耗時幾十年去計劃和建設，而目前為止，它還是一個距離我們比較遙遠的設想。 大多數人預計，英國將繼續投資於海上風電，但所建風電場的規模將近似於目前已建設的風電場。"項目潛力很大，"歐洲風能協會（Wind Europe）的喬爾·麥格拉爾斯（Joel Meggelaars）表示。"因為英國和北海海域風力強勁。"麥格拉爾斯解釋說，英國風機的負荷係數——實際能源產出量——異常之高。去年12月，英國海上風機總發電能力的平均負荷為68.2％，而其他地區海上風機的負荷普遍低於50％。 風力發電機越大，發電效果越好。8兆瓦是目前的最大發電量，麥格拉爾斯預計十年後該數字將翻倍。 風力發電機 風力發電機越大，發電效果更好（圖片來源: Chris Baraniuk） 只要持續進行維護工作，風機可在較遠的海上運行25年之久。當然，與太陽能不同，只要有風，風機晚上也能提供電力。 不過，海上風電也有其不利之處。除了安裝和維護費用高昂以外，風機對野生動物會產生致命性影響。批評者表示，風機對塘鵝和三趾鷗等鳥類的棲息地極具破壞性，由於威脅到了海鳥的安危，倫敦陣列風電場的某項擴建計劃已被法院終止。 其他批評者則指出，風機的震動可能會讓鯨魚喪失方向感。然而，除了安裝風機固定樁時會產生很大的噪聲外，人們尚不知曉風機正常運行時產生的聲音會有多大的危害。 許多英國人已經看到了海上風力發電增長的未來。與陸上風電場相比，海上風電收獲了更多公眾熱情。儘管有投訴認為，海上風電場影響了海景，但是有證據表明，大部分民眾仍支持海上發電。2016年的一次民意調查顯示，有73%的民眾支持海上風電場。 儘管益處多多，但海上風機也有其不利之處，包括對鳥類的破壞性（圖片來源: Chris Baraniuk） "當風機在海上時，就不會顯得那麼突兀，因為它們離我們比較遠，"莫納漢指出："他們沒有在你家的後院裏發出嗡嗡的聲音。" 目前看來，英國的風機滿足了人們對可再生能源的多項要求。海上風力發電是清潔的，其運轉不會妨礙普通人的生活，同時還能夠促進本地工業的發展。我們也許很快就會了解海上風電的長期性優勢和劣勢。而現在，Burbo Bank風電場新風機葉片已經開始運轉，所發電力也已經接入電網之中。 請訪問 BBC Future 閲讀 英文原文。