乘客倚靠在渡轮栏杆上，依稀可以看到远处四座已建成的风力涡轮机，它们距离布洛克岛海岸三英里半。工业灰色的塔楼在朦胧的夏日蓝天和灰色绿色的大西洋海水中若隐若现。远看，它们是大海的一部分，与往返大陆的渡轮、渔船和休闲船只以及偶尔出现的冒险滑翔伞同处一幅繁忙的海景中。
这些风力涡轮机是美国首个海上风电场——布洛克岛风电场——的组成部分。这个试点项目与欧洲和亚洲大规模的海上风电场相比微不足道，但它是一个开端。
美国能源部对海上风能潜力的评估发现，美国海岸线外有超过 320,000 平方英里的水域可用于发电，如果完全利用，可产生 4,150 吉瓦的电力。相比之下，2012 年美国所有发电厂的总容量为 1,100 吉瓦。
这是一个巨大的潜在能源，但首先需要有人证明它是可行的。全国各州，特别是附近的 马萨诸塞州、纽约州 以及其他东北部州都在关注布洛克岛项目，以观察这个实验的结果。
遇见巨人
远离保护港口的岩石码头，海岸线逐渐变为植被和点缀着房屋和旅馆的山丘。然后，岛屿突然变成被灯塔覆盖的悬崖。在灯塔之后，风力涡轮机拔地而起，像没有围栏的栅栏柱一样，在天际线上划出长长的弧线。
靠近明亮的黄色基座，这些灰色的尖塔如同巨人，高耸 589 英尺，甚至比大型船只还要高。在风力涡轮机的底部，很容易让人联想到《 世界大战》中的三脚架。
第五座风力涡轮机的建设已于 8 月中旬 完成，在建设期间，海上还有一个巨物。挪威的“Brave Tern”是一艘巨大的船只，它横跨大西洋，帮助安装了这五座风力涡轮机。它是一种被称为 Windcarrier 的安装船，看起来像是小型航空母舰和石油钻井平台之间的一种混合体，依靠四条可调节的腿漂浮在海面上。
“Brave Tern”号上装有起重机，它帮助竖起了风力涡轮机，将塔架部件吊装到去年夏天建造的钢平台上。这项工作在美国没有其他船只能够完成——因为这是美国第一个海上风电场，很多支持基础设施（例如“Brave Tern”号）都必须进口。
风力涡轮机的诞生是一次国际合作的成果。这些 GE Haliade 风力涡轮机在法国、西班牙、丹麦和路易斯安那州分段制造，从设计到完工经历了漫长而全球化的旅程（尤其因为该设计最初属于法国公司 Alstom，其电力部门最近被 GE 收购）。
项目
GE 项目总监 Eric Crucerey 告诉《Popular Science》，该项目涉及为期一年的 8,000 例计算，在此期间，GE 的工作人员负责设计高科技风力涡轮机。
风力涡轮机采用直驱技术，无需齿轮箱，而 老式型号 则依靠齿轮箱连接风力涡轮机的旋转叶片和发电机。
希望通过减少活动部件，例如齿轮箱中的齿轮，可以减少出现故障的机会，从而降低海上结构所需的维护量。
这些风力涡轮机设计为独立运行，每台都能自主工作。风力涡轮机可以感知风力，并调整其巨大的机舱位置，甚至调整单个叶片的倾斜度，以最有效地捕捉风力。
Crucey 说：“每台机器都独自在海上，但它连接着许多办公室。”
尽管风力涡轮机能够自主运行，但当地能源公司、GE 和 Deepwater Wind 将密切监测其进展。除了监测发电量，各利益相关者还将观察风力涡轮机在北大西洋严酷的水域中的表现。
风力涡轮机能够抵御日常的波浪和风，并涂有防腐蚀的涂料，以应对腐蚀性盐雾，并能剥离冬季可能在叶片上形成的冰。风力涡轮机还能够抵御东海岸预期的自然灾害，如飓风，以及不太预期的地震等灾害。
由于塔架内装有大量计算设备，中央塔架的气压比外部空气略高。这意味着可能含有盐雾（对任何电气设备都有危险）的杂质不会随工人一起进入塔架。
工人需要定期对风力涡轮机进行维护，乘坐船只进行短途旅行，通过梯子攀爬钢制基座，然后乘坐电梯穿过风力涡轮机的塔架。在风暴中，工人不太可能在风力涡轮机上，但以防万一，有备用计划可以安全疏散工人。每位进入风力涡轮机的工人和访客都必须接受关于如何应对紧急情况的培训课程。
Crucey 说：“有很多系统可以确保这种情况（疏散）不会发生，但我们必须考虑一切。” 共有两种撤离方式：通过停机坪，或使用从停机坪操作的手动速降系统。
Crucey 微笑着停顿了一下说：“你走到停机坪，把自己固定在系统上，然后跳下去。”
迈向未来
从某种意义上说，这个项目是美国能源市场的一次未知探索。风力涡轮机代表了可再生能源倡导者的第一次尝试，但也有批评者指责风电场的外观是 “碍眼”，并对风能的高成本感到惋惜。
Deepwater Wind 表示，这五座风力涡轮机将为布洛克岛和大陆供电，并将使布洛克岛居民的电费 降低 40%。布洛克岛过去曾是全国电费最高的地区之一 之一，目前依靠柴油发电机供电，其中一台发电机在 今年夏天起火。
该州公用事业委员会已同意在未来 20 年内购买风电场的电力，虽然估计成本可能低于布洛克岛居民的习惯性支付，但高于其他地区的习惯性支付。一项关于该购电协议的诉讼声称，风电场的电力成本仍然 远高于 大陆更传统的发电方式。该诉讼已于 今年夏天早些时候被驳回，但风电场未来生产的能源的相对成本仍有待观察。
然后是初始成本。建设基础设施，包括风力涡轮机以及风力涡轮机与国家能源电网之间的连接，成本高昂。能源公司 National Grid 从布洛克岛到大陆建设了一条耗资 1.07 亿美元的电缆，将在有风的日子将风电场的剩余能源输送到大陆，并在天气平静时将大陆的能源输送到岛上。Deepwater 估计建造五座风力涡轮机的成本约为 3 亿美元。未来项目，如果风力涡轮机数量更多，账单可能会更高。
尽管如此，前进通常是一项昂贵的投资，许多其他州和地区都在争相投资布洛克岛风电场之类的项目。
地点，地点，地点
国家可再生能源实验室 (NREL) 的海上风能项目经理 Walt Musial 表示：“这是美国海上风能行业的一个第一个立足点。“我认为这将是美国即将推出的众多项目中的第一个。”
Musial，他过去 12 年一直领导 NREL 的海上风能项目，他指出有几个海上风能项目正在进行中，但这是第一个成功进入建设阶段的项目。
下一个进入建设阶段的项目将是位于长岛附近的一处 90 兆瓦（15 台涡轮机）的装置，同样由 Deepwater Wind 建造。该风电场预计将建在离岸 30 英里处，这个距离足以让风力涡轮机消失在地平线之外，从而消除人们对风力涡轮机外观影响海景的担忧。
但预计很快将有其他海上风电场加入竞争。本月早些时候，马萨诸塞州通过了一项法案，指示能源公司转向海上风能发电。纽约最近 通过了一项类似的措施，规定到 2030 年该州 50% 的能源将来自可再生能源。减少发电过程中温室气体排放的努力正在成为推动政策制定者超越初期成本顾虑，迈向更绿色未来的驱动力。
Musial 表示：“这些由州驱动的政策通常会激励启动首批项目，然后在此过程中，我们预计将出现一个能够支撑该行业发展的供应链和基础设施。”
在海上风能方面，与欧洲和亚洲相比，美国在某些方面有所落后——但差距并非很大。
Musial 说：“为时未晚。” “当你看看海上风能的资源区域，它毗邻该国一些最大的人口中心和最大的电力负荷。将这些电力输送进来可能会非常方便。”
纽约和波士顿等城市土地面积有限，不适合建设传统的陆上可再生能源，例如专用太阳能或风力发电场，而且它们的电力需求很高。但这两个城市都位于沿海，并且对电力有着巨大的需求。8 月 15 日，纽约 消耗了创纪录的电力，使用 11,855 兆瓦的电力来驱动大量的空调，当时该市正遭受热浪的困扰。
尽管东北部在发展海上风能方面最为领先，但五大湖、太平洋西北部和夏威夷等其他地区也紧随其后。
在技术上，下一步可能是浮动式海上风力涡轮机，这对于西海岸等地区——它们的海岸附近水域很深，且地震频繁——来说，是一种替代海底固定的设计，而这种固定设计目前才刚刚在美国沿海地区开始站稳脚跟。
但目前，布洛克岛风电场的风力涡轮机 正在缓慢转动，该风电场预计将于 11 月 为该岛供电，并最早于明年 1 月将电力输送到大陆。到那时，我们将看到电流是否能持续激发海上风能行业。
