沿着纽约和新泽西海岸的海岸，一片面积是纽约市 2.5 倍的海域刚刚被美国政府租赁给六家能源公司。这些开发商有一个目标：将 488,000 英亩的水域变成海上风电场，为这两个州提供可再生能源。
海上能源管理局于 2 月 23 日宣布了此次拍卖，经过 64 轮竞拍，该区域被称为纽约湾。这是美国单次拍卖提供的最大海上区域，成交价高达 43.7 亿美元。租赁的巨额价格登上了新闻头条，但钱，无论多少，只是故事的一小部分。更复杂的工程挑战摆在眼前。
在距离海岸数英里处建造数百英尺高的众多风力涡轮机是一项艰巨的任务。预计纽约湾将产生 5.6 至 7 吉瓦的电力——足以满足 190 万多个家庭的用电需求——这将使美国朝着拜登政府到 2030 年全国风力发电 30 吉瓦的目标迈进。根据美国国家可再生能源实验室的数据，这项被称为“30 by 30”的计划意味着要建造 2,100 座风力涡轮机和基础，铺设超过 6,800 英里的电缆，并建造几艘高度专业化的船只来完成这项工作。
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与此同时，根据美国清洁能源协会（American Clean Power）国家贸易协会的一份报告，海上风电行业正在向国内供应链投资数百万美元，其中包括工厂、港口升级、船舶和劳动力培训。
还有很长的路要走。丹麦一家为海上风电开发商提供咨询的公司 Ramboll 的管理顾问 Brandon W. Burke 说：“美国的离岸风供应链尚处于起步阶段。”“它肯定在发展得越来越快，联邦政府和州政府之间的协调也越来越多——但现实是，还有很多工作要做。”
在哪里建造大型海上风电场
目前在美国联邦水域有两个风电场项目正在运营：布洛克岛风电场，为罗德岛各城市供电，产生 30 兆瓦的电力；以及沿海弗吉尼亚海上风力试点项目，为弗吉尼亚海滩供电，产生 12 兆瓦的电力。
与这些小型项目一样，纽约湾靠近海岸，靠近电力需求量大的城市。它还具有另外两个关键特征。首先，附近有港口可以提供建造风电场结构所需的制造能力。其次，该区域的输电网可以承受电力注入。此外，纽约和新泽西州设定了雄心勃勃的可再生能源目标——到 2035 年分别为 9 吉瓦和 7.5 吉瓦——这使得纽约湾成为一个有吸引力的选择。
该风电场将建在大西洋宽阔且坡度平缓的外大陆架上。这里的海水相对较浅，因此风力涡轮机可以固定在海底。根据 Burke 的说法，大多数固定式风电设施使用插入海底的钢管或格子。然后将叶片安装在这些坚固的基础之上。还有浮动式风电场，它们通过链条锚定在海底。这些可以用于太平洋西海岸等更深水域，因为加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州都提出了海上风电场的建设计划。
由于其巨大的尺寸和高度，建造涡轮机的基础和组件需要大量的考虑。单个叶片可以长达 351 英尺，相当于 124 个棒球棒首尾相连的长度。这些超长的涡轮机组件在港口建造或组装后被运往海上，以最大限度地减少在海上花费的时间。
分件运输涡轮机
Burke 说，对于纽约湾而言，从海岸高水位线到三海里内的所有区域都属于州管辖范围，这意味着纽约和新泽西可以独立开发建造海上风电场所需的供应链。
美国清洁能源协会海上风电联邦事务主管 Claire Richer 表示，要将这些部件运到海上，每个海上风电项目都需要一支约 27 艘船只组成的船队。这会根据离岸距离和涡轮机的数量而有所不同。这些船只从海底准备船到铺缆船再到服务运营船——也被称为“浮动船”，因为它们在施工后会停留在海上。
Burke 说，涡轮机安装船（WTIV）数量有限，这在美国新项目方面造成了一个特别严重的瓶颈。去年，一艘名为Charybids的船被委托建造，耗资 5 亿美元，是第一艘悬挂美国国旗的 WTIV。这艘 472 英尺长的船由 Dominion Energy 所有，目前正在墨西哥湾建造，将使用超过 14,000 吨的美国本土钢铁。
完工后，Charybdis 将填补美国风电场供应链的空白，减轻美国对欧洲制造业的依赖。WTIV 通过可移动的支腿进行升降，在水中升高，提供一个稳定的表面来承载重物，并使用起重机安装基础和涡轮机。Dominion Energy 已计划将其新船租赁给 Ørsted 和 Eversource 的 Revolution Wind 和 Sunrise Wind 项目，这两家能源公司为罗德岛、康涅狄格州和纽约提供服务。Charybdis 还将用于沿海弗吉尼亚海上风力项目，将该试点计划扩展到 176 台涡轮机，总发电量为 2.6 吉瓦。
欧洲和亚洲的海上风电场行业也在为实现各自的可再生能源目标而努力：5 月中旬，比利时、丹麦、德国和荷兰设定了到 2050 年海上风电达到 150 吉瓦的目标。Burke 表示，这强调了美国发展自身国内制造能力的需求，因为获取风电场叶片等组件的竞争将日益激烈。
Burke 说：“迫切需要在这里进行主要的零部件制造。真正缺失的是，我们没有一个全面的产业战略来使美国在制造风电场机械方面具有超级竞争力。”
投资于人才和基础设施
作为回应，美国已投入大量新资金、联邦法律和地方法规来扩大风电。受这些行动的吸引，各州的公用事业公司已开始支持该行业。《两党基础设施法》中的港口基础设施发展计划承诺在未来五年内投入 22.5 亿美元，以改善港口设施的商业运营，减少环境影响，并提高应对海平面上升和极端天气等气候变化后果的韧性。
“美国的离岸风供应链尚处于起步阶段。现实是，还有很多工作要做。”
Brandon W. Burke，Ramboll 公司管理顾问
Burke 表示，在州一级，纽约和新泽西州已决定向现有或新的港口投入数百万美元，希望公共投资现在能够吸引未来的私人产业。他解释说，如果没有持续的公共和私人投资，就无法大规模建立本地供应链。
Richer 说：“令人难以置信的是，即使海上风电开发商还没有建造运营计划，他们已经在其中一些基础设施项目中进行了数十亿美元的投资。”
所有这些投资都应该在未来几年内转化为风电场就业的激增。“棘手的部分是从无行业到拥有一个成熟行业的过程。如何将这些项目推向市场，同时尽可能多地利用美国劳动力，同时又利用欧洲的专业知识来培训美国劳动力？” American Clean Power 公司海上风电副总裁 Josh Kaplowitz 说。
尽管估计数字各不相同，但 American Clean Power 预测，在到 2030 年实现 30 吉瓦风电的目标过程中，将创造 70,000 多个就业机会。根据拜登政府的说法，这些建筑、开发和制造工作应该分配给工会工人。能源公司似乎致力于与工会劳动力合作；新英格兰地区的开发商已经为正在进行的项目签署了 15 项以上的劳工协议。
劳工工会联盟 Climate Job New York 的长岛地区总监 Mariah Dignan 表示，这些协议对于让雇主对未来每一个风电项目负责至关重要。Dignan 解释说，这种责任包括安全防护、医疗保健福利、养老金和市场工资。她补充说，“确保国内供应链从头到尾都是工会产业”将为风电场工人提供能够养家糊口并支持社区的就业。
要使海上风电场成为美国的动力源泉，当地劳动力需要到位。对 Dignan 来说，这意味着要通过教育和外展活动建立社区信任，以便能源行业的工会工人拥有所需的信息和资源来建设海上风电。如果制造业能够跟上风电场获得资金的速度，那么 30 吉瓦可能仅仅是未来几年为美国提供动力的旋转涡轮机的开端。
更正（2022 年 5 月 23 日）：本报道已更新，以纠正 Mariah Dignan 的姓名拼写。我们对此错误表示歉意。
