近日，美國(guó)伍斯特理工學(xué)院的一隊(duì)研究人員在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)30萬美元資助下，歷時(shí)3年研究將大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)置于深海平臺(tái)，目前該項(xiàng)目已進(jìn)入測(cè)試階段。據(jù)了解，此項(xiàng)研究將復(fù)雜的計(jì)算機(jī)模擬與物理模擬方法相結(jié)合。有專家預(yù)計(jì)，該研究或許能夠?yàn)榄h(huán)境友好型能源發(fā)展指出一條明路，同時(shí)也有可能使風(fēng)力發(fā)電滿足美國(guó)諸多沿海州的大部分電力需求。

　　據(jù)悉，此項(xiàng)目由美國(guó)伍斯特理工學(xué)院機(jī)械工程系主任特里格瓦松教授及副教授大衛(wèi)·奧林杰博士聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)。奧林杰博士指出：“風(fēng)力發(fā)電未來在滿足美國(guó)能源需求上將扮演很重要的角色，因此研究中有兩點(diǎn)必須考慮：首先，能源應(yīng)該在鄰近需要的地方生產(chǎn)；另外，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電來說，還應(yīng)該在風(fēng)力較為穩(wěn)定的地方進(jìn)行。美國(guó)東西海岸的沿線城市都需要大量電力，可以充分利用來自海上的風(fēng)力。”

　　奧林杰的研究主要是評(píng)估海上浮式風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的可行性。該項(xiàng)目計(jì)劃打造一座由100臺(tái)浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的發(fā)電能力為5兆瓦（比普通陸上風(fēng)機(jī)發(fā)電能力多60%），所發(fā)電量能夠滿足50萬個(gè)家庭的需求。

　　奧林杰指出，盡管海上風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電能力巨大，但是在深海區(qū)域，將重達(dá)1500萬磅的風(fēng)機(jī)樹立在高達(dá)300英尺的浮塔上是十分困難的。“在深水風(fēng)機(jī)開發(fā)并成功應(yīng)用前，應(yīng)先考慮一系列問題，這樣才能設(shè)計(jì)出合適的風(fēng)機(jī)，”奧林杰說，“比如，應(yīng)該如何將風(fēng)機(jī)運(yùn)抵安裝地？什么樣的平臺(tái)和浮標(biāo)設(shè)計(jì)組合，加上系泊解決方案能夠最好地抗拒大風(fēng)暴和大浪的沖擊？各個(gè)海洋區(qū)域間的環(huán)境條件有怎樣的不同？等等類似問題。”

　　為解決上述及其它一些存在的問題，奧林杰和他的團(tuán)隊(duì)將計(jì)算機(jī)模擬與物理模擬相結(jié)合，“雖然計(jì)算機(jī)模擬在控制中度海浪與風(fēng)力的力度方面表現(xiàn)良好，但是風(fēng)暴條件下造成的非線性反應(yīng)仍需要物理模擬來處理”。為此，伍斯特理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)借用了美國(guó)歷史最為悠久的水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，用于模擬深水區(qū)域的環(huán)境，以測(cè)試相關(guān)設(shè)備。奧林杰說：“該實(shí)驗(yàn)室可以協(xié)助我們確定一些意想不到的條件，以及確定開發(fā)早期需要進(jìn)行修改的設(shè)計(jì)。為我們的研究節(jié)約了大量成本。”

　　奧林杰希望，當(dāng)全部項(xiàng)目完成時(shí)，他們能夠擁有一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，用以檢測(cè)更多設(shè)計(jì)類型和潛在的環(huán)境條件。

　　據(jù)了解，歐洲目前擁有超過5000臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)容量超過6500萬千瓦。這其中許多都是海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并且一直以來都在不斷建設(shè)新的海上風(fēng)電場(chǎng)。而全球首個(gè)深水浮式風(fēng)機(jī)目前也在挪威海上進(jìn)行測(cè)試。然而，據(jù)美國(guó)能源部透露，盡管美國(guó)擁有超過1.2萬英里的海岸線，但是在風(fēng)力發(fā)電上卻遠(yuǎn)落后于歐洲。剛剛獲批準(zhǔn)的海角風(fēng)電項(xiàng)目（Cape Wind Project）將在科德角附近的海上淺水區(qū)域安裝170臺(tái)風(fēng)機(jī)，這將是美國(guó)第一個(gè)海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。但是它的發(fā)展卻一直停滯不前，主要因?yàn)閾?dān)心樹立的風(fēng)機(jī)會(huì)破壞海角海岸的自然美景。

　　對(duì)此，奧林杰表示，浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常安裝在遠(yuǎn)離陸地的地方，這種方式能夠很好地解決環(huán)境、景觀與風(fēng)機(jī)安放間的矛盾。奧林杰還驕傲地表示：“我們的工作是基礎(chǔ)性的。美國(guó)計(jì)劃到2030年讓20%的電力來自風(fēng)能，如果深水風(fēng)電能夠在完成該計(jì)劃中發(fā)揮重要作用，那么我們目前的研究將是意義非凡的。”