在不久的将来，距离玛莎葡萄园岛15英里的水域将成为美国能源未来潜在关键部分的所在地：800兆瓦的葡萄园风1号项目，该项目被描述为“美国第一个商业规模的海上风电场。”

VineyardWind1的建设于去年开始，该设施将使用13兆瓦版本的GERenewableEnergy的Haliade-X涡轮机。Haliade-X高度高达260米(853英尺)，转子直径为220米，叶片长达107米，是未来几年将安装的新一代涡轮机的一部分。

除了通用电气，其他公司也在参与大型涡轮机法案。2021年8月，中国明阳智慧能源发布了264米高设计的细节，该设计将使用118米叶片。

在其他地方，丹麦公司维斯塔斯正在开发一种15兆瓦涡轮机，其转子直径为236米，叶片直径为115.5米，而西门子歌美飒可再生能源公司正在开发一种涡轮机，其叶片直径为108米，转子直径为222米。

这些尺寸增加的原因很清楚。谈到高度，美国能源部表示，涡轮机塔“正在变得更高以捕获更多能量，因为风通常会随着高度的增加而增加。”

更大的转子直径也不仅仅是为了展示，美国能源部指出它们“允许风力涡轮机扫过更多的区域，捕获更多的风，并产生更多的电力。”

刀片的情况大致相同。美国能源部表示，较长的叶片“可以比较短的叶片捕获更多的可用风——即使在风相对较少的地区也是如此。”

将大型涡轮机推向市场固然很好，但它们的庞大规模可能会给该行业带来许多中长期挑战，从而造成令人头疼的问题。

船形

进行安装。2月，RystadEnergy的研究深入研究了与用于在海上安装海上风力涡轮机的船舶相关的一些可能问题。

不包括中国，它表示风力涡轮机已经看到了它所谓的“近年来的增长突增，从2010年的平均3兆瓦(MW)上升到今天的6.5兆瓦”。

它解释说，这种转变可能会持续下去。“2010年至2021年间，8兆瓦以上的涡轮机仅占全球安装量的3%，但预计到2030年，这一比例将飙升至53%。”

上述数据仅与海上风力涡轮机有关。据能源研究和商业情报公司称，到2024年，对能够安装更大海上涡轮机的船舶的需求将超过供应。

它表示，运营商“将不得不投资新船或升级现有船舶，以安装预计将在本世纪末成为常态的超大型涡轮机，否则海上风电安装的步伐可能会放缓。”

RystadEnergy钻机和船舶高级分析师MartinLysne在一份声明中表示：“当涡轮机较小时，安装可以由第一代海上风力船队或从石油和天然气行业改装的自升式平台处理。”时间。

随着运营商继续青睐更大的涡轮机，Lysne表示将需要“新一代专用船舶”来满足需求。

这些专门的船只并不便宜。例如，美国公司DominionEnergy正在领导一个财团建设472英尺的Charybdis，该项目将耗资约5亿美元，能够安装当前的涡轮机和12兆瓦或更大的下一代涡轮机。随着涡轮机的发展，未来将需要更多像Charybdis这样的船舶。

根据RystadEnergy的分析，“在目前的专用船队中，只有少数单位可以安装10兆瓦以上的涡轮机，而目前没有一个单位能够安装14兆瓦以上的涡轮机。”“随着新造船开始交付和现有船舶获得起重机升级，这将在2025年发生变化。”

端口

运输和安装涡轮机的船舶在未来几年将很重要，但它们停靠的港口是另一个可能需要投资和升级以迎合风能增长的领域。

在通过电子邮件发送给CNBC的评论中，RystadEnergy的Lysne将港口基础设施描述为从船舶角度来看“非常重要”。

展望未来，似乎需要大量资金。去年5月，行业机构WindEurope的一份报告称，到2030年，欧洲港口将不得不投资65亿欧元(约合70.7亿美元)，以“支持海上风电的扩张”。

该报告讨论了更大涡轮机的新现实以及这可能对港口和基础设施产生的影响。“需要升级或全新的设施来承载更大的涡轮机和更大的市场，”它说。

WindEurope表示，港口还需要“扩大土地、加固码头、改善深海港口并开展其他土建工程”。

最近，全球风能委员会的一份报告也强调了港口的重要性。

“随着海上风电项目的扩大和商业规模的浮动风电项目的激增，港口升级对于该行业未来的成功至关重要，”它说。

这家总部位于布鲁塞尔的组织表示，在过去十年中，涡轮机的尺寸“急剧增加”，并指出市场上有15兆瓦的涡轮机。

“专家们现在预测，到2035年，额定功率为17兆瓦的涡轮机将变得司空见惯，”它说，然后补充说，以浮动海上风电为中心的项目正在“大量”开发。

这些“浮动项目”需要“大量的码头存储和组装，需要更宽敞的设施、港口区域内的陆上连接交通连接和更深的水港。”

“从台湾到纽约州，一些政府已经确定港口升级对于发展海上风电至关重要。”

关于港口，RystadEnergy的Lysne告诉CNBC，美国——目前的海上风电市场很小——“需要做更多的工作，因为他们没有与欧洲相同的基础设施。”

这方面的变化似乎即将到来。3月初，BP和Equinor——两家以石油和天然气生产商而闻名的企业——签署了一项协议，将南布鲁克林海运码头改造成海上风电港口。

Equinor在一份声明中表示，该港口将成为“Equinor和bp的EmpireWind和BeaconWind项目的尖端中转设施”。它声称，该站点将成为“该地区未来海上风电项目的首选目的地”。基础设施升级投资预计将达到200至2.5亿美元。

前方的路

以上所有都体现了基础设施和物流的重要性。WoodMackenzie风能供应链和技术全球负责人ShashiBarla告诉CNBC，虽然公司拥有技术能力，但事实证明物流挑战“非常困难”。

“这并不是什么新鲜事物……我们从该行业的第一天起就一直在谈论物流挑战，”巴拉说。“就是这样......我们现在，今天，正在接近临界点。”

在世界各地，主要经济体都宣布了提高风能产能的计划，以减少我们对化石燃料的依赖。

尽管这些目标雄心勃勃，但很明显它们面临着许多障碍。尽管存在与涡轮机尺寸相关的问题，但要使所有这些装置上线还需要付出巨大的努力。有工作要做。

“越来越多地，缺乏便利的基础设施被视为风能行业增长的主要限制因素，”GWEC的报告指出。

“在许多国家，”它补充说，“缺乏基础设施，如电网和输电网络、物流高速公路和港口，正在限制风力发电的扩张，并扼杀能源系统转型所需的创新。”

除了这些问题，风力涡轮机与野生动物的相互作用很可能成为未来主要辩论和讨论的另一个领域。

就在上周，美国司法部宣布一家名为ESIEnergyInc的公司“对违反MBTA或候鸟条约法的三项罪名表示认罪”。

随着21世纪的发展，风能将大规模扩张，但前方的道路看起来并不平坦。联合国秘书长最近警告地球正在“梦游气候灾难”，赌注再高不过了。