通过水下电网连接进行传输的海上风电场可能会彻底改变东海岸的电力获取方式

海上风电有潜力为海岸线提供电力 大量、持续的清洁电力. 。一项研究估计，海上风电场可以满足 预计全球电力需求的 11 倍 2040年。

在美国，东海岸是夺取这种力量的理想地点，但有一个问题：从海洋风电场向需要的城镇提供电力。

虽然每个人都希望自己的家庭和企业拥有可靠的电力，但很少有人支持建设必要的输电线路。这一直是个问题，无论是 在美国。 和 国际化, ，但这正在成为一个更大的挑战，因为各国 加速迈向净零碳能源系统 这会消耗更多的电力。

美国。能源部和东北部州的 10 个州跨区域输电合作组织正在研究一种潜在的变革性解决方案：计划 海上电网.

该电网的核心将是东海岸从北卡罗来纳州到缅因州的主干输电线路，那里已经有数十个海上风电项目正在酝酿之中。

该计划预计到 2050 年将支持至少 85 吉瓦的海上风电——接近 我们。110吉瓦的目标 到本世纪中叶，风电装机容量将足以为 4000 万户家庭供电，而目前的装机容量为 0.2 吉瓦。东北各州合作组织于 2024 年 7 月通过多州合作正式确定了其目标 谅解备忘录.

来自新兴研究 能源部, ，研究公司 布拉特尔 和 其他团体 表明海上电网可以缓解在陆地上建设新输电线路的关键挑战，并降低海上风电的成本。

削减成本将是个好消息——海上风电项目成本上升 高达50% 从 2021 年到 2023 年。虽然一些根本原因已经消退， 比如通货膨胀 和 全球供应链中断, 利率仍然很高, ，该行业仍在努力在美国站稳脚跟

什么是海上电网？

当今的海上风电项目使用 点对点或放射状设计, ，其中每个海上风电场都单独连接到陆上电网。

如果一个地区只有几个项目，这种方法很有效，但由于布线和其他基础设施的原因，它很快就会变得更加昂贵。它的线路也对社区和海洋生物造成破坏。而且它需要更昂贵的陆上电网升级。

能源部所说的协调海上输电可以避免许多此类成本 “网状”或“骨干”设计.

许多离岸风电场将没有与土地的单个连接，而是通过策略性地放置的“互连点”连接到陆上网格的共享传输线。这样，在东海岸上下，由海上风电场产生的电力将被传输到最需要的地方。

更好的是，陆上发电也可以通过这些共享线路传输，将能源转移到需要的地方。这可以提高电网的弹性，并减少对新陆地输电线路的需求，而陆地输电线路已经 众所周知很难获得批准, ，特别是在 东海岸.

协调海上输电是 美国早期讨论 海上风电规划和开发。2000年代末的时候 谷歌和合作伙伴首先提出 这 Atlantic Wind Connection，海上输电项目, ，海上可再生能源和整个能源系统的好处是令人着迷的。当时，美国只有一个公用事业规模的海上风电项目正在筹备中，而且 最终失败.

今天，美国有 53吉瓦海上风电项目 正在规划或开发中。作为 活力 研究人员, 我们 相信 协调海上输电对于该行业取得大规模成功非常重要。

海上电网可以节省资金，减少影响

通过使海上风电场和陆上发电机的电力输送到更多地方，协调传输可以提高电网可靠性，使电力到达最需要的地方。这减少了对更昂贵且污染更严重的发电厂的需求。

2024年 国家可再生能源实验室的报告 发现与标准点对点设计相比，协调设计的好处几乎是成本的三倍。

学习 来自欧洲, 英国。 和 布拉特尔 指出了额外的好处，包括减少导致地球变暖的碳排放、减少 海滩渡口 三分之一，所需传输电缆的里程数减少 35% 至 60%。

在美国，海上输电线路几乎完全位于联邦水域，有可能避免许多与陆上项目相关的冲突，但仍面临挑战。

挑战和后续步骤

建设海上电网需要一些重要的改变。

首先是改变政府激励措施。海上风电的联邦投资税收抵免，覆盖项目前期资本成本的至少 30%， 目前不帮助支付 协调传动设计。

其次，规划从一开始就需要考虑到每个人的担忧。虽然协调传输设计的总体优势 超过总体成本, ，谁获得收益、谁承担成本很重要。例如，更昂贵的发电机可能赚得更少，有些 社区感受到离岸开发的威胁.

第三，参与区域电网调度的各方之间需要加强协调。联邦能源管理委员会最近 1920年令, 要求电力供应商针对未来需求进行规划，可能可以作为蓝图，但它不适用于区域间项目，例如连接三个区域十几个州的海上输电骨干网。

美国。2024 年 3 月，随着该国的 South Fork Wind 项目竣工，实现了一个重要的里程碑 第一个公用事业规模的风电场, ，带来美国海上风电装机近200兆瓦。还有八个项目正在建设或批准建设。一旦建成，它们的装机容量将超过 13吉瓦, ，大致相当于 三打燃煤电厂.

海上输电骨干网可以支持海上风电开发和东海岸子孙后代的能源需求。

本文于 2024 年 7 月 31 日更新，以澄清各州正式签署了谅解备忘录。