日本押寶浮式海上風電

浮體式需克服搖擺

計劃在佐賀縣呼子海域開展實證試驗的三井海洋開發從根本上改進了適合浮體式的發電機結構。作為三井造船旗下從事海洋開發業務的子公司，該公司建設了許多作為海上石油和燃氣生產基地的浮體。海上工作經驗豐富的事業開發部長中村拓樹自稱是“邊維護邊操作海上漂浮工廠的專家”。中村部長認為：“通常的風車重心高，不適合在浮體上設置。在海面上，高處的旋轉機構會不停搖擺，在海上進行維護并不現實。”

為此，三井海洋開發通過組合達里厄風車與薩沃紐斯水車，開發出了“浮體式潮流風力混合動力發電機”。達里厄風車是一種旋轉軸垂直安裝的風車，機構部分安裝在支柱的底部，因此降低了重心，可在浮體甲板上進行維護。再通過在浮體水面以下的部分安裝無論潮流方向如何，都能保證旋轉方向相同的薩沃紐斯水車，就可同時進行潮流發電。三井海洋開發用于實證試驗的達里厄風車直徑為28米、高50米，與水車相加，最大輸出功率為900千瓦。

在福島海域的實證項目中，開發可使結構物在海上保持穩定的浮體也是一項重要課題。這次，三井造船建造出了承托2000千瓦風車的浮體。而且，通過此次項目，日本IHI公司與JFE控股公司合資的造船企業日本造船聯合公司（JMU）還將建設世界上首座海上變電站，以及預定于2014年設置的7000千瓦風車浮體。

日本造船聯合開發的浮體名為“先進浮筒型平臺”，對一種圓柱型浮體進行了改良。工程生命周期事業本部副本部長大松哲也說：“這種浮體不搖晃，能夠防止構成變電站的變壓器內部漏油，頗受好評。”即便是風速50米的強風和五十年一遇的22米大浪，浮體的傾斜度也僅為5～6度。

成為海洋資源開發的起爆劑

歐洲風能協會（EWEA）預測，歐洲的海上風力設備容量將在2020年底達到4000萬千瓦，在2030年底達到1.5億千瓦。其增長速度驚人。英國政府為了利用風力發電滿足國內3分之1的電力消費，正在推進大規模海上風力計劃，三菱重工也參與了其中的開發項目。該公司力爭憑借其開發的油壓驅動風車打入歐洲這一巨大市場。

在歐洲，利用淺灘的著床式風力發電一直是主流，但擔任福島海域項目顧問的東京大學教授石原孟主張說：“在不遠的將來，主流將逐漸向浮體式轉移，這是顯而易見的。企業能否在該領域引領世界，要看最近幾年的開發成果。”

石原教授還說：“應當把浮體式風力發電打造成日本向海洋開發國家轉型的起爆劑。”包括開發在海上生產、儲存石油和燃氣的浮體式設備及系泊技術在內，海洋資源開發與浮體式海上風力有很多相通之處。

日本政府4月公布的《海洋基本計劃》把開發海洋資源和能源作為了一大支柱。

由于造船需求的減少，日本的造船業正面臨著困境。規模約為8萬億日元的普通商船市場在今后也難有大的增長。

相反，海上風力的規模預計在2020年將從現在的幾千億日元快速擴大到5.7萬億日元。海底油氣田生產需要的海洋資源開發船也有望擴大到現在的近3倍，達到10.8萬億日元。

其實，日本的造船業曾經在海洋開發方面吃過苦頭。1980年代中期，日本的造船企業曾大舉進軍海洋開發船領域，但家家虧損，多數企業不得已選擇了撤退。對于其中的原因，關系人士解釋稱：“只生產一艘的特殊船建造不適合當時以量產為主的日本國內造船業。”在佐賀縣呼子海域開展浮體式風力實證試驗的三井海洋開發是該領域少數幸存下來的日本企業之一。

在歐洲，海上風力開發計劃進展順利的基礎在于通過北海油田培育壯大的海洋開發產業。倘若日本能夠引領在世界上剛剛起步的浮體式海上風力的開發，不只是風車產業，或許還能夠成為培育海洋開發產業的踏板。日本的海上風力戰略將會對日本的產業形成廣泛的影響。