2022年5月，在一个风和日丽的日子里，加利福尼亚州打破了记录鈥攃瘦削地。仅仅几分钟，该州就超过了其庞大的消费者用电需求，仅使用可再生能源。然而，当该州创造这一非凡记录时，天然气发电厂仍在幕后嗡嗡作响，这提醒人们，尽管该州在可再生能源投资方面取得了巨大进展，但仍需要做更多的工作。
加利福尼亚州是美国第二大能源使用州，世界第五大经济体，也是可再生能源先驱，制定了到2045年转变为100%清洁零售电力的目标。现在，为社区和经济提供动力鈥攁nd打破更多记录鈥攊t正在寻找其著名的长海岸线（840英里）。很快，两个新的海上风能地区将为该州提供丰富的清洁能源；新的浮式风电场还将帮助整个国家更接近拜登政府的目标，即到2030年实现3000亿瓦海上风能，到2035年实现无碳污染能源。
美国国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员评估了将这些海上风能区域划分为单独租赁区域的最佳方法，这在西海岸尚属首次，因为西海岸需要对浮式风力涡轮机进行新的分析。这份技术报告中公布的评估结果将通知美国内政部海洋能源管理局（BOEM），后者将做出最终决定，并计划很快将这些场地拍卖给浮动风电场开发商。
NREL研究员兼报告主要作者Aubryn Cooperman表示：“作为西海岸的第一批海上风电租赁，洪堡和莫罗湾将开辟一种新的资源，这可能是对加利福尼亚州其他可再生能源的宝贵补充。”。“这些地区的风力发电厂可能是世界上首批商业规模的浮式风力发电厂之一，引领新技术的部署，有潜力向全球沿海地区输送清洁能源。”
2021，位于旧金山和洛杉矶之间约一半的莫罗湾（MorroBay）海岸附近的地区以及加利福尼亚州与俄勒冈州北部边界附近的洪堡（Humboldt）被指定为风能地区。这两个地区的海上风电租赁（预计将于今年秋季拍卖）将是加利福尼亚州的首笔鈥攁以及整个西海岸。NREL对划定方案的分析建立在最近NREL研究的基础上，该研究分析了加利福尼亚海岸各地区的风能资源和海上风能成本，包括洪堡和莫罗湾。NREL还与加州保利洪堡公司合作，研究洪堡地区的输电限制和可能的解决方案。
将其站点设置为离岸
首先，NREL团队必须考虑位置的物理方面，例如：
西海岸外的海水迅速加深，这给海上风能开发商带来了比东海岸更多的挑战。牢牢固定在海底的基础在深水中是不切实际的。
这就是为什么NREL继续研究改进现有海上风能技术和开发新的海上风能技术的方法，包括浮式风力涡轮机系泊缆和锚，以保持涡轮机就位。
报告合著者、NREL海上风能研究负责人沃尔特·穆西尔（Walt Musial）表示：“风力涡轮机往往位于离海岸较远的地方，不太显眼，但这会将其置于更深的水域。这就是为什么海上风能技术的开发如此重要。”。
在深水中游泳
该团队还研究了可能影响每个发电厂所能产生能量的因素，包括风电场内的系泊安排和尾流效应以及其他风电场的存在。租赁区域和涡轮机布局配置的不同划分可能会增加或减少送回岸上的风能量。
他们根据以下内容评估了风力涡轮机的间距：
尾流效应是指风力涡轮机后面的气流受到干扰，可能会限制涡轮机顺风接收的能量量，从而限制阻塞涡轮机可以产生的电量。多个风力发电厂相互靠近可能会导致另一个风力发电厂顺风向的能量损失。为了补偿这些影响，该团队建议调整每个风能区域内潜在租赁区域的大小，以便在一个潜在租赁区域从另一个潜在租赁区域顺风而下的情况下，扩大顺风场地。
浮式风力涡轮机的系泊系统为深水风电场带来了一个独特的问题。根据所使用的系泊类型，风力涡轮机与租赁区边界之间的距离可能需要更大鈥攁 分析的关键部分。开发商将不得不在租赁区域安装更多涡轮机（用于更多发电）之间进行权衡，这可能需要更昂贵的系泊，或者接受更便宜、更大的系泊足迹，这意味着租赁区域中没有涡轮机。
为太平洋供电
该团队为洪堡风能区提出了两个方案。在这两种方案中，在大多数风力涡轮机间距的可能性下，团队设想每个开发商在每个部分安装一个容量接近1千兆瓦的风力发电厂。一旦开发人员启动并运行了他们的风力发电厂，大约可以提供1.5鈥? 向美国电网输送千兆瓦清洁可再生能源。
团队为莫罗湾提出的四个方案，再次假设该区域内每个路段的风力发电厂容量约为1千兆瓦，可产生3鈥? 千兆瓦的能量。
之前的NREL报告帮助BOEM获得了东海岸海上风能的第一笔商业租赁。在这份新报告的帮助下，风电场开发商可能会在年底前持有西海岸的首批租约。仅这些地区就可以为150多万户家庭供电鈥攃贡献了全国海上风能目标的10%以上。
BOEM和NREL将继续评估其他海上地区，以发展美国的海上风能资源，包括西海岸和墨西哥湾的其他地区。
库伯曼说：“我们很高兴继续与BOEM合作，从美国水域的巨大资源中寻找清洁能源发电的机会。”。
很快，风力涡轮机可能会共享加州微风习习的水域，这表明它们的威力有多大。