在许多方面，风能似乎是理想的能源。节奏旋转的强大涡轮机领域可以利用无碳电力并将其运送到家庭和工业。但关于风电场的可行性还存在疑问：它们需要多少钱?能否依靠这种不可预测的能源来明显满足该国的电力需求?
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斯坦福大学的一个研究小组开始在最近的加利福尼亚海岸研究中找到答案，并将在今年12月13日在旧金山举行的地球物理联盟会议上发表他们的研究报告。这张海报的标题是“加州海上风能潜力”。
斯坦福大学土木与环境工程博士生Michael Dvorak与土木与环境工程教授Mark Jacobson和土木与环境工程咨询助理教授Cristina Archer一起评估了加州海上风能收集的潜力。
“这基本上是第一项详细研究我们可以在加利福尼亚开发海上风能的地方，”德沃夏克说。“有些研究已经研究了海上风速，但他们没有看到这种高分辨率下的[水]深度和风速。”
更深的水意味着建造风力涡轮机的成本更高。Dvorak说，不仅需要更多的材料到达底部并固定结构，而且，随着水深的增加，波浪的力量不断猛烈地撞击涡轮机支撑。
此外，世界上大多数工程研究都专注于在浅水中建造涡轮机，例如欧洲北海的涡轮机，那里是所有现有的海上风电场。因此，大多数可用技术都适用于在深度小于20米的水中建造涡轮机。虽然海上风速通常较高，但研究表明，建造浅水可能更为经济。
为了评估风速，该团队采用了气象学家用来预测天气模式的计算机模型。研究人员研究了2005年和2006年加利福尼亚沿海地区的风速，以估算每年可产生多少电力。
调查结果表明，三个研究区域中有两个不太理想，不能用于收集风能。旧金山湾区的水深超过50米将需要浮动平台，类似于用于石油和天然气勘探的平台，但尚未开发用于风力技术。在南加利福尼亚州的大部分地区，夏季的风都会减少，因此全年不会产生稳定的电量。
研究人员研究的第三个研究区域是加州北部的门多西诺角附近的一个特定区域。Dvorak说，他们发现这个地方的风电场将取代约5%的加州电力来自碳排放源。当与其他几个地点的海上风能结合使用时，有可能产生至少四分之一且可能全部的加州电力。
不幸的是，大多数可用于输送电力的输电线路位于该州的南部地区，那里的风力不强。但太平洋天然气和电力公司正在研究北加州的海浪能项目，这也需要新的输电线路。
“风能和波浪能项目有可能相互融合，降低两个项目的传输成本，”德沃夏克说。
最近由Archer和Jacobson撰写并在11月应用气象学和气候学杂志上发表的一项研究探讨了将风电场联系起来以进一步开发规模经济从而降低风能成本的方法。作者说，连接多个公园可以抵消风的间歇性，使其成为更可靠的能源。而且，与波浪能项目一样，拥有一套集成的传输线而不是每个风电场的独立连接器会更便宜。
海上风电场最近成为头条新闻，因为科德角的一些居民认为那里潜在的Cape Wind项目会破坏他们的原始视野。研究公司今年早些时候进行的一项调查发现，尽管有少数人声，但仍有84%的马萨诸塞州居民和58%住在科德角附近的人支持Cape Wind项目，Dvorak说。
“拟议的科德角风力发电项目，如果建成，将成为世界上最大的海上风电场，”德沃夏克说，并指出欧洲的小型项目得到了更多的支持。他补充说，例如，丹麦的项目始于一台或两台海上风机。拟议的科德角风力发电场呼吁在楠塔基特湾建造130个涡轮机。
在居住在门多西诺角附近的人们的非正式谈话中，德沃夏克表示，大多数人似乎愿意牺牲自己的观点来拥有环保的力量源泉。
他还补充道，“你还想对当地人口和环境进行一次非常广泛的调查，看看他们将如何受到影响。”
另一个限制因素是新技术的发展。根据1920年“商船法”的规定，建造风力涡轮机所需的船舶和海上设备的建造必须在完成，即使有经验丰富的船员和船只为此类装备在欧洲工作。
“你实际上不能把它卖给外国船只，”德沃夏克说。“因此，这种类型的第一个海上风电项目将产生大量额外费用。”
Dvorak说，考虑到所需的环境因素，像加利福尼亚州北部的风电场可能需要七到八年才能开始发电。
