日本在其近海接連實(shí)施浮體式海上風(fēng)力發(fā)電實(shí)證試驗(yàn)。這關(guān)系到確保穩(wěn)定的國(guó)產(chǎn)能源和培養(yǎng)海洋開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)。

8月中旬，在距離陸地約20公里的福島海域，水面上出現(xiàn)了一座葉片旋轉(zhuǎn)直徑為80米的巨型風(fēng)車(chē)。這是一臺(tái)功率達(dá)2000千瓦的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

風(fēng)車(chē)建在漂浮在海面的“浮體”之上。在東京灣沿岸的船塢（三井造船公司千葉工廠）進(jìn)行組裝后，連風(fēng)車(chē)帶浮體整體拖航至福島海域，再用鎖鏈栓系在海底。在2014年以后，還將追加兩座由三菱重工業(yè)公司開(kāi)發(fā)、功率達(dá)到世界最高水平7000千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

浮體式海上風(fēng)力發(fā)電是在全球都仍處于實(shí)驗(yàn)階段的尖端技術(shù)。在日本，除了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在福島海域開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)外，環(huán)境省與京都大學(xué)等在距離長(zhǎng)崎縣五島市椛島1公里的海域，接受日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）補(bǔ)貼的三井海洋開(kāi)發(fā)公司在佐賀縣呼子町海域，也在分別開(kāi)展實(shí)證試驗(yàn)。

其目的是通過(guò)實(shí)證試驗(yàn)，分析發(fā)電量及建設(shè)、維持成本等實(shí)現(xiàn)商業(yè)化需要的信息。這將成為日本政府制定可再生能源發(fā)電固定價(jià)格收購(gòu)制度收購(gòu)價(jià)格的依據(jù)。統(tǒng)管福島海域項(xiàng)目的丸紅公司國(guó)內(nèi)電力項(xiàng)目部長(zhǎng)福田知史展望未來(lái)表示：“只是進(jìn)行試驗(yàn)并沒(méi)有意義。我們還將（在福島海域）繼續(xù)增加風(fēng)車(chē)。爭(zhēng)取在5年后實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。”

替代火電站與核電站

海上風(fēng)力與其他可再生能源的很大不同之處在于，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集中型發(fā)電站。日本的專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū)（EEZ）面積居世界第六。只要開(kāi)辟出3公里見(jiàn)方的海域，就能設(shè)置100座目前正在開(kāi)發(fā)的7000千瓦級(jí)大型風(fēng)車(chē)，容量堪比大型火力發(fā)電站和中型核電站。如果是在海面之上，日本就可以通過(guò)風(fēng)車(chē)追求狹小國(guó)土難以實(shí)現(xiàn)的“規(guī)模經(jīng)濟(jì)”。

日本的海域淺灘較窄，不適合大規(guī)模建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)在海底、利用支柱支撐的“著床式”海上風(fēng)車(chē)。浮體式實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的關(guān)鍵，在于如何充分利用廣闊的專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū)。對(duì)于其意義，福田部長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“只要成功，就能獲得永不枯竭的龐大國(guó)產(chǎn)能源資源。這將在保障安全和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力方面給日本帶來(lái)巨大的好處。”

但另一方面，對(duì)于日本而言，這也是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。三菱重工是日本最大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，但世界份額僅為2％。目前可以量產(chǎn)的風(fēng)車(chē)功率最大為2000千瓦左右。在國(guó)內(nèi)尚無(wú)大市場(chǎng)的風(fēng)力領(lǐng)域，日本企業(yè)的確落在了后面。

打入處于劣勢(shì)的風(fēng)車(chē)市場(chǎng)

海上風(fēng)力的建設(shè)成本負(fù)擔(dān)要比陸地大，因此，在著床式海上風(fēng)力建設(shè)領(lǐng)先的歐洲，為了提高單位建設(shè)成本的發(fā)電量，風(fēng)車(chē)在向大型化發(fā)展。主流為3000千瓦級(jí)，5000千瓦級(jí)也已經(jīng)投入了商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)。在建設(shè)成本高于著床式的浮體式風(fēng)力領(lǐng)域，大型化也是必須解決的課題。

在歐洲，以英國(guó)為首，大規(guī)模項(xiàng)目蜂擁而起。海上風(fēng)力的累計(jì)裝機(jī)容量在2009年為207萬(wàn)千瓦，到3年后的2012年，已經(jīng)增加到500萬(wàn)千瓦，是2009年的2.5倍。值得關(guān)注的是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的勢(shì)力圖。陸地份額只有個(gè)位數(shù)、勉強(qiáng)擠進(jìn)前十的德國(guó)西門(mén)子公司在海上擁有50％以上的份額。

2012年，西門(mén)子決定退出太陽(yáng)能發(fā)電和太陽(yáng)熱發(fā)電業(yè)務(wù)，在可再生能源領(lǐng)域集中專(zhuān)攻風(fēng)力和水力發(fā)電。西門(mén)子日本公司專(zhuān)務(wù)執(zhí)行董事藤田健一表示，西門(mén)子對(duì)海上風(fēng)力的定位是，“除了大型化之外，還要應(yīng)對(duì)鹽害、雷擊等眾多情況，是能夠發(fā)揮西門(mén)子技術(shù)實(shí)力的領(lǐng)域”。在技術(shù)實(shí)力掌握關(guān)鍵的海上風(fēng)力市場(chǎng)上，日本企業(yè)也有發(fā)起反攻的機(jī)會(huì)。

三菱重工力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的7000千瓦級(jí)風(fēng)車(chē)，葉片長(zhǎng)度超過(guò)80米，支柱超過(guò)100米。其問(wèn)題在于維護(hù)和維修。

通常，作為關(guān)鍵部件的發(fā)電機(jī)等容納在葉片的旋轉(zhuǎn)中心（機(jī)艙）之中。如果是在高處，而且是在海上進(jìn)行操作，耗費(fèi)的成本十分龐大。如何減少維護(hù)和維修決定著發(fā)電業(yè)務(wù)的成敗。

為此，三菱重工正在開(kāi)發(fā)無(wú)需增速機(jī)（齒輪），即可將葉片的旋轉(zhuǎn)力傳送到發(fā)電機(jī)的“油壓驅(qū)動(dòng)”技術(shù)。如果是使用增速機(jī)的普通機(jī)構(gòu)，風(fēng)車(chē)越大，施加到齒輪上的力越大，就越容易發(fā)生故障。為此，三菱重工通過(guò)收購(gòu)已開(kāi)發(fā)出油壓控制技術(shù)的英國(guó)風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)，將其技術(shù)應(yīng)用到了風(fēng)力發(fā)電機(jī)之中。油壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，不易發(fā)生故障，與增速機(jī)不同，即使部件部分損壞，功率也不會(huì)降到零。