风力涡轮机的尺寸正在增大，目前全球最大的风力涡轮机高度超过四分之一公里。
一位可再生能源教授探讨了涡轮机为何以如此快的速度增大，以及它们的尺寸是否存在上限。
他表示，更长的叶片可以发电更多，但会使空气动力学更难控制。
如果英国要最大限度地发挥风电的效益，重点就需要放在培养劳动者技能和完善海上风电供应链上。
2023年，在英格兰东北部海岸约100英里外，全球最大的风力涡轮机将开始发电。多格滨海上风电场开发项目的第一期工程使用了通用电气公司的Haliade X，这款涡轮机从海平面到叶尖最高点的高度超过四分之一公里。
如果把它放在伦敦，它将是该市第三高的建筑，高于金丝雀码头的One Canada Square，仅比夏德大厦矮50米。它的三片叶片中每一片都比大本钟钟楼还要长。多格滨最终将建成近300台这样的巨型涡轮机。
英国首个正式的海上风电场在北威尔士海岸外建成，至今才过去二十年。在理想条件下，其每台涡轮机的发电能力为2兆瓦（MW），这在当时被认为是当时堪称巨型。相比之下，Haliade X的发电能力为13兆瓦，而15兆瓦涡轮机再有一两年即可问世。
那么，涡轮机为何以如此快的速度增大？它们的尺寸是否存在上限？简而言之，第一个答案是为了降低能源成本，第二个答案是尺寸必然存在上限，只是目前还没有人给出具体数字。
涡轮机越大，电价越便宜
就在五年前，海上风电行业还希望将其新建项目在英国水域的电价降至2020年前每兆瓦时100英镑以下。即便达到这一水平，与其他类型的发电相比，这些项目仍需依赖政府补贴才能在经济上可行。
然而事实上，成本迅速下降，以至于海上风电场开发商很快便承诺以低得多的价格出售其电力。如今，开发商正在建设多格滨等风电场，并已承诺售价低于每兆瓦时50英镑。这使海上风电能够与其他形式的发电相竞争，实际上已无需补贴。
降低这些成本的主要因素是涡轮机的尺寸。尺寸越来越大的涡轮机进入市场的速度，超出了几乎所有业内人士的预期。
风力涡轮机的叶片转速不能过快
理论上，涡轮机可以不断变大。毕竟，更大的叶片在旋转时可以在更大的面积上从风中获取能量，从而发出更多电力。
但存在一些工程限制。其中之一与叶片的侵蚀有关，即叶片与雨滴和海浪飞沫碰撞所造成的侵蚀。对于目前的设计，为避免侵蚀，叶尖速度必须限制在每秒90米（约合略低于200英里每小时）。因此，随着涡轮机越来越大、叶片越来越长，其转子就必须转得更慢。
转子必须减速的一个后果是：要产生相同的电力，叶片就必须更大程度地使风偏转。这会使整台涡轮机所承受的力大幅增加。我们可以应对这些巨大的作用力，但代价是必须同时增加涡轮机的重量和成本。这意味着，涡轮机变得无利可图的临界点（即额外成本不再值得为额外发电量所带来的价值而付出的那一点）会比允许叶尖以更快速度运转时更早到来。
此外，叶片越长，柔韧性就越强。这使得更难将叶片周围的气流空气动力学完全控制住，也更难确保在极端风况下叶片不会撞上涡轮机塔架。
物流限制
不过，这类工程难题或许可以在较长远的时期内得到解决。这意味着，风力涡轮机的尺寸更可能受制于制造、安装和运营方面的问题，而非涡轮机设计上的任何物理极限。
仅是把叶片和塔架从工厂运送到现场，并在抵达后组装涡轮机，就带来了巨大挑战。每一片与大本钟等高的叶片都必须整体运输。这需要大型港口、巨型船只，以及能够在远离海岸的海域安全可靠作业的起重机。这很可能正是限制所在。
从英国的实际情况中可以看出这些限制。英国四周环绕着多风且水深较浅的海域，非常适合发电。尽管如此，英国很可能无法实现其雄心勃勃的目标，即到2030年将其海上风电装机容量增至现有水平的三倍以上。
这并非因为技术问题或缺乏海上场址。相反，行业将无法足够快地制造涡轮机，而且港口基础设施、安装船只数量、合适的起重机以及具备所需技能的工人，很可能也不足以满足需求。
因此，如果英国要最大限度地从目前为止的成功典范中为其经济带来收益，重点现在需要从单纯降低成本转向培养劳动者技能和完善海上风电供应链。
我相信涡轮机会变得更大，但我认为其增长速度将比近年来慢。而且，即便涡轮机部署在100英里外的海上，又有谁会在意呢？毕竟，公众不会到那里去看它们。
