研究人员希望利用潮汐能为法罗群岛供电

几个世纪以来，赫斯图尔岛的生活一直很孤立。赫斯图尔岛是组成法罗群岛 18 个岛屿中最大的一个，位于苏格兰和冰岛之间，地理位置几乎近得可笑，仅隔着一片峡湾。然而，分隔这两个岛屿的峡湾强大的洋流长期以来阻碍了它们之间的交通。

如今，一艘现代化的渡轮连接着赫斯图尔岛和斯特赖莫伊岛，但在其历史的大部分时间里，赫斯图尔岛的居民只能自给自足。他们依靠羊、鸟类，以及最重要的鱼类生存——尽管捕鱼也有其自身的危险。1919 年，11 名男性（约占岛上适龄劳动力的三分之一）在风暴中失踪了两艘船，在这片峡湾中丧生。对于许多幸存者来说，这次事故给他们留下了对大海的深深敬畏；即使今天，岛上只剩下 15 名居民，这种情感依然存在。

然而，如今，峡湾强大的洋流可能会成为一项新事业的中心：瑞典公司 Minesto 希望利用它们并建造世界上第一个潮汐能发电场。该公司声称，该海 turbine 阵列将漂浮在赫斯图尔岛和斯特赖莫伊岛之间，预计到 2030 年将产生法罗群岛约 20% 的总能源。该公司称，当与其他正在进行的项目结合时，Minesto 希望潮汐能最终能够产生该群岛 54,000 名居民日益增长的能源消耗的约 40%。

“法罗群岛将成为世界的展示窗口，”首席执行官 Martin Edlund 说，并补充说他相信潮汐能可以成为减少全球二氧化碳排放的一个重要因素。

但该项目仍在进行环境影响评估——一些研究人员和居民担心，利用该岛国的潮汐能可能会付出代价。

一天四季

法罗群岛的经济主要建立在开阔的海域和峡湾上：其出口价值的 90% 以及国内生产总值（GDP）的约 20% 来自渔业或鱼类养殖。

虽然该国严重依赖自然资源，但它也依赖于耗碳量高的能源，如石油，2022 年石油占其能源生产的 45%。尽管如此，法罗群岛的可再生能源部门仍然强大：自 20 世纪 90 年代初以来，其电力生产中绿色能源的份额一直约为 40%，2014 年，国有能源公司 SEV 承诺到 2030 年实现陆地上的所有能源生产 100% 可再生。该计划为该公司赢得了北欧理事会自然与环境奖。

SEV 寻求实现这一目标的地方之一是海上。在一个一天之内可能经历四季天气的地区——加上风力过强以至于风力涡轮机无法使用的风力——利用法罗群岛历史上危险的洋流的前景令人兴奋。与风不同，潮汐更加可预测。

SEV 的研发主管 Terij Nielsen 说：“只要太阳和月亮还在，我们就能预知未来一百年的洋流。”

寻找合适的潮汐能供应商并不容易。但在 2018 年，Minesto 的代表在伦敦的一次会议上遇到了 SEV，并立即看到了潜在合作的可能性。双方签署了一份合作合同，SEV 承诺以固定价格向 Minesto 购买能源，并提供研究支持，而 Minesto 则在其涡轮机在海洋中的测试。

对 Edlund 来说，法罗群岛已成为开发公司产品的重要试验场——他表示，这部分归功于法罗群岛当局在环境问题上的务实态度。“当你将新技术引入生态系统时，你总是要承担举证的责任，”Edlund 说。

唤醒巨龙

大多数潮汐能解决方案就像海底的网格，上面连接着风力涡轮机；它们需要海底施工，而且维护成本很高。SEV 最初正在探索这种传统的解决方案，但决定所需的投资和维护成本对于一个研究项目来说太高了。

取而代之的是，Minesto 希望通过黄色、平面状的涡轮机发电，这些涡轮机通过金属电缆连接到海底，从而降低了启动投资并使维护更易于管理。

这些涡轮机被称为“巨龙”，但看起来更像风筝，有不同的尺寸：在法罗群岛上测试最频繁的巨龙翼展超过 16 英尺，但一款较新的型号的翼展超过 40 英尺。这些装置以“八”字形轨迹移动。这种运动使它们在水中移动的速度比洋流的速度快得多，从而产生能量，并通过电力电缆传输到岸上。

据 Edlund 称，Minesto 已经获得了在斯特赖莫伊岛西北部的 Vestmannasund 使用潮汐风筝的许可证，代表们目前正在为赫斯图尔岛峡湾的首个风筝阵列申请许可证。到目前为止，在法罗群岛，这些设备与哺乳动物、鸟类或鱼类的互动尚未出现任何问题。

苏格兰阿伯丁大学的生态学家 Beth Scott 担心，如果风筝放置不当，这些结构可能会阻碍小型潮汐流，而这些潮汐流是海洋动物（特别是大型海洋哺乳动物和巨型鲨鱼等鱼类）经常经过的地方。

2021 年发表在《水生保护》杂志上的一项研究表明，在苏格兰海岸 18 个月的观察期内，港海豚有效地避开了潮汐涡轮机转子。尽管在此期间海豚曾 344 次靠近涡轮机，但只有一头动物穿过了转子区域——当时转子是静止的。当转子运行时，没有一只海豚穿过该区域。Scott 说：“没有证据表明绝大多数为潮汐流设计的涡轮机会杀死任何东西，包括在实验室中被约束并由（涡轮机）驱动的鱼类”——然而，令人担忧的是，如果哺乳动物无法继续其正常活动，它们可能会流离失所，捕食也会受到干扰。

Scott 还表示，她“有点担心”Minesto 风筝与其他类型的潮汐涡轮机相比，因为它们速度更快，并且在水柱中部移动，而不是像固定在海底某个位置那样可预测。她担心海洋哺乳动物可能会在被涡轮机击中时受伤。“我们不知道海豹等动物是否可以通过改变离风筝更远或更近的行为来避开它们，”她说。

除了与潮汐涡轮机发生碰撞的风险外，Scott 还研究了提取潮汐能是否会影响潮汐本身——进而影响小型鱼类幼体或跟随潮汐产卵的物种的福祉。2015 年，她与英国利物浦国家海洋中心（National Oceanography Centre）的物理海洋学家 Michela De Dominicis 合作进行了调查。他们的计算机模型得出结论，尽管许多传统的涡轮机组合可以提取足够的能量来影响水体上下层的混合（较冷的下层和较暖的上层），但这与 2050 年气候变化最坏情况的后果相比微不足道。事实上，De Dominicis 说，由于气候变化导致的水体混合减少“比我在苏格兰水域使用 20,000 台涡轮机可能产生的效果大 10 倍”。

尽管她仍然持 काही 怀疑态度，但 Scott 同意，通过有计划地将涡轮机放置在不会阻碍许多动物通过的高能海峡的地方，可以减轻生态影响。利用 De Dominicis 的模型，研究人员能够做到这一点，并提前可视化涡轮机放置的效果。

2020 年，经过两年的投资和测试，Minesto 在法罗群岛的活动达到了一个里程碑。该公司的风筝在 Vestmannasund 首次为法罗群岛电网生产了电力。

因果关系

诚然，像法罗群岛这样的岛屿最初消耗的能源量并不大。但这个项目仅仅是个开始。

Edlund 相信，在未来十年内，潮汐能将成为全球气候解决方案的关键组成部分。“我们看到最大潜力的地区是亚太地区，”他说，并补充说，那里的一些能源系统碳排放量最高，而且许多这些国家是小型岛屿，缺乏进行大规模另类能源投资的能力。“它们拥有数万个岛屿，太平洋和印度洋之间有很强的洋流。”

当然，这一切都必须从赫斯图尔岛开始，那里的渔民担心该项目对其小群体的影响。现在还为时过早，当地居民尚未获得详细信息，但赫斯图尔岛最后三名渔民之一的 Sverri Rasmussen 说，他担心已经举步维艰的法罗渔业船队在涡轮机安装后会失去一个重要的渔区。他表示，峡湾是秋季捕鱼的关键，因为此时外海过于恶劣。他说，可以去别处，“但那样的话，那些地区将更加拥挤。”

Rasmussen 对岛屿的未来并不乐观。“不出多少年，这里就没有人了，”他带着一种失败感说。当他还是个孩子时，其他孩子还住在赫斯图尔岛——现在，已经没有学龄儿童了。对于留下的人来说，工作机会寥寥无几；就像峡湾的洋流孤立社区的那些日子一样，捕鱼仍然是基石。

“这是秋季最好的捕鱼区，”他指的是峡湾。但如果那也消失了——“我们将感受到它的影响。

这个故事最初发表在我们 2024 年 3 月/4 月刊上。点击此处订阅阅读更多此类故事。