海上风力发电：
可持续清洁能源研发新市场

记得曾有一位作者指出，在下一个世纪，世界的命运将系于风车上。当时只道是作者的谵妄或一厢情愿。但在迈入新千禧后，人们已发现原本以为取之不竭，用之不尽的资源，如石油、天然气、碳等已随着节节攀升的人口和无尽的欲望而被逐渐耗尽，甚至以发展之名制造出无法被大自然消解的工业废料所产生的温室效应和环境污染，导致土地沙漠化、适耕地大面积地消失、生物多样性变成了一则神话……根据一项2005年发布的排碳研究数据，显示了美国的碳排放量居世界之首，其次是俄罗斯。有鉴于此，研发一种可减少污染、可持续发展清洁能源来取而代之更是刻不容缓的事。

海上风力发电的契机及其问题

吴应贵副教授指出，研发可促进环保和可持续性的清洁能源已逐渐成为一种趋势。他说，新加坡政府全额资助新加坡国家研究基金会（清洁能源）研究计划，冀望借此培养在科研和领导才能兼备的一流人才来推动和发展清洁能源事业。海上风能是一种极具潜力的海洋再生性能源，为环保、碳中性、能源管理系统提供可靠的解决方案。它是继太阳能、核能、燃料电池的另一项开创性研发计划。

当风力发电尚处于构想阶段之际，上述三种能源的不足之处为后来的能源研发提供了可资借鉴的价值。以太阳能为例，日本的“御夫座领袖”（Auriga Leader）是全球首个以太阳能为动力的货船。这艘货船斥资了1.5亿日元，以328块太阳能电池板产出40千瓦的电力。尽管如此，在经过精确的计算后认为其成本过高、而且需要准备巨大的空间存放制成品和回收品，在在不符合成本效益。而燃料电池虽然比柴油具备更高效的发电功能、拥有更高的能量密度、以及更低的维修费用、较少噪音，却未能解决昂贵的原料价格、运输和存放产品等的问题。此外，核能仍然存在安全隐忧。要言之，科学家在研发任何一种能源时，均应考虑该项能源的成本效益、可持续性、干净和安全性。而风力发电或许可满足这些条件。

风能是一种可再生、无污染的绿色能源。大力发展风能可大幅度削减二氧化碳排放量，缓解气候变暖的状况。而且，风能发电厂多建立在沿海地区，利用海床和海上均匀的风力来发电，如此即可充分利用土地，又可避免风车发生坍塌或火患等意外事故而危及周遭人群。然而，这项技术却因昂贵的安装成本以及在材料工程上尚未达标而无法普及全球。

机遇与挑战

建设海上再生能源涉及到设计、安装和运作，三者环环相扣，均需经过周详的思虑，尤其是在松软的海床上安装锚碇系统更是材料工程师的一大挑战。

在综合评估了环境、气流及现有的原料和技术设计等各种客观条件之后，科学家们一致认为，相对于小型风车，大型风车的叶轮虽然转动比较缓慢，但其所具备的能量可撷取稳定、均匀的气流，而且成本稍低于小型风车。

由于完整的风车体积过于庞大，对存放和运输都造成一定的问题。因此通常都将个别部件运送到海上风力发电场，在口岸预先组装支撑部件和叶轮之后再进行定点装置。目前为止，只有单基桩和浮动支撑两种技术可供参考。单基桩是利用坚固的结构把电力输送到地面，因此，相对的，它需要一个稳固的平台作为支点；反之，浮动支撑结构透过将电力输送到水中，从而缩短载入路径，使弯矩峰值变小。经过反复的计算、研究和实验，易于搬运和拆装的浮动支撑结构对沿海国家而言更具可行性，而且成本低于前者。惟须在力学基础上取得突破，以减少涡轮机和波浪感应运动、优化锚碇系统和叶轮之间的连接性、平衡性及稳定性。

善用自然能量，潜力无限

末了，吴应贵副教授重申，利用大自然的能量（风、潮汐、海浪、水等）可持续性能源，再结合现有的科技以推动环保事业乃大势所趋。为了普及化海上风力发电，当务之急就是在原料、制造、生产、运输成本、组装的速度、拆装的便利、结构的稳定性、消防装置等寻求突破。他表示，这将会是个绝佳的商机，并鼓励对研发有兴趣的学生指引方向。

1988年：毕业于英国泰恩河畔纽卡斯尔大学，后获共和联邦奖学金在剑桥大学女皇学院深造，取得该校的理学博士学位。

1995年：考取新加坡国立教育学院的高等教育资格文凭。

其科研领域包括热成像、人体生理学、生物医学、叶轮机械气动热力学、微尺度冷却等。

他除了担任南洋理工大学机械与宇航工程系副教授之外，也是该系的助理系院长，负责协调多个学科领域的科研与教学。从2006年起，受委担任国大医学院兼席科学家。

此外，他也经常受邀担任国际学术研讨会的主讲嘉宾，至今他已在各类国际科学期刊、研讨会汇编文集以及教科书上发表了近