全球看，海上風(fēng)電已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段，根據(jù)《全球海上風(fēng)電論壇2021年報(bào)告》，截至2020年底，全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)總量約3250萬(wàn)千瓦。維基百科公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)僅有羅德島州3萬(wàn)千瓦和弗吉利亞州1.2萬(wàn)千瓦兩座海上風(fēng)電場(chǎng)在運(yùn)。但美國(guó)海上風(fēng)電資源十分豐富，年度技術(shù)可開(kāi)發(fā)容量約20億千瓦，拜登新政府上臺(tái)后宣布2030年實(shí)現(xiàn)3000萬(wàn)千瓦海上風(fēng)電裝機(jī)目標(biāo)，并積極推動(dòng)出臺(tái)利好政策、加快項(xiàng)目審批進(jìn)程，一批規(guī)劃項(xiàng)目正在推進(jìn)，曾一度被特朗普政府推遲進(jìn)程的美國(guó)第一座80萬(wàn)千瓦大型海上風(fēng)電項(xiàng)目（馬薩諸塞州馬沙文雅島）已于2021年3月通過(guò)環(huán)評(píng)審批。本文搜集整理美國(guó)特別是東部海域海上風(fēng)電資源潛力、監(jiān)管政策、開(kāi)發(fā)流程、規(guī)劃階段、產(chǎn)業(yè)配套等情況。
海上風(fēng)電資源與開(kāi)發(fā)潛力
根據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）報(bào)告，美國(guó)海上風(fēng)能總資源潛力為108億千瓦，即每年潛在發(fā)電量超過(guò)44萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中技術(shù)開(kāi)發(fā)潛力超過(guò)20億千瓦（或?qū)崿F(xiàn)發(fā)電量7.2萬(wàn)億千瓦時(shí)）。
總體從技術(shù)上講，美國(guó)東北部，即緬因州、馬薩諸塞州、羅德島州、紐約州、新澤西州具有最好的海上風(fēng)電發(fā)展?jié)摿ΑＤ喜康姆鹆_里達(dá)州、德克薩斯州、路易斯安納州雖然擁有漫長(zhǎng)的海岸線和寬廣的大陸架，但由于其海域風(fēng)速較低，所以發(fā)展優(yōu)勢(shì)不如東北部各州明顯。
海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)情況
目前，美國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)相對(duì)活躍的地區(qū)主要集中在美國(guó)東部弗吉尼亞州—馬薩諸塞州的大西洋沿海地區(qū)。在美國(guó)太平洋沿岸、五大湖、南大西洋沿岸地區(qū)也有一些新興的海上風(fēng)電項(xiàng)目。美國(guó)墨西哥灣地區(qū)的海上風(fēng)電發(fā)展相對(duì)滯后。美國(guó)東部海岸線包括緬因州、馬薩諸塞州、康涅狄格州、羅德島州、紐約州、新澤西州、馬里蘭州、弗吉尼亞州、俄亥俄州，其中東北部（緬因州、馬薩諸塞州、羅德島州、紐約州、新澤西州）的風(fēng)速較高，風(fēng)電資源較好。
圖 1 美國(guó)分區(qū)域海上風(fēng)電資源儲(chǔ)量
已建在運(yùn)項(xiàng)目
羅德島州布洛克島風(fēng)電項(xiàng)目：于2016年建成投運(yùn)，總裝機(jī)總?cè)萘?萬(wàn)千瓦，該項(xiàng)目共建造了五座巨型離岸風(fēng)機(jī)，單機(jī)容量為6兆瓦，由沃旭能源（?rsted）、通用電氣和花旗集團(tuán)合資開(kāi)發(fā)，能夠滿(mǎn)足布洛克島超過(guò) 90%的用電需求。
弗吉尼亞海岸風(fēng)電項(xiàng)目：于2020年建成投運(yùn)，總裝機(jī)總?cè)萘?.2萬(wàn)千瓦，該項(xiàng)目共建造了兩座巨型離岸風(fēng)機(jī)，單機(jī)容量為6兆瓦，由沃旭能源（?rsted）、多米尼能源集團(tuán)合資開(kāi)發(fā)。
前期開(kāi)發(fā)項(xiàng)目
前期開(kāi)發(fā)項(xiàng)目概況。截至2021年3月，美國(guó)東部海上風(fēng)電除了已經(jīng)投運(yùn)的兩個(gè)項(xiàng)目，還有13個(gè)大型項(xiàng)目已經(jīng)獲得海域租賃批準(zhǔn)（表1），總規(guī)模達(dá)到1156.3萬(wàn)千瓦。
表 1 美國(guó)東部正在開(kāi)發(fā)大型海上風(fēng)電項(xiàng)目情況
項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商。美國(guó)的海上風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商主要為歐洲海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)公司和當(dāng)?shù)睾献骰锇榻M成的聯(lián)合體，包括歐洲海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)商如丹麥的沃旭能源公司、挪威的Equinor公司。當(dāng)?shù)睾献骰锇橹饕獮轱L(fēng)電接入系統(tǒng)所在地的電力公司，如英國(guó)電網(wǎng)美國(guó)公司（National Grid）、永源能源公司（Eversource）。法國(guó)電力集團(tuán)子公司EDF可再生能源，還有石油行業(yè)巨頭殼牌公司也參與了美國(guó)海上風(fēng)電投資建設(shè)。
補(bǔ)貼方式和水平。美國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目在各州層面有兩種獲得補(bǔ)貼方式：一是通過(guò)州政府取得“海上風(fēng)電可再生能源證書(shū)”（OREC），出售證書(shū)獲得的收入相當(dāng)于得到補(bǔ)貼，實(shí)際發(fā)電量在電力市場(chǎng)進(jìn)行交易；二是與當(dāng)?shù)仉娏竞炗嗁?gòu)電協(xié)議，相當(dāng)于固定上網(wǎng)電價(jià)，其中就包含了對(duì)項(xiàng)目的補(bǔ)貼。從表2可以看出，美國(guó)正在開(kāi)發(fā)的大部分海上風(fēng)電項(xiàng)目選擇采用證書(shū)方式獲得補(bǔ)貼，證書(shū)價(jià)格在各州之間差異很大，在6.5—13.2美分/千瓦時(shí)之間，馬薩諸塞州的馬沙文雅島風(fēng)電項(xiàng)目證書(shū)價(jià)格最低，是馬里蘭州的一半。
表 2 美國(guó)東部各州風(fēng)電補(bǔ)貼方式及水平
海上風(fēng)電規(guī)劃項(xiàng)目情況
截至2019年底，美國(guó)東部沿海各州處于規(guī)劃階段的海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到2286.8萬(wàn)千瓦，其中681.6萬(wàn)千瓦項(xiàng)目已提交建設(shè)申請(qǐng)，如表3所示。
表 3 美國(guó)東部各州風(fēng)電規(guī)劃與提交申請(qǐng)容量
根據(jù)美國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)最新報(bào)告，截至2019年底，美國(guó)聯(lián)邦租賃區(qū)域海上風(fēng)電總規(guī)劃裝機(jī)容量為2600萬(wàn)千瓦，主要集中在東部大西洋沿岸的紐約州、新澤西州、馬薩諸塞州、康涅狄格州、羅德島州、馬里蘭州和弗吉尼亞州等地區(qū)，該協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)截至2026年，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商將有15個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目（總計(jì)約911.2萬(wàn)千瓦）投入運(yùn)行。
美國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況
美國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)配套總體情況
海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)配套的組成部分有：風(fēng)機(jī)、海上變電站及海底電纜、上岸電纜、安裝及承載船只、陸上輸電、陸上設(shè)備組裝、港口建設(shè)、施工船只及服務(wù)、海纜分布圖繪制及地理信息服務(wù)、運(yùn)行維護(hù)。在美國(guó)本土海上風(fēng)電施工建設(shè)配套產(chǎn)業(yè)還不成熟的階段，歐洲公司聯(lián)合當(dāng)?shù)仉娏菊紦?jù)了美國(guó)風(fēng)電開(kāi)發(fā)市場(chǎng)中的主導(dǎo)地位。
美國(guó)本土工業(yè)沒(méi)有能力制造用于組裝建設(shè)風(fēng)機(jī)的特種船只，而且“瓊斯法案”限制了外國(guó)船只在美國(guó)海域施工作業(yè)，給美國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)帶來(lái)不利影響。美國(guó)本土的海上風(fēng)電工業(yè)配套建設(shè)還處于初期發(fā)展階段。美國(guó)除了在制造風(fēng)機(jī)方面（通用電氣公司）比較突出外，與海上風(fēng)電相關(guān)的制造、安裝、運(yùn)輸、基礎(chǔ)建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、人工等配套資源的本土化程度都比較低，需要經(jīng)歷一段時(shí)期來(lái)吸收歐洲海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)和物資采購(gòu)的經(jīng)驗(yàn)。除了風(fēng)機(jī)、海上平臺(tái)、構(gòu)架和匯集站，海上風(fēng)電項(xiàng)目還需將海底電纜敷設(shè)連接至沿岸的變電站，并進(jìn)一步接入電網(wǎng)。在歐洲一般采用浮島式風(fēng)機(jī)底座，但美國(guó)沿岸的水深較淺，故改為重力樁基礎(chǔ)。
參與海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的公司情況
通用電氣和西門(mén)子在提供風(fēng)機(jī)和風(fēng)場(chǎng)的輔助設(shè)施方面占據(jù)主導(dǎo)地位。海纜和匯集站方面競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，參與者包括ABB、西門(mén)子、住友商事株式會(huì)社（Sumimoto）、普睿司曼（Prysmian）等，F(xiàn)red Olsen Windcarrier公司擁有最好的展放海纜船只、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和工人。
新澤西州在新英格蘭地區(qū)及中部大西洋地區(qū)的幾個(gè)州在港口建設(shè)方面具備優(yōu)勢(shì)。新澤西州有好幾個(gè)適合海上風(fēng)電配套作業(yè)的港口，特別是近期擴(kuò)建的保羅斯伯勒（Paulsboro）下游港口，是近50年第一個(gè)位于特拉華（Delaware）河流上游的海運(yùn)港口；康涅狄格州聯(lián)合開(kāi)發(fā)商沃旭能源共同開(kāi)發(fā)建設(shè)了新倫敦港口；紐約州則投資2億美元用于擴(kuò)建該州的沿海港口，便于海上風(fēng)電配套作業(yè)；葡萄園開(kāi)發(fā)商在羅德島州建設(shè)了布里奇波特港口。布里奇波特港口和新倫敦港口都是理想的海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)配套作業(yè)港口，因?yàn)樵谕ㄍ@些的港口的水道上都沒(méi)有橋梁，使得大型運(yùn)輸船只出入港口時(shí)不受高度方面的限制。
例如，羅德島州的布洛克島風(fēng)電項(xiàng)目是以EPC總包方式完成的，其中大型石油天然氣總包公司以及大型海洋基礎(chǔ)設(shè)施承包商都紛紛參與海上風(fēng)電競(jìng)標(biāo)。如：SNC—蘭萬(wàn)靈集團(tuán)（SNC-Lavalin）嘉科工程公司（Jacob）、殼牌、Quanta公司、美國(guó)福陸公司（Fluor）、麥克德莫特國(guó)際（Mcdermott）、博威工程顧問(wèn)有限公司（Black&Veatch）、Petrafac等。布洛克島海上風(fēng)電項(xiàng)目風(fēng)機(jī)由通用電氣公司供貨，通用電氣也同時(shí)負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)投運(yùn)后15年內(nèi)的運(yùn)行維護(hù)工作。風(fēng)機(jī)的鋼構(gòu)架由海灣島制造公司（Gulf Island Fabrication）負(fù)責(zé)生產(chǎn)，專(zhuān)業(yè)潛水服務(wù)公司（Specialty Diving Services）負(fù)責(zé)組裝。整個(gè)風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)安裝建設(shè)由Weeks Maring和Manson兩家公司組成的合資公司負(fù)責(zé)完成。陸上和水下環(huán)境影響評(píng)估報(bào)告由Tech Environmental公司完成。施工監(jiān)理由Tetra Tech負(fù)責(zé)。海上保修檢驗(yàn)服務(wù)由LOC休斯頓公司負(fù)責(zé)。
美國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展前景展望
對(duì)比美國(guó)能源部（DOE）、美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）、美國(guó)可再生能源信息署（EIA）、國(guó)際能源署（IEA）、彭博新能源財(cái)經(jīng)（BNEF）等五家機(jī)構(gòu)最新研究成果（表4）可以看出，各家機(jī)構(gòu)關(guān)于美國(guó)未來(lái)海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)模的預(yù)測(cè)結(jié)果差異很大，總體判斷是：2030年將成為海上風(fēng)電大規(guī)模開(kāi)發(fā)的黃金拐點(diǎn)。隨著拜登新政府2030年裝機(jī)目標(biāo)正式公布，未來(lái)十年美國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)程有望進(jìn) 一步提速。
表 4 有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)美國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)模預(yù)測(cè)
評(píng)論