全球看，海上風電已經進入大規(guī)模發(fā)展階段，根據《全球海上風電論壇2021年報告》，截至2020年底，全球海上風電累計裝機總量約3250萬千瓦。維基百科公開數據顯示，美國僅有羅德島州3萬千瓦和弗吉利亞州1.2萬千瓦兩座海上風電場在運。但美國海上風電資源十分豐富，年度技術可開發(fā)容量約20億千瓦，拜登新政府上臺后宣布2030年實現(xiàn)3000萬千瓦海上風電裝機目標，并積極推動出臺利好政策、加快項目審批進程，一批規(guī)劃項目正在推進，曾一度被特朗普政府推遲進程的美國第一座80萬千瓦大型海上風電項目（馬薩諸塞州馬沙文雅島）已于2021年3月通過環(huán)評審批。本文搜集整理美國特別是東部海域海上風電資源潛力、監(jiān)管政策、開發(fā)流程、規(guī)劃階段、產業(yè)配套等情況。
海上風電資源與開發(fā)潛力
根據美國國家可再生能源實驗室（NREL）報告，美國海上風能總資源潛力為108億千瓦，即每年潛在發(fā)電量超過44萬億千瓦時，其中技術開發(fā)潛力超過20億千瓦（或實現(xiàn)發(fā)電量7.2萬億千瓦時）。
總體從技術上講，美國東北部，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電發(fā)展?jié)摿?。南部的佛羅里達州、德克薩斯州、路易斯安納州雖然擁有漫長的海岸線和寬廣的大陸架，但由于其海域風速較低，所以發(fā)展優(yōu)勢不如東北部各州明顯。
海上風電開發(fā)情況
目前，美國海上風電開發(fā)相對活躍的地區(qū)主要集中在美國東部弗吉尼亞州—馬薩諸塞州的大西洋沿海地區(qū)。在美國太平洋沿岸、五大湖、南大西洋沿岸地區(qū)也有一些新興的海上風電項目。美國墨西哥灣地區(qū)的海上風電發(fā)展相對滯后。美國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）的風速較高，風電資源較好。
圖 1 美國分區(qū)域海上風電資源儲量
已建在運項目
羅德島州布洛克島風電項目：于2016年建成投運，總裝機總容量3萬千瓦，該項目共建造了五座巨型離岸風機，單機容量為6兆瓦，由沃旭能源（?rsted）、通用電氣和花旗集團合資開發(fā)，能夠滿足布洛克島超過 90%的用電需求。
弗吉尼亞海岸風電項目：于2020年建成投運，總裝機總容量1.2萬千瓦，該項目共建造了兩座巨型離岸風機，單機容量為6兆瓦，由沃旭能源（?rsted）、多米尼能源集團合資開發(fā)。
前期開發(fā)項目
前期開發(fā)項目概況。截至2021年3月，美國東部海上風電除了已經投運的兩個項目，還有13個大型項目已經獲得海域租賃批準（表1），總規(guī)模達到1156.3萬千瓦。
表 1 美國東部正在開發(fā)大型海上風電項目情況
項目開發(fā)商。美國的海上風電項目開發(fā)商主要為歐洲海上風電開發(fā)公司和當地合作伙伴組成的聯(lián)合體，包括歐洲海上風電開發(fā)商如丹麥的沃旭能源公司、挪威的Equinor公司。當地合作伙伴主要為風電接入系統(tǒng)所在地的電力公司，如英國電網美國公司（National Grid）、永源能源公司（Eversource）。法國電力集團子公司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海上風電投資建設。
補貼方式和水平。美國海上風電項目在各州層面有兩種獲得補貼方式：一是通過州政府取得“海上風電可再生能源證書”（OREC），出售證書獲得的收入相當于得到補貼，實際發(fā)電量在電力市場進行交易；二是與當地電力公司簽訂購電協(xié)議，相當于固定上網電價，其中就包含了對項目的補貼。從表2可以看出，美國正在開發(fā)的大部分海上風電項目選擇采用證書方式獲得補貼，證書價格在各州之間差異很大，在6.5—13.2美分/千瓦時之間，馬薩諸塞州的馬沙文雅島風電項目證書價格最低，是馬里蘭州的一半。
表 2 美國東部各州風電補貼方式及水平
海上風電規(guī)劃項目情況
截至2019年底，美國東部沿海各州處于規(guī)劃階段的海上風電裝機容量達到2286.8萬千瓦，其中681.6萬千瓦項目已提交建設申請，如表3所示。
表 3 美國東部各州風電規(guī)劃與提交申請容量
根據美國風能協(xié)會最新報告，截至2019年底，美國聯(lián)邦租賃區(qū)域海上風電總規(guī)劃裝機容量為2600萬千瓦，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)會預計截至2026年，項目開發(fā)商將有15個風電項目（總計約911.2萬千瓦）投入運行。
美國海上風電產業(yè)鏈發(fā)展情況
美國海上風電產業(yè)配套總體情況
海上風電產業(yè)配套的組成部分有：風機、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、陸上設備組裝、港口建設、施工船只及服務、海纜分布圖繪制及地理信息服務、運行維護。在美國本土海上風電施工建設配套產業(yè)還不成熟的階段，歐洲公司聯(lián)合當地電力公司占據了美國風電開發(fā)市場中的主導地位。
美國本土工業(yè)沒有能力制造用于組裝建設風機的特種船只，而且“瓊斯法案”限制了外國船只在美國海域施工作業(yè)，給美國海上風電項目開發(fā)帶來不利影響。美國本土的海上風電工業(yè)配套建設還處于初期發(fā)展階段。美國除了在制造風機方面（通用電氣公司）比較突出外，與海上風電相關的制造、安裝、運輸、基礎建設、運行維護、人工等配套資源的本土化程度都比較低，需要經歷一段時期來吸收歐洲海上風電開發(fā)和物資采購的經驗。除了風機、海上平臺、構架和匯集站，海上風電項目還需將海底電纜敷設連接至沿岸的變電站，并進一步接入電網。在歐洲一般采用浮島式風機底座，但美國沿岸的水深較淺，故改為重力樁基礎。
參與海上風電產業(yè)鏈的公司情況
通用電氣和西門子在提供風機和風場的輔助設施方面占據主導地位。海纜和匯集站方面競爭十分激烈，參與者包括ABB、西門子、住友商事株式會社（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、專業(yè)技術人員和工人。
新澤西州在新英格蘭地區(qū)及中部大西洋地區(qū)的幾個州在港口建設方面具備優(yōu)勢。新澤西州有好幾個適合海上風電配套作業(yè)的港口，特別是近期擴建的保羅斯伯勒（Paulsboro）下游港口，是近50年第一個位于特拉華（Delaware）河流上游的海運港口；康涅狄格州聯(lián)合開發(fā)商沃旭能源共同開發(fā)建設了新倫敦港口；紐約州則投資2億美元用于擴建該州的沿海港口，便于海上風電配套作業(yè)；葡萄園開發(fā)商在羅德島州建設了布里奇波特港口。布里奇波特港口和新倫敦港口都是理想的海上風電開發(fā)配套作業(yè)港口，因為在通往這些的港口的水道上都沒有橋梁，使得大型運輸船只出入港口時不受高度方面的限制。
例如，羅德島州的布洛克島風電項目是以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設施承包商都紛紛參與海上風電競標。如：SNC—蘭萬靈集團（SNC-Lavalin）嘉科工程公司（Jacob）、殼牌、Quanta公司、美國福陸公司（Fluor）、麥克德莫特國際（Mcdermott）、博威工程顧問有限公司（Black&Veatch）、Petrafac等。布洛克島海上風電項目風機由通用電氣公司供貨，通用電氣也同時負責風機投運后15年內的運行維護工作。風機的鋼構架由海灣島制造公司（Gulf Island Fabrication）負責生產，專業(yè)潛水服務公司（Specialty Diving Services）負責組裝。整個風機的基礎安裝建設由Weeks Maring和Manson兩家公司組成的合資公司負責完成。陸上和水下環(huán)境影響評估報告由Tech Environmental公司完成。施工監(jiān)理由Tetra Tech負責。海上保修檢驗服務由LOC休斯頓公司負責。
美國海上風電發(fā)展前景展望
對比美國能源部（DOE）、美國可再生能源實驗室（NREL）、美國可再生能源信息署（EIA）、國際能源署（IEA）、彭博新能源財經（BNEF）等五家機構最新研究成果（表4）可以看出，各家機構關于美國未來海上風電發(fā)展規(guī)模的預測結果差異很大，總體判斷是：2030年將成為海上風電大規(guī)模開發(fā)的黃金拐點。隨著拜登新政府2030年裝機目標正式公布，未來十年美國海上風電項目的開發(fā)進程有望進 一步提速。
表 4 有關機構對美國海上風電發(fā)展規(guī)模預測
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