美国海上风电市场发展现状

电力18讯：

全球看，海上风电已经进入大规模发展阶段，根据《全球海上风电论坛2021年报告》，截至2020年底，全球海上风电累计装机总量约3250万千瓦。维基百科公开数据显示，美国仅有罗德岛州3万千瓦和弗吉利亚州1.2万千瓦两座海上风电场在运。但美国海上风电资源十分丰富，年度技术可开发容量约20亿千瓦，拜登新政府上台后宣布2030年实现3000万千瓦海上风电装机目标，并积极推动出台利好政策、加快项目审批进程，一批规划项目正在推进，曾一度被特朗普政府推迟进程的美国第一座80万千瓦大型海上风电项目（马萨诸塞州马沙文雅岛）已于2021年3月通过环评审批。本文搜集整理美国特别是东部海域海上风电资源潜力、监管政策、开发流程、规划阶段、产业配套等情况。

海上风电资源与开发潜力

根据美国国家可再生能源实验室（NREL）报告，美国海上风能总资源潜力为108亿千瓦，即每年潜在发电量超过44万亿千瓦时，其中技术开发潜力超过20亿千瓦（或实现发电量7.2万亿千瓦时）。

总体从技术上讲，美国东北部，即缅因州、马萨诸塞州、罗德岛州、纽约州、新泽西州具有最好的海上风电发展潜力。南部的佛罗里达州、德克萨斯州、路易斯安纳州虽然拥有漫长的海岸线和宽广的大陆架，但由于其海域风速较低，所以发展优势不如东北部各州明显。

海上风电开发情况

目前，美国海上风电开发相对活跃的地区主要集中在美国东部弗吉尼亚州—马萨诸塞州的大西洋沿海地区。在美国太平洋沿岸、五大湖、南大西洋沿岸地区也有一些新兴的海上风电项目。美国墨西哥湾地区的海上风电发展相对滞后。美国东部海岸线包括缅因州、马萨诸塞州、康涅狄格州、罗德岛州、纽约州、新泽西州、马里兰州、弗吉尼亚州、俄亥俄州，其中东北部（缅因州、马萨诸塞州、罗德岛州、纽约州、新泽西州）的风速较高，风电资源较好。

图 1 美国分区域海上风电资源储量

已建在运项目

罗德岛州布洛克岛风电项目：于2016年建成投运，总装机总容量3万千瓦，该项目共建造了五座巨型离岸风机，单机容量为6兆瓦，由沃旭能源（Ørsted）、通用电气和花旗集团合资开发，能够满足布洛克岛超过 90%的用电需求。

弗吉尼亚海岸风电项目：于2020年建成投运，总装机总容量1.2万千瓦，该项目共建造了两座巨型离岸风机，单机容量为6兆瓦，由沃旭能源（Ørsted）、多米尼能源集团合资开发。

前期开发项目

前期开发项目概况。截至2021年3月，美国东部海上风电除了已经投运的两个项目，还有13个大型项目已经获得海域租赁批准（表1），总规模达到1156.3万千瓦。

表 1 美国东部正在开发大型海上风电项目情况

项目开发商。美国的海上风电项目开发商主要为欧洲海上风电开发公司和当地合作伙伴组成的联合体，包括欧洲海上风电开发商如丹麦的沃旭能源公司、挪威的Equinor公司。当地合作伙伴主要为风电接入系统所在地的电力公司，如英国电网美国公司（National Grid）、永源能源公司（Eversource）。法国电力集团子公司EDF可再生能源，还有石油行业巨头壳牌公司也参与了美国海上风电投资建设。

补贴方式和水平。美国海上风电项目在各州层面有两种获得补贴方式：一是通过州政府取得“海上风电可再生能源证书”（OREC），出售证书获得的收入相当于得到补贴，实际发电量在电力市场进行交易；二是与当地电力公司签订购电协议，相当于固定上网电价，其中就包含了对项目的补贴。从表2可以看出，美国正在开发的大部分海上风电项目选择采用证书方式获得补贴，证书价格在各州之间差异很大，在6.5—13.2美分/千瓦时之间，马萨诸塞州的马沙文雅岛风电项目证书价格最低，是马里兰州的一半。

表 2 美国东部各州风电补贴方式及水平

海上风电规划项目情况

截至2019年底，美国东部沿海各州处于规划阶段的海上风电装机容量达到2286.8万千瓦，其中681.6万千瓦项目已提交建设申请，如表3所示。

表 3 美国东部各州风电规划与提交申请容量

根据美国风能协会最新报告，截至2019年底，美国联邦租赁区域海上风电总规划装机容量为2600万千瓦，主要集中在东部大西洋沿岸的纽约州、新泽西州、马萨诸塞州、康涅狄格州、罗德岛州、马里兰州和弗吉尼亚州等地区，该协会预计截至2026年，项目开发商将有15个风电项目（总计约911.2万千瓦）投入运行。

美国海上风电产业链发展情况

美国海上风电产业配套总体情况

海上风电产业配套的组成部分有：风机、海上变电站及海底电缆、上岸电缆、安装及承载船只、陆上输电、陆上设备组装、港口建设、施工船只及服务、海缆分布图绘制及地理信息服务、运行维护。在美国本土海上风电施工建设配套产业还不成熟的阶段，欧洲公司联合当地电力公司占据了美国风电开发市场中的主导地位。

美国本土工业没有能力制造用于组装建设风机的特种船只，而且“琼斯法案”限制了外国船只在美国海域施工作业，给美国海上风电项目开发带来不利影响。美国本土的海上风电工业配套建设还处于初期发展阶段。美国除了在制造风机方面（通用电气公司）比较突出外，与海上风电相关的制造、安装、运输、基础建设、运行维护、人工等配套资源的本土化程度都比较低，需要经历一段时期来吸收欧洲海上风电开发和物资采购的经验。除了风机、海上平台、构架和汇集站，海上风电项目还需将海底电缆敷设连接至沿岸的变电站，并进一步接入电网。在欧洲一般采用浮岛式风机底座，但美国沿岸的水深较浅，故改为重力桩基础。

参与海上风电产业链的公司情况

通用电气和西门子在提供风机和风场的辅助设施方面占据主导地位。海缆和汇集站方面竞争十分激烈，参与者包括ABB、西门子、住友商事株式会社（Sumimoto）、普睿司曼（Prysmian）等，Fred Olsen Windcarrier公司拥有最好的展放海缆船只、专业技术人员和工人。

新泽西州在新英格兰地区及中部大西洋地区的几个州在港口建设方面具备优势。新泽西州有好几个适合海上风电配套作业的港口，特别是近期扩建的保罗斯伯勒（Paulsboro）下游港口，是近50年第一个位于特拉华（Delaware）河流上游的海运港口；康涅狄格州联合开发商沃旭能源共同开发建设了新伦敦港口；纽约州则投资2亿美元用于扩建该州的沿海港口，便于海上风电配套作业；葡萄园开发商在罗德岛州建设了布里奇波特港口。布里奇波特港口和新伦敦港口都是理想的海上风电开发配套作业港口，因为在通往这些的港口的水道上都没有桥梁，使得大型运输船只出入港口时不受高度方面的限制。

例如，罗德岛州的布洛克岛风电项目是以EPC总包方式完成的，其中大型石油天然气总包公司以及大型海洋基础设施承包商都纷纷参与海上风电竞标。如：SNC—兰万灵集团（SNC-Lavalin）嘉科工程公司（Jacob）、壳牌、Quanta公司、美国福陆公司（Fluor）、麦克德莫特国际（Mcdermott）、博威工程顾问有限公司（Black&Veatch）、Petrafac等。布洛克岛海上风电项目风机由通用电气公司供货，通用电气也同时负责风机投运后15年内的运行维护工作。风机的钢构架由海湾岛制造公司（Gulf Island Fabrication）负责生产，专业潜水服务公司（Specialty Diving Services）负责组装。整个风机的基础安装建设由Weeks Maring和Manson两家公司组成的合资公司负责完成。陆上和水下环境影响评估报告由Tech Environmental公司完成。施工监理由Tetra Tech负责。海上保修检验服务由LOC休斯顿公司负责。

美国海上风电发展前景展望

对比美国能源部（DOE）、美国可再生能源实验室（NREL）、美国可再生能源信息署（EIA）、国际能源署（IEA）、彭博新能源财经（BNEF）等五家机构最新研究成果（表4）可以看出，各家机构关于美国未来海上风电发展规模的预测结果差异很大，总体判断是：2030年将成为海上风电大规模开发的黄金拐点。随着拜登新政府2030年装机目标正式公布，未来十年美国海上风电项目的开发进程有望进 一步提速。

表 4 有关机构对美国海上风电发展规模预测