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從全球來看，海上風電已經(jīng)進入大規(guī)模發(fā)展階段。截至2019 年年底，全球海上風電累計并網(wǎng)容量接近3000 萬千瓦。其中，美國僅有羅德島州的一個3 萬千瓦海上風電場在運。但美國海上風能資源十分豐富，相關政策不斷出臺，一批規(guī)劃項目正在推進，預計近期將有較快發(fā)展。本系列文章將圍繞美國，尤其是該國東部海域的海上風電相關情況，從政策和市場兩個角度介紹其海上風電的資源潛力、監(jiān)管政策、開發(fā)流程、產(chǎn)業(yè)配套等。
根據(jù)美國國家可再生能源實驗室（NREL）的報告，美國的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，技術可開發(fā)潛力超過20 億千瓦或每年發(fā)電量為7.2 萬億千瓦時。
從技術上來講，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，但由于海域風速較低，所以，發(fā)展優(yōu)勢不如東北部各州明顯。
開發(fā)情況
目前， 美國海上風電開發(fā)相對活躍的地區(qū)主要集中在東部弗吉尼亞州―馬薩諸塞州的大西洋沿海區(qū)域；在美國太平洋沿岸、五大湖、南大西洋沿岸地區(qū)也有一些新規(guī)劃的海上風電項目；墨西哥灣地區(qū)的海上風電發(fā)展相對滯后。
美國東部海岸線涉及緬因州、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，風能資源較好。
一、在運項目
羅德島州的布洛克島風電項目于2016 年建成投運，裝機容量為3 萬千瓦，共安裝 5 臺海上風電機組，單機容量為6兆瓦，由沃旭能源（Ørsted）、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。
二、前期開發(fā)
項目前期開發(fā)項目概況。截至2019年年底，除了已投運的1 個海上風電項目，美國還有12 個項目進入建設審批流程（提交申請，并制訂了建設運營計劃或者取得購電合同），5個項目（均在太平洋沿海地區(qū)）的建設申請已經(jīng)提交至美國內政部海洋能源管理局。上述18個項目中，15 個已經(jīng)取得聯(lián)邦專屬水域租賃權，1個取得州屬水域租賃權，2 個尚在申請州屬水域租賃權。位于州屬水域的3 個項目分別在羅德島州、緬因州和伊利湖地區(qū)。截至2019 年年底，美國東部海域處于開發(fā)階段的海上風電項目共有15 個，裝機規(guī)模達到683.8 萬千瓦（如表1）。
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?shù)睾献骰锇榻M成的聯(lián)合體，包括丹麥的沃旭能源公司、挪威的Equinor公司。當?shù)睾献骰锇橹饕獮轱L電接入系統(tǒng)所在地的電力公司，如英國電網(wǎng)美國公司（National Grid）、永源能源公司（Eversource）。法國電力集團的子公司EDF可再生能源公司，以及石油行業(yè)巨頭殼牌公司也參與了美國海上風電的投資建設。
補貼方式和水平
美國海上風電項目在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，以下簡稱“證書”），出售證書獲得的收入就相當于得到補貼，實際發(fā)電量在電力市場進行交易；二是與當?shù)仉娏竞炗嗁忞妳f(xié)議，相當于固定上網(wǎng)電價，其中包含了對項目的補貼。
從表2可以看出，美國大部分正在開發(fā)的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，馬薩諸塞州葡萄園風電項目的證書價格最低，是馬里蘭州的一半。
三、項目規(guī)劃情況
截至2019 年年底，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 萬千瓦項目的建設申請已提交，如表3所示。
根據(jù)美國風能協(xié)會（AWEA）的最新報告，截至2019年年底，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)會預計到2026年，將有15 個風電項目，總計約911.2萬千瓦的裝機投入運行。
產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況
一、產(chǎn)業(yè)配套總體情況海上風電產(chǎn)業(yè)配套的組成部分有：風電機組、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?，F(xiàn)階段，美國本土海上風電施工建設配套產(chǎn)業(yè)不成熟，因此，目前在美國風電開發(fā)市場中，歐洲公司聯(lián)合當?shù)仉娏菊紦?jù)了主導地位。美國本土工業(yè)沒有能力制造用于組裝建設海上機組的特種船只，但是瓊斯法案又限制了外國船只在該國海域施工作業(yè)，對海上風電項目的開發(fā)帶來不利影響。
美國本土的海上風電工業(yè)配套還處于初期發(fā)展階段，除了在制造風電機組方面（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(jīng)歷一段時期來吸收歐洲海上風電開發(fā)和物資采購的經(jīng)驗。除了機組、海上平臺、構架和匯集站，海上風電項目還需要將海底電纜敷設連接至沿岸的變電站，并進一步接入電網(wǎng)。
二、參與海上風電產(chǎn)業(yè)鏈的公司情況通用電氣和西門子歌美颯在提供機組和風電場的輔助設施方面占據(jù)主導地位。海纜和匯集站方面則競爭十分激烈，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。
在新英格蘭地區(qū)及中部大西洋地區(qū)的幾個州中，新澤西州具備港口建設方面的優(yōu)勢。新澤西州有多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，地名）港口，是近50 年第一個位于特拉華（Delaware）河流上游的海運港口?？的腋裰萋?lián)合開發(fā)商沃旭能源共同開發(fā)建設了新倫敦港口。紐約州則是投資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)。葡萄園風電項目開發(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的限制。例如，羅德島州的布洛克島風電項目是以EPC 總包的方式完成的，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到海上風電的競標中。
如：SNC-蘭萬靈（SNC-Lavalin）集團、嘉科（Jacob）工程公司、殼牌、Quanta 公司、美國福陸（Fluor）公司、麥克德莫特（Mcdermott） 國際公司、博威（Black&Veatch）工程顧問有限公司、Petrafac 公司等。布洛克島海上風電項目的機組是由通用電氣公司提供，它同時也負責這些機組投運后15年內的運行維護工作。機組的鋼構架由海灣島制造（Gulf Island Fabrication） 公司負責生產(chǎn)，專業(yè)潛水服務（Specialty Diving Services）公司負責組裝。整個機組基礎的安裝建設由Weeks Maring和Manson 兩家公司組成的合資公司負責完成。陸上和水下的環(huán)境影響評估報告由Tech Environmental 公司完成。施工監(jiān)理由Tetra Tech 公司負責。海上保修檢驗服務由LOC休斯頓公司負責。
發(fā)展前景展望
對比美國能源部（DOE）、美國國家可再生能源實驗室、美國能源信息署（EIA）、國際能源署（IEA）、彭博新能源財經(jīng)（BNEF）等5 家機構的最新研究成果可以看出，各家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：未來十年是美國海上風電的起步階段，預計2030年后進入大規(guī)模開發(fā)階段。有關機構對美國海上風電發(fā)展規(guī)模的預測如表4所示
根據(jù)美國國家可再生能源實驗室（NREL）的報告，美國的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，技術可開發(fā)潛力超過20 億千瓦或每年發(fā)電量為7.2 萬億千瓦時。
從技術上來講，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，但由于海域風速較低，所以，發(fā)展優(yōu)勢不如東北部各州明顯。
開發(fā)情況
目前， 美國海上風電開發(fā)相對活躍的地區(qū)主要集中在東部弗吉尼亞州―馬薩諸塞州的大西洋沿海區(qū)域；在美國太平洋沿岸、五大湖、南大西洋沿岸地區(qū)也有一些新規(guī)劃的海上風電項目；墨西哥灣地區(qū)的海上風電發(fā)展相對滯后。
美國東部海岸線涉及緬因州、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，風能資源較好。
一、在運項目
羅德島州的布洛克島風電項目于2016 年建成投運，裝機容量為3 萬千瓦，共安裝 5 臺海上風電機組，單機容量為6兆瓦，由沃旭能源（Ørsted）、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。
二、前期開發(fā)
項目前期開發(fā)項目概況。截至2019年年底，除了已投運的1 個海上風電項目，美國還有12 個項目進入建設審批流程（提交申請，并制訂了建設運營計劃或者取得購電合同），5個項目（均在太平洋沿海地區(qū)）的建設申請已經(jīng)提交至美國內政部海洋能源管理局。上述18個項目中，15 個已經(jīng)取得聯(lián)邦專屬水域租賃權，1個取得州屬水域租賃權，2 個尚在申請州屬水域租賃權。位于州屬水域的3 個項目分別在羅德島州、緬因州和伊利湖地區(qū)。截至2019 年年底，美國東部海域處于開發(fā)階段的海上風電項目共有15 個，裝機規(guī)模達到683.8 萬千瓦（如表1）。
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?shù)睾献骰锇榻M成的聯(lián)合體，包括丹麥的沃旭能源公司、挪威的Equinor公司。當?shù)睾献骰锇橹饕獮轱L電接入系統(tǒng)所在地的電力公司，如英國電網(wǎng)美國公司（National Grid）、永源能源公司（Eversource）。法國電力集團的子公司EDF可再生能源公司，以及石油行業(yè)巨頭殼牌公司也參與了美國海上風電的投資建設。
補貼方式和水平
美國海上風電項目在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，以下簡稱“證書”），出售證書獲得的收入就相當于得到補貼，實際發(fā)電量在電力市場進行交易；二是與當?shù)仉娏竞炗嗁忞妳f(xié)議，相當于固定上網(wǎng)電價，其中包含了對項目的補貼。
從表2可以看出，美國大部分正在開發(fā)的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，馬薩諸塞州葡萄園風電項目的證書價格最低，是馬里蘭州的一半。
三、項目規(guī)劃情況
截至2019 年年底，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 萬千瓦項目的建設申請已提交，如表3所示。
根據(jù)美國風能協(xié)會（AWEA）的最新報告，截至2019年年底，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)會預計到2026年，將有15 個風電項目，總計約911.2萬千瓦的裝機投入運行。
產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況
一、產(chǎn)業(yè)配套總體情況海上風電產(chǎn)業(yè)配套的組成部分有：風電機組、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?，F(xiàn)階段，美國本土海上風電施工建設配套產(chǎn)業(yè)不成熟，因此，目前在美國風電開發(fā)市場中，歐洲公司聯(lián)合當?shù)仉娏菊紦?jù)了主導地位。美國本土工業(yè)沒有能力制造用于組裝建設海上機組的特種船只，但是瓊斯法案又限制了外國船只在該國海域施工作業(yè)，對海上風電項目的開發(fā)帶來不利影響。
美國本土的海上風電工業(yè)配套還處于初期發(fā)展階段，除了在制造風電機組方面（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(jīng)歷一段時期來吸收歐洲海上風電開發(fā)和物資采購的經(jīng)驗。除了機組、海上平臺、構架和匯集站，海上風電項目還需要將海底電纜敷設連接至沿岸的變電站，并進一步接入電網(wǎng)。
二、參與海上風電產(chǎn)業(yè)鏈的公司情況通用電氣和西門子歌美颯在提供機組和風電場的輔助設施方面占據(jù)主導地位。海纜和匯集站方面則競爭十分激烈，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。
在新英格蘭地區(qū)及中部大西洋地區(qū)的幾個州中，新澤西州具備港口建設方面的優(yōu)勢。新澤西州有多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，地名）港口，是近50 年第一個位于特拉華（Delaware）河流上游的海運港口?？的腋裰萋?lián)合開發(fā)商沃旭能源共同開發(fā)建設了新倫敦港口。紐約州則是投資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)。葡萄園風電項目開發(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的限制。例如，羅德島州的布洛克島風電項目是以EPC 總包的方式完成的，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到海上風電的競標中。
如：SNC-蘭萬靈（SNC-Lavalin）集團、嘉科（Jacob）工程公司、殼牌、Quanta 公司、美國福陸（Fluor）公司、麥克德莫特（Mcdermott） 國際公司、博威（Black&Veatch）工程顧問有限公司、Petrafac 公司等。布洛克島海上風電項目的機組是由通用電氣公司提供，它同時也負責這些機組投運后15年內的運行維護工作。機組的鋼構架由海灣島制造（Gulf Island Fabrication） 公司負責生產(chǎn)，專業(yè)潛水服務（Specialty Diving Services）公司負責組裝。整個機組基礎的安裝建設由Weeks Maring和Manson 兩家公司組成的合資公司負責完成。陸上和水下的環(huán)境影響評估報告由Tech Environmental 公司完成。施工監(jiān)理由Tetra Tech 公司負責。海上保修檢驗服務由LOC休斯頓公司負責。
發(fā)展前景展望
對比美國能源部（DOE）、美國國家可再生能源實驗室、美國能源信息署（EIA）、國際能源署（IEA）、彭博新能源財經(jīng)（BNEF）等5 家機構的最新研究成果可以看出，各家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：未來十年是美國海上風電的起步階段，預計2030年后進入大規(guī)模開發(fā)階段。有關機構對美國海上風電發(fā)展規(guī)模的預測如表4所示
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