2009年美國(guó)提出了發(fā)展海上風(fēng)電的想法，并開(kāi)展了一批海上風(fēng)電項(xiàng)目的建設(shè)工作。本期動(dòng)態(tài)介紹了近年來(lái)美國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目的建設(shè)情況，分析了美國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大特點(diǎn)，最后總結(jié)了美國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢的原因以及未來(lái)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。

美國(guó)擁有優(yōu)良的海上風(fēng)電資源，潛力巨大，海上風(fēng)電資源主要集中在五大湖區(qū)、東海岸、西海岸和海灣區(qū)、夏威夷以及阿拉斯加。根據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的估算，美國(guó)海上風(fēng)電的儲(chǔ)量大約為4000吉瓦，具備發(fā)展海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的資源基礎(chǔ)。

1、海上風(fēng)電的提出

2009 年，奧巴馬政府和時(shí)任內(nèi)政部部長(zhǎng)的Salazar 提出開(kāi)發(fā)美國(guó)沿海大陸架可再生能源項(xiàng)目。2011年10月1日，美國(guó)內(nèi)政部在聯(lián)邦政府授權(quán)下成立海洋能源管理、法規(guī)和實(shí)施局（Bureau of Ocean Energy Management, Regulation and Enforcement，BOEM，以下簡(jiǎn)稱海洋能源管理局），其重要工作任務(wù)之一是服務(wù)于奧巴馬政府關(guān)于開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電資源的承諾，系統(tǒng)推進(jìn)美國(guó)海上風(fēng)電的發(fā)展。除海上風(fēng)電項(xiàng)目外，該機(jī)構(gòu)還推動(dòng)了海上潮汐能和海上太陽(yáng)能發(fā)展項(xiàng)目，并開(kāi)展了一些與海洋開(kāi)發(fā)相關(guān)的環(huán)境評(píng)價(jià)等工作。

美國(guó)提出大力發(fā)展海上風(fēng)電的原因：

第一，相對(duì)于陸路風(fēng)電場(chǎng)，海上風(fēng)電場(chǎng)受地域、風(fēng)速、傳輸入網(wǎng)和距離的限制較小；同時(shí)，海上風(fēng)電比陸路風(fēng)電能效高20%－40%。

第二，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中會(huì)輻射噪聲，海上風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)離居民社區(qū)，可以減少其對(duì)社區(qū)產(chǎn)生的噪聲污染。

第三，美國(guó)最好的陸路風(fēng)電場(chǎng)坐落在人跡罕至的大平原地區(qū)，而海上風(fēng)電場(chǎng)多位于人口密集的東部沿海地區(qū)，減少了長(zhǎng)距離電線的搭建，也避免了現(xiàn)有電線的增容。

第四，海上風(fēng)力大小與城市用電波段比較吻合，一般下午和晚上海上風(fēng)力開(kāi)始變得強(qiáng)勁，正契合了東海岸城市電力負(fù)荷高的時(shí)段。最后，海上風(fēng)電機(jī)往往比陸路風(fēng)電機(jī)大，這也提高了海上風(fēng)電的發(fā)電能力。一臺(tái)陸路風(fēng)電機(jī)裝機(jī)容量在2.5-3兆瓦間，可滿足1500戶家庭的用電量；而一臺(tái)海上風(fēng)電機(jī)裝機(jī)容量均值為3.6兆瓦，能保證3300多戶家庭的用電量。

2、海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)情況

海上風(fēng)能作為一種重要的可再生能源，現(xiàn)已被納入美國(guó)國(guó)家清潔能源計(jì)劃。但美國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目總體進(jìn)展緩慢，目前尚處于前期的示范研究和開(kāi)發(fā)階段，尚未進(jìn)入商業(yè)化大開(kāi)發(fā)階段。

（一）先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目

2012年，美國(guó)能源部選擇了4個(gè)海上風(fēng)能先進(jìn)技術(shù)示范性項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目投入400萬(wàn)美元資助其完成項(xiàng)目第一階段（包括工程、場(chǎng)址評(píng)估和規(guī)劃）。示范性項(xiàng)目的展開(kāi)，有助于促進(jìn)商業(yè)規(guī)模海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的建立，解決海上風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電以及審批程序等相關(guān)問(wèn)題。2014年5月，能源部風(fēng)能計(jì)劃將其中3個(gè)項(xiàng)目推進(jìn)到第二階段（即高級(jí)階段，包括后續(xù)設(shè)計(jì)、制造和部署），由國(guó)會(huì)額外撥付約4700萬(wàn)美元助其開(kāi)展后續(xù)工作，力爭(zhēng)2017年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行（見(jiàn)表1）。

（二）高級(jí)階段項(xiàng)目

具備以下三個(gè)條件之一的海上風(fēng)電項(xiàng)目即為“高級(jí)階段”項(xiàng)目

① 獲得了州或者聯(lián)邦水域臨時(shí)有限租約或者商業(yè)租約；

② 完成了候選場(chǎng)址的基準(zhǔn)線或者地球物理學(xué)研究，采用氣象塔收集數(shù)據(jù)，或者地質(zhì)和地球物理學(xué)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

③ 與電力承購(gòu)商簽署了購(gòu)電協(xié)議（PPA）。

截止目前，美國(guó)共有14個(gè)海上風(fēng)電“高級(jí)階段”項(xiàng)目（見(jiàn)表2），基本情況如下：

Block Island Offshore Wind Farm (Deepwater)：國(guó)家電網(wǎng)已經(jīng)同意簽署20年購(gòu)電協(xié)議。項(xiàng)目建設(shè)工作已于2016年8月18日全部結(jié)束，項(xiàng)目總耗資高達(dá)3億美元，建成后可保證1.7萬(wàn)戶家庭用電。項(xiàng)目采用Haliade型風(fēng)機(jī)，高650英尺，葉片長(zhǎng)240英尺，可在6英里/小時(shí)的低風(fēng)速情況下發(fā)電，發(fā)電量比同代風(fēng)機(jī)高出15%。

Cape wind Offshore：與國(guó)家電網(wǎng)和NStar簽署了77.5%的購(gòu)電合同。2014年2月獲得6億美元貸款融資承諾，確保了預(yù)期最終成本26億美元中至少10億美元的資金能夠得到落實(shí)。2014年7月，項(xiàng)目從能源部獲得了1.5億美元的貸款擔(dān)保。另外，根據(jù)國(guó)稅局（IRS）相關(guān)規(guī)定，該項(xiàng)目符合投資稅收抵免（ITC）資格要求。

Ocean Offshore energy (Saint Thomas)：開(kāi)發(fā)商計(jì)劃在美國(guó)Virgin島Saint Thomas海岸建設(shè)小型商業(yè)項(xiàng)目。開(kāi)發(fā)商已完成水下調(diào)研，并形成相關(guān)報(bào)告，待美國(guó)陸軍工程部隊(duì)（USACE）批準(zhǔn)即可施工。

Fishermen"s Energy (Phase I)：項(xiàng)目已完成全部審批，2014年5月，該項(xiàng)目獲選三個(gè)先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目之一，并獲得4700萬(wàn)美元的額外聯(lián)邦資金。但是，2014年5月新澤西州公用事業(yè)委員會(huì)（BPU）考慮到地方納稅人承擔(dān)的成本過(guò)高（以及存在不確定性），拒絕同意項(xiàng)目使用新澤西州海上可再生能源許可證（ORECs），同年8月，新澤西州高等法院裁決，BPU必須重新考慮Fishermen的再次申請(qǐng)。

Virginia Offshore Wind：三個(gè)先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目之一，該項(xiàng)目作為較大型商業(yè)出租區(qū)域的試驗(yàn)設(shè)施，已于2013年9月中標(biāo)。項(xiàng)目組目前正在開(kāi)展環(huán)境研究，以求獲得相關(guān)認(rèn)證。

Principle Power-Wind Float Pacific：能源部三個(gè)先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目之一。Principle電力公司向海洋能源管理局提出主動(dòng)租賃請(qǐng)求，并對(duì)請(qǐng)求租賃區(qū)域和電纜線路進(jìn)行了地理勘探。2014年5月下旬，海洋能源管理局開(kāi)始聽(tīng)取公眾意見(jiàn)，對(duì)租賃區(qū)域開(kāi)展環(huán)境評(píng)估。

Fishermen"s Energy (Phase II)：獲得風(fēng)電場(chǎng)可行性初步評(píng)估的臨時(shí)有限租約，該租約截至2014年11月到期。

Galveston Offshore Wind：從德克薩斯州土地辦公室獲得了租用權(quán)，采集風(fēng)能資源數(shù)據(jù)。2014年，項(xiàng)目組建造了非并網(wǎng)式200kW試驗(yàn)性風(fēng)機(jī)。

Lake Erie：與俄亥俄州簽訂了租賃合同，完成了地理勘探。但獲得初期批準(zhǔn)后，未能入選能源部先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目，無(wú)法獲得全額部署資金。但同時(shí)，能源部提出將提供幾百萬(wàn)美元資金支持，推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)入“部署準(zhǔn)備期”。

University of Maine：該大學(xué)得到能源部先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目的初期資助，建造了兩臺(tái)6MW風(fēng)機(jī)。2014年，該項(xiàng)目落選先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目最終名單，但是能源部提出其將以單獨(dú)獎(jiǎng)勵(lì)名義提供300萬(wàn)美元經(jīng)費(fèi)，幫助其完成設(shè)計(jì)。

Garden State：獲得了臨時(shí)有限租約，并于2009年開(kāi)始進(jìn)行基礎(chǔ)調(diào)研。2014年，Deepwater和其他開(kāi)發(fā)商建議海洋能源局推遲新澤西州的租賃銷售計(jì)劃，直至州公共事業(yè)委員會(huì)（BPU）明確哪些開(kāi)發(fā)商可以使用海上可再生能源許可證（ORECs）幫助海上風(fēng)電項(xiàng)目融資。項(xiàng)目臨時(shí)租約截至2014年期滿。

Deepwater ONE：2013年8月，Deepwater是美國(guó)海上風(fēng)電租賃銷售的第一個(gè)中標(biāo)者，其在中大西洋沿岸向承購(gòu)商銷售的價(jià)格為13-14美分/kWh。

Dominion Virginia Power-Virginia WEA：Dominion在佛吉尼亞風(fēng)能區(qū)域（WEA）獲得了商業(yè)租賃，其裝機(jī)容量為2000MW。

NRG Bluewater"s：2012年10月，該項(xiàng)目是獲得海洋能源管理局首批海上租約的項(xiàng)目之一。2014年，NRG公布了其場(chǎng)址評(píng)估計(jì)劃，但項(xiàng)目尚未正式成立，NRG仍保留其開(kāi)發(fā)權(quán)利。

3、產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)分析

（一）通過(guò)政府引導(dǎo)，形成國(guó)家戰(zhàn)略促進(jìn)海上風(fēng)電發(fā)展

2011年，美國(guó)能源部和內(nèi)政部共同發(fā)布了《國(guó)家海上風(fēng)電戰(zhàn)略：創(chuàng)建美國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)》，這是美國(guó)史上首個(gè)關(guān)于海上風(fēng)電的機(jī)構(gòu)間合作規(guī)劃。該規(guī)劃聚焦于解決三個(gè)問(wèn)題：海上風(fēng)電的相對(duì)高成本，安裝、運(yùn)營(yíng)和并網(wǎng)方面的技術(shù)挑戰(zhàn)，以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和項(xiàng)目審批程序經(jīng)驗(yàn)的匱乏。

為支持戰(zhàn)略實(shí)施，兩大部門(mén)表示將投入5050萬(wàn)美元資助海上風(fēng)電項(xiàng)目投資，重點(diǎn)支持三大領(lǐng)域：

（1）技術(shù)開(kāi)發(fā) ，5年內(nèi)投入2500萬(wàn)美元，支持創(chuàng)新型風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)工具和硬件的開(kāi)發(fā)。

（2）消除市場(chǎng)障礙 ，3年內(nèi)投入1800萬(wàn)美元，支持海上風(fēng)電部署限制性因素的基礎(chǔ)研究，主要聚焦于選址和準(zhǔn)入、補(bǔ)充基礎(chǔ)設(shè)施、能源規(guī)劃等。

（3）下一代傳動(dòng)系統(tǒng) ，3年內(nèi)投入750萬(wàn)美元，資助下一代風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和改良。

此外，內(nèi)政部還確認(rèn)了4個(gè)位于中大西洋沿岸的風(fēng)能區(qū)域，分別在特拉華州外大陸架近海 （122平方海里）、馬里蘭（207平方海里）、新澤西州 （417平方海里）和弗吉尼亞州 （165平方海里）。在國(guó)家海上風(fēng)電戰(zhàn)略之下，美國(guó)能源部計(jì)劃到2020年海上風(fēng)電容量達(dá)到1000萬(wàn)千瓦，到2030年達(dá)到5400萬(wàn)千瓦。

（二）租賃模式為美國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展提速

通常狀況下，各個(gè)州的管轄海域只是距離各州三海里的范圍內(nèi)，而美國(guó)聯(lián)邦則是距離美國(guó)本土200海里的范圍，大部分潛在風(fēng)能在美國(guó)聯(lián)邦海域范圍內(nèi)。盡管目前各州政府仍傾向于在本州海域范圍內(nèi)建設(shè)海上風(fēng)電，但美國(guó)海洋能源管理局要求所有海上風(fēng)電項(xiàng)目要在聯(lián)邦海域范圍內(nèi)建設(shè)。根據(jù)能源政策議案2005，海洋能源管理局擁有開(kāi)發(fā)聯(lián)邦海域的權(quán)利，并且可以通過(guò)租賃聯(lián)邦海域開(kāi)發(fā)權(quán)等方式對(duì)海域的可再生能源進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

聯(lián)邦租賃制更有利于構(gòu)建海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的競(jìng)標(biāo)機(jī)制。海洋能源管理局會(huì)將有潛在風(fēng)能開(kāi)發(fā)的地區(qū)命名為風(fēng)能蘊(yùn)藏區(qū)（Call Area）。如果該地區(qū)引起了開(kāi)發(fā)商濃厚的興趣，且公眾不反對(duì)進(jìn)行風(fēng)電建設(shè)，海洋能源管理局即將這些地區(qū)命名為海上風(fēng)電場(chǎng)待開(kāi)發(fā)區(qū)，未來(lái)可租賃給開(kāi)發(fā)商進(jìn)行海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)。早在2013年，美國(guó)海洋能源管理局首次舉行了海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)用地出租的商業(yè)化競(jìng)標(biāo)，并在收益方面，通過(guò)出租海域直接獲利1600萬(wàn)美金。截至2017年1月，美國(guó)聯(lián)邦海域共有11個(gè)商業(yè)化租賃模式的海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，租賃海域面積達(dá)118.1萬(wàn)英畝。由于海上風(fēng)電建設(shè)目前正處于發(fā)展階段，風(fēng)機(jī)發(fā)電享有稅費(fèi)減免政策，但隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)步入成熟穩(wěn)定期，政府對(duì)于風(fēng)機(jī)發(fā)電的征稅又將是一筆不菲的收入。

（三）支持開(kāi)展大規(guī)模海上風(fēng)電聯(lián)網(wǎng)研究

美國(guó)能源部一直致力于支持開(kāi)展大規(guī)模海上風(fēng)電聯(lián)網(wǎng)研究。2011年12月，美國(guó)能源部計(jì)劃向一個(gè)由能源、制造、咨詢、供電和研究5種不同機(jī)構(gòu)組成的新能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小組提供資金，支持開(kāi)展大規(guī)模海上風(fēng)電聯(lián)網(wǎng)研究。新能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小組由ABB公司牽頭，專家主要來(lái)自ABB公司、AWS Truepower制造商、Duke能源公司、美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室和匹斯堡大學(xué)。該小組將研究確定每個(gè)沿海區(qū)域海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的步驟、預(yù)期的風(fēng)電規(guī)模、并網(wǎng)特性評(píng)估、發(fā)電設(shè)備及外送技術(shù)的評(píng)估、技術(shù)選擇和系統(tǒng)實(shí)施的監(jiān)管問(wèn)題等。該研究還將提供能源部制定“2030年風(fēng)電20%”計(jì)劃所需的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。

4、小結(jié)

與歐洲在全球海上風(fēng)電市場(chǎng)的領(lǐng)先地位，以及中國(guó)快速增長(zhǎng)的海上風(fēng)電部署相比，過(guò)去幾年間美國(guó)的海上風(fēng)電一直發(fā)展緩慢，還未真正實(shí)現(xiàn)零的突破。截至2016年底，美國(guó)才建成了第一座海上風(fēng)電站。

美國(guó)海上風(fēng)電建設(shè)進(jìn)展緩慢的原因

首先，風(fēng)電成本較高。相比于水資源和頁(yè)巖氣已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化開(kāi)發(fā)階段，海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)成本較高，進(jìn)展相對(duì)較慢。為了降低成本，2016年美國(guó)再次加大了對(duì)風(fēng)電開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)稅稅收抵免支持力度，1千瓦時(shí)風(fēng)電將獲得0.022美元的稅收抵免，這相當(dāng)于風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)成本的30%。

其次，利益相關(guān)者和環(huán)保人士的反對(duì)。美國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展經(jīng)歷了多場(chǎng)訴訟，其中涉及船運(yùn)干擾、威脅鳥(niǎo)類和海洋生物、損害傳統(tǒng)漁業(yè)等方面。

再次，美國(guó)本土風(fēng)電企業(yè)不具備開(kāi)發(fā)能力，大部分已招標(biāo)項(xiàng)目使用的風(fēng)電機(jī)組都來(lái)自歐洲和中國(guó)。同時(shí)，本土銀行和機(jī)構(gòu)投資者對(duì)海上風(fēng)電的認(rèn)識(shí)不足，還未能成為海上風(fēng)電建設(shè)的主要投資主體。

最后，美國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地審批與合同簽訂權(quán)力的分離。海上風(fēng)電項(xiàng)目的發(fā)展需要兩個(gè)基本的配套要素：一是獲得建設(shè)場(chǎng)地的使用權(quán)；另一個(gè)是與電網(wǎng)簽訂合同，從而將電力在一定時(shí)期內(nèi)以固定價(jià)格出售給電網(wǎng)。在歐洲，這兩項(xiàng)是捆綁操作的，即政府直接將建設(shè)場(chǎng)地和合同捆綁后進(jìn)行拍賣。但在美國(guó)，海上風(fēng)電項(xiàng)目的合同簽訂是與州政府，而建設(shè)場(chǎng)地的審批則由聯(lián)邦內(nèi)政部管理。因此，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)方常常是全力以赴解決了建設(shè)場(chǎng)地問(wèn)題，但卻疏忽了合同問(wèn)題。

無(wú)論從應(yīng)對(duì)氣候變化，還是實(shí)現(xiàn)能源戰(zhàn)略目標(biāo)看，發(fā)展海上風(fēng)電都具有廣闊的前景。從長(zhǎng)期來(lái)看，美國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展仍面臨三大戰(zhàn)略挑戰(zhàn)，一是如何降低國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；二是如何就海上風(fēng)電對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響進(jìn)行監(jiān)控和管理；三是如何提高投資者對(duì)海上風(fēng)電收益和成本的認(rèn)知。美國(guó)能否實(shí)現(xiàn)國(guó)家海上風(fēng)電戰(zhàn)略中所確定的目標(biāo)，還存在諸多的不確定性。（作者：國(guó)家海洋信息中心 海洋經(jīng)濟(jì)研究室 林香紅）