高成本难阻美国海上风电发展

□

美国要在2035年实现80%的电力供应来自清洁及可再生能源的目标，能源成本将由每千瓦时20美分降为10美分。此举可能最终挑战英国世界领先的海上风力发电枢纽的地位。

海上风电发电条件得天独厚

美国近海/离岸风力涡轮机可以提供足够电力，满足目前的电力需求。

海边相对较浅水域是风力涡轮机最易竖立、技术上最为可行的场址。仅仅利用这些水域的风力涡轮机就可满足沿海大多数各州至少20%的电力需求。

美国大西洋海岸的风能潜力最大，估计可产生1万亿瓦特电力，足以满足美国1/4的电力需求。虽然包括加利福尼亚州海岸在内的太平洋海岸潜力巨大，但是在更深的水域，风力涡轮机可能面临日益严峻的挑战。

美国海上风能的潜力高达400万兆瓦。当然，这只是理论数字，如果将所有限制因素考虑进来，包括经济性、风力条件等，美国可大规模商用的海上风能大致为1.27亿千瓦。

美国海上风电的发展目标首先锁定浅滩，然后发展至深水；主要采用单机容量为5兆瓦或更大的风机。目标在2012年，4级浅滩的电价降为5美分/千瓦时。目前正在研制深水技术，在技术进步的同时，也将注重成本控制，确保海上风电健康发展。

推出发展海上风电新方案

美国能源部和内政部3月16日发布了《国家海上风电战略：创建美国海上风电产业》。这是美国史上首个关于海上风电的机构间合作规划。该规划聚焦于解决三个主要问题：海上风电的相对高成本，安装、运营和并网方面的技术挑战，现场数据和项目审批程序经验的缺乏。

在用于解决上述问题的5500万美元资金中，约有一半左右用于技术研发，有1800万美元用于进行经济和环境研究以消除海上风能的市场障碍，还有750万美元则将用于传动系统研究。

设立的四个风能区域将位于大西洋中部，分别在特拉华州、马里兰州、新泽西州以及弗吉尼亚州的外大陆架。此外，马塞诸塞州和罗得岛州也将设立风能区域。

投资计划重点包括以下三个方面：

一是技术开发（5年内投入2500万美元）：支持创新型风机设计工具和硬件的开发。具体将包括开放源计算工具的开发、系统优化海上风电场概念研究以及为优化下一代海上风电系统的耦合涡轮转子和控制系统的开发。

二是消除市场障碍（3年内投入1800万美元）：支持表征限制海上风电部署的关键行业部门和因素的基础研究和定向环境研究。具体将包括海上风电市场和经济分析、环境风险降低、制造业和供应链开发、输电规划和并网策略、最佳的基础结构和运营以及风力资源表征。

三是下一代传动系统（3年内投入750万美元）：资助下一代风机传动系统的开发和改良，这是具有成本效益的海上风电所需的一项核心技术。

在国家海上风电战略之下，美国能源部计划到2020年海上风电容量将至1000万千瓦，到2030年达到5400万千瓦。而对海上风能的有效利用，将有助于实现美国总统奥巴马确立的到2035年全国80%的电力来自可再生能源的目标。

海上风力发电成本偏高

弗吉尼亚州海上风电发展局发布一份调查报告，声称目前美国海上风力发电的成本偏高。该报告援引美国能源部的数据指出，目前美国海上风电的发电总成本大约为0.243美元/千瓦时，而发同样多的电，陆上风电的成本仅有0.097美元/千瓦时。不仅如此，同其他一些发电形式相比，海上风电的成本也高了许多。根据该报告，每千瓦时电力太阳能光伏发电系统的成本大约为0.211美元；燃气轮机发电大约为0.125美元；核电则为0.114美元；生物质能发电为0.113美元；燃煤发电成本为0.109美元；联合循环涡轮机发电更是只有0.066美元。

根据美国联邦《年度能源展望2011》预计，2011年美国海上风力发电的成本可能比2010年还要高出50%。在欧洲，受可再生能源电力目标的压力，同时新的风电场都建在更深的海域，这些因素都助长了全球海上风电项目成本的增长，进而影响了美国海上风电项目的成本。因此降低成本成为促进美国海上风电发展的关键。

不过，随着海上风电产业在美国的逐步发展，成本下降也是有可能的。Domonion资源公司在这方面就率先进行了尝试，采用来自不同发电源的电力。该公司表示，随着供应链的发展，海上风力发电机系统的价格将有所下降。另外，该公司的子公司、弗吉尼亚州最大的电力企业Dominion弗吉尼亚电力公司还提出，将进行初步调查研究，以建设一条从弗吉尼亚海岸通往大西洋海上风场的高压水下输电线路，尝试用一条线路传输多个海上风电场的电力。

海上风电发展迎来转机

海上风电并不是新生产业，但却算得上是美国能源大家庭中的新鲜面孔，业界和政府一致认为它拥有无限潜力。但如同其他清洁能源一样，海上风电也遭受各种困扰，加之大量投资带来的不确定性，投资者往往会对这一绿色能源的处女地犹豫不决。

自奥巴马成为美国总统以来，关于清洁能源和经济复苏的话题在美国已被无数次讨论。美国政府公布的2012年预算，非常认可去年美国可再生能源实验室在一份报告中所做的预测，即每增加1兆瓦海上风电的装机容量，就能够创造20个就业机会，而美国海上风电的潜力高达400万兆瓦。同时，这份预算也肯定了能源部提出的海上风电建设规划。随着美国内政部决定大幅简化海上风电项目的批复程序，人们有理由相信，美国的海上风电行业未来将有大动作。

美国内政部去年针对大西洋外大陆架风能开发发起了“智能起航”的倡议，这个倡议与早前的太阳能促进措施类似，目的是简化海上风电项目的审批程序。此次发布的《国家海上风电战略：创建美国海上风电产业》，肯定了美国发展海上风电的可行性和市场潜力，并将新泽西、特拉华、马里兰和弗吉尼亚列为海上风电的理想发展地。

可以看到，目前美国的部分地区也已开始向这个方向努力。今年2月，新泽西州专门为海上风电设立了一个名为“购买海上可再生能源电力”的强制性项目，规定州内所有公共事业公司必须按照一定的比例，购买已获批海上风电项目建成后生产的电力。不久前，马里兰州州长批准了一份新法案——海上风电法案，依据该法案，马里兰州的公共事业公司必须与海上风电企业签署长期购电合同，要求区域内的4家电力公司未来必须与合格的海上风电场签署为期20年的购电协议。这意味着马里兰州未来的电力供应中必然会出现海上风电。

从长远看，对海上风能的有效利用，将有助于实现美国总统奥巴马确立的到2035年全国80%的电力来自可再生能源的目标。但是对于一个新兴产业，海上风电势必要经历一个相对较长的发展期，以证明它兼具可行性和经济性，可以看到的积极因素要多过不利因素。因此，未来海上风电产业在美国会有多快的发展，能走多远，还是要看美国相关政策的扶持力度。