中广核兴安盟二期200万千瓦风电项目完成风机吊装
项目进展
2023-10-08
海上风电、陆基集中式风电和分布式风电被称作拉动风电规模化发展的“三驾马车”。8月24日，美国能源部(DOE)发布了3份风电市场报告[1]――《海上风电市场报告：2023版》[2]、《陆基风电市场报告：2023版》[3]和《分布式风电市场报告：2023版》[4]，分别从海上风电、陆基风电和分布式风电角度切入，深入分析了美国风电的市场现状、政策措施和技术发展状况，并展望了其未来的发展前景。
一、市场现状
01.海上风电
截至2023年5月31日，美国海上风电的潜在发电量达到52687兆瓦，比《海上风电市场报告：2022版》公布的数值增长6915兆瓦(+15%)，新增装机容量主要来自缅因州、加利福尼亚州和墨西哥湾。据估计，自2014年以来，美国海上风电项目已投资约170亿美元，包括2022年在港口、供应链、船舶和输电方面投入的27亿美元，但要在2030年实现30吉瓦的目标，至少还需要投资220亿美元建造基础设施。
02.陆基风电
2022年美国陆基风电仍是仅次于中国的第二大市场，其投资额约120亿美元，新增装机容量8.5吉瓦，累计装机容量超过了144吉瓦。但在风电渗透性方面，美国远落后于全球领先水平，其陆基风电容量仅占总发电量的10%左右。此外，2022年美国还对1.7吉瓦现有陆基风电厂的转子、变速箱、发电机、吊舱等部件进行了升级改造。升级后这些风电厂的装机容量扩大到了1.8吉瓦左右。
03.分布式风电
2022年美国分布式风电投资额约为8400万美元，新增装机容量约29.5兆瓦，累计装机容量为1104兆瓦左右，分布在9万多个风力涡轮机上。2022年，分布式风电仅占风电装机总容量的8%，而2021年和2020年分别为36%和79%。2022年美国90%的分布式风电项目被部署用于满足特定用户的需求，仅10%的项目用于支持配电网的经济运行。但2022年部署的满足特定用户需求的分布式风电项目的发电量仅占分布式风电总容量的22%，而78%的容量来自与配电网连接的分布式风电项目。
二、政策措施
2022年的《通胀削减法案》为风电发展制定了以下激励措施：
①将适用于小型风力涡轮机的住宅可再生能源税收抵免延长至2034年;
②将商业能源投资税收抵免(Investment Tax Credit，ITC)延长至2024年，抵免额为30%;
③从2025年开始，ITC和生产税抵免(Production Tax Credit，PTC)将适用于所有净零或负碳能源发电技术;
④为ITC和PTC额外提供10%的可叠加奖励积分(stackable bonus credits)，支持“能源社区”发展风电。能源社区包括拥有棕色农田的社区、拥有高化石燃料就业率的社区、高失业率的社区、近期关闭了煤矿或燃煤发电厂的社区等;
⑤ 2025年起，分布在低收入社区或土著社区的低于5兆瓦的风能或太阳能项目最高可获得20%的ITC。
美国农业部的“美国农村能源计划”(Rural Energy for America Program)获得了20.25亿美元的资金拨款，其中3.03亿美元将用于扶持风能等未充分利用的可再生能源技术研发。2011年来，美国已通过认证的小型风力涡轮机模型至少有23种，截至2023年6月，获得认证的小型风力涡轮机高达9款。此外，小型风力发电机制造商需每年更新证书，否则公司将被勒令停止运营。
三、技术进展
01.海上风电
2022年美国海上风电的技术创新主要集中在以下几方面：
①与传统单桩结构相比，优化导管架设计，降低安装成本(20%)，减轻重量;
②创新海上风电运输和安装船解决方案，提高其安全性与可操作性;
③研发15兆瓦以上的风力涡轮机。
02.陆基风电
2022年美国陆基风电的技术创新主要包括以下几方面：
①扩大涡轮机的规模，优化发电机组的性能，提高产量，降低成本;
②升级转子，降低涡轮机的功率;
③改良塔楼，提高塔楼的性能和安全性;
④延长涡轮机的使用寿命。
03.分布式风电
四、未来前景
01.海上风电
短期的成本上涨可能会暂时影响海上风电装机容量增长，但长远来看，美国海上风电装机容量将会跟随全球增长大势，不过份额占比可能会降低至11%~19%(2022年为20%)。此外，随着海上漂浮式风力发电成本的降低以及新兴技术的刺激，美国海上风电可能会迎来长期的发展机遇。
02.陆基风电
03.分布式风电
未来美国分布式风电的前景将有较大改善。据估计，2022年美国的分布式风电表后(behind the meter)储能约为919吉瓦，表前(front-of-the-meter)储能约为474吉瓦。预计到2035年分布式风电的表后和表前储能将分别增至1700吉瓦和4000吉瓦。
来源：双碳情报
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