高成本難阻美國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展

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美國(guó)要在2035年實(shí)現(xiàn)80%的電力供應(yīng)來(lái)自清潔及可再生能源的目標(biāo)，能源成本將由每千瓦時(shí)20美分降為10美分。此舉可能最終挑戰(zhàn)英國(guó)世界領(lǐng)先的海上風(fēng)力發(fā)電樞紐的地位。

海上風(fēng)電發(fā)電條件得天獨(dú)厚

美國(guó)近海/離岸風(fēng)力渦輪機(jī)可以提供足夠電力，滿足目前的電力需求。

海邊相對(duì)較淺水域是風(fēng)力渦輪機(jī)最易豎立、技術(shù)上最為可行的場(chǎng)址。僅僅利用這些水域的風(fēng)力渦輪機(jī)就可滿足沿海大多數(shù)各州至少20%的電力需求。

美國(guó)大西洋海岸的風(fēng)能潛力最大，估計(jì)可產(chǎn)生1萬(wàn)億瓦特電力，足以滿足美國(guó)1/4的電力需求。雖然包括加利福尼亞州海岸在內(nèi)的太平洋海岸潛力巨大，但是在更深的水域，風(fēng)力渦輪機(jī)可能面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

美國(guó)海上風(fēng)能的潛力高達(dá)400萬(wàn)兆瓦。當(dāng)然，這只是理論數(shù)字，如果將所有限制因素考慮進(jìn)來(lái)，包括經(jīng)濟(jì)性、風(fēng)力條件等，美國(guó)可大規(guī)模商用的海上風(fēng)能大致為1.27億千瓦。

美國(guó)海上風(fēng)電的發(fā)展目標(biāo)首先鎖定淺灘，然后發(fā)展至深水；主要采用單機(jī)容量為5兆瓦或更大的風(fēng)機(jī)。目標(biāo)在2012年，4級(jí)淺灘的電價(jià)降為5美分/千瓦時(shí)。目前正在研制深水技術(shù)，在技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，也將注重成本控制，確保海上風(fēng)電健康發(fā)展。

推出發(fā)展海上風(fēng)電新方案

美國(guó)能源部和內(nèi)政部3月16日發(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)主要問(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)，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和項(xiàng)目審批程序經(jīng)驗(yàn)的缺乏。

在用于解決上述問(wèn)題的5500萬(wàn)美元資金中，約有一半左右用于技術(shù)研發(fā)，有1800萬(wàn)美元用于進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和環(huán)境研究以消除海上風(fēng)能的市場(chǎng)障礙，還有750萬(wàn)美元?jiǎng)t將用于傳動(dòng)系統(tǒng)研究。

設(shè)立的四個(gè)風(fēng)能區(qū)域?qū)⑽挥诖笪餮笾胁浚謩e在特拉華州、馬里蘭州、新澤西州以及弗吉尼亞州的外大陸架。此外，馬塞諸塞州和羅得島州也將設(shè)立風(fēng)能區(qū)域。

投資計(jì)劃重點(diǎn)包括以下三個(gè)方面：

一是技術(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)。具體將包括開(kāi)放源計(jì)算工具的開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)優(yōu)化海上風(fēng)電場(chǎng)概念研究以及為優(yōu)化下一代海上風(fēng)電系統(tǒng)的耦合渦輪轉(zhuǎn)子和控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

二是消除市場(chǎng)障礙（3年內(nèi)投入1800萬(wàn)美元）：支持表征限制海上風(fēng)電部署的關(guān)鍵行業(yè)部門(mén)和因素的基礎(chǔ)研究和定向環(huán)境研究。具體將包括海上風(fēng)電市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)分析、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)降低、制造業(yè)和供應(yīng)鏈開(kāi)發(fā)、輸電規(guī)劃和并網(wǎng)策略、最佳的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)以及風(fēng)力資源表征。

三是下一代傳動(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，這是具有成本效益的海上風(fēng)電所需的一項(xiàng)核心技術(shù)。

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)電容量將至1000萬(wàn)千瓦，到2030年達(dá)到5400萬(wàn)千瓦。而對(duì)海上風(fēng)能的有效利用，將有助于實(shí)現(xiàn)美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬確立的到2035年全國(guó)80%的電力來(lái)自可再生能源的目標(biāo)。

海上風(fēng)力發(fā)電成本偏高

弗吉尼亞州海上風(fēng)電發(fā)展局發(fā)布一份調(diào)查報(bào)告，聲稱(chēng)目前美國(guó)海上風(fēng)力發(fā)電的成本偏高。該報(bào)告援引美國(guó)能源部的數(shù)據(jù)指出，目前美國(guó)海上風(fēng)電的發(fā)電總成本大約為0.243美元/千瓦時(shí)，而發(fā)同樣多的電，陸上風(fēng)電的成本僅有0.097美元/千瓦時(shí)。不僅如此，同其他一些發(fā)電形式相比，海上風(fēng)電的成本也高了許多。根據(jù)該報(bào)告，每千瓦時(shí)電力太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本大約為0.211美元；燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電大約為0.125美元；核電則為0.114美元；生物質(zhì)能發(fā)電為0.113美元；燃煤發(fā)電成本為0.109美元；聯(lián)合循環(huán)渦輪機(jī)發(fā)電更是只有0.066美元。

根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦《年度能源展望2011》預(yù)計(jì)，2011年美國(guó)海上風(fēng)力發(fā)電的成本可能比2010年還要高出50%。在歐洲，受可再生能源電力目標(biāo)的壓力，同時(shí)新的風(fēng)電場(chǎng)都建在更深的海域，這些因素都助長(zhǎng)了全球海上風(fēng)電項(xiàng)目成本的增長(zhǎng)，進(jìn)而影響了美國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目的成本。因此降低成本成為促進(jìn)美國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵。

不過(guò)，隨著海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在美國(guó)的逐步發(fā)展，成本下降也是有可能的。Domonion資源公司在這方面就率先進(jìn)行了嘗試，采用來(lái)自不同發(fā)電源的電力。該公司表示，隨著供應(yīng)鏈的發(fā)展，海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的價(jià)格將有所下降。另外，該公司的子公司、弗吉尼亞州最大的電力企業(yè)Dominion弗吉尼亞電力公司還提出，將進(jìn)行初步調(diào)查研究，以建設(shè)一條從弗吉尼亞海岸通往大西洋海上風(fēng)場(chǎng)的高壓水下輸電線路，嘗試用一條線路傳輸多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)的電力。

海上風(fēng)電發(fā)展迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)

海上風(fēng)電并不是新生產(chǎn)業(yè)，但卻算得上是美國(guó)能源大家庭中的新鮮面孔，業(yè)界和政府一致認(rèn)為它擁有無(wú)限潛力。但如同其他清潔能源一樣，海上風(fēng)電也遭受各種困擾，加之大量投資帶來(lái)的不確定性，投資者往往會(huì)對(duì)這一綠色能源的處女地猶豫不決。

自?shī)W巴馬成為美國(guó)總統(tǒng)以來(lái)，關(guān)于清潔能源和經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的話題在美國(guó)已被無(wú)數(shù)次討論。美國(guó)政府公布的2012年預(yù)算，非常認(rèn)可去年美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室在一份報(bào)告中所做的預(yù)測(cè)，即每增加1兆瓦海上風(fēng)電的裝機(jī)容量，就能夠創(chuàng)造20個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，而美國(guó)海上風(fēng)電的潛力高達(dá)400萬(wàn)兆瓦。同時(shí)，這份預(yù)算也肯定了能源部提出的海上風(fēng)電建設(shè)規(guī)劃。隨著美國(guó)內(nèi)政部決定大幅簡(jiǎn)化海上風(fēng)電項(xiàng)目的批復(fù)程序，人們有理由相信，美國(guó)的海上風(fēng)電行業(yè)未來(lái)將有大動(dòng)作。

美國(guó)內(nèi)政部去年針對(duì)大西洋外大陸架風(fēng)能開(kāi)發(fā)發(fā)起了“智能起航”的倡議，這個(gè)倡議與早前的太陽(yáng)能促進(jìn)措施類(lèi)似，目的是簡(jiǎn)化海上風(fēng)電項(xiàng)目的審批程序。此次發(fā)布的《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)》，肯定了美國(guó)發(fā)展海上風(fēng)電的可行性和市場(chǎng)潛力，并將新澤西、特拉華、馬里蘭和弗吉尼亞列為海上風(fēng)電的理想發(fā)展地。

可以看到，目前美國(guó)的部分地區(qū)也已開(kāi)始向這個(gè)方向努力。今年2月，新澤西州專(zhuān)門(mén)為海上風(fēng)電設(shè)立了一個(gè)名為“購(gòu)買(mǎi)海上可再生能源電力”的強(qiáng)制性項(xiàng)目，規(guī)定州內(nèi)所有公共事業(yè)公司必須按照一定的比例，購(gòu)買(mǎi)已獲批海上風(fēng)電項(xiàng)目建成后生產(chǎn)的電力。不久前，馬里蘭州州長(zhǎng)批準(zhǔn)了一份新法案——海上風(fēng)電法案，依據(jù)該法案，馬里蘭州的公共事業(yè)公司必須與海上風(fēng)電企業(yè)簽署長(zhǎng)期購(gòu)電合同，要求區(qū)域內(nèi)的4家電力公司未來(lái)必須與合格的海上風(fēng)電場(chǎng)簽署為期20年的購(gòu)電協(xié)議。這意味著馬里蘭州未來(lái)的電力供應(yīng)中必然會(huì)出現(xiàn)海上風(fēng)電。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，對(duì)海上風(fēng)能的有效利用，將有助于實(shí)現(xiàn)美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬確立的到2035年全國(guó)80%的電力來(lái)自可再生能源的目標(biāo)。但是對(duì)于一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，海上風(fēng)電勢(shì)必要經(jīng)歷一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的發(fā)展期，以證明它兼具可行性和經(jīng)濟(jì)性，可以看到的積極因素要多過(guò)不利因素。因此，未來(lái)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在美國(guó)會(huì)有多快的發(fā)展，能走多遠(yuǎn)，還是要看美國(guó)相關(guān)政策的扶持力度。