2020年，美國海上風電邁開步伐

王芳

2020年無疑是全球海上風電開發最為活躍的一年。經過多年積淀，歐洲地區繼續領跑全球，而亞太地區和美國市場正在加快發展，有望成為未來十年全球海上風電裝機增長的助推器。

美國能源部（United States Department of Energy）在2019年設定的該國海上風電發展目標為：到2030年，海上風電總裝機容量達到22GW；到2050年，海上風電總裝機容量達到86GW。

2020年，是美國海上風電正式邁開步伐的一年。美國從聯邦政府到各州主管部門，各自在權限范圍內開展海上風電政策制定、行業監管、文件審批等工作。截至目前，僅在美國東海岸地區，各州政府設定了明確的海上風電發展目標：到2030年裝機容量達到12GW，到2035年裝機容量達到29.1GW。這將吸引約550億～870億美元（約合人民幣3589.9億～5678.5億元）的投資進入美國海上風電市場，并支持當地重要的風電供應鏈產業實現業務增長。

可以預見，海上風電開發所產生的經濟效益有望極大推動美國后疫情時代的經濟綠色復蘇。

重點州的情況

羅德島州是美國面積最小的州，但在美國的能源發展史上足夠令人矚目，該州早前宣布在2030年實現100%可再生能源發電。在向該目標前進的道路上，羅德島州建立了美國的第一座海上風電場—— 布洛克島（Block Island）海上風電項目。

此外，羅德島州還將從全球最大的海上風電開發企業沃旭能源（——rsted）計劃建設、裝機容量為400MW的Revolution Wind項目購買電力。該州州長已經宣布一項提議，要求在2021年上半年建設600MW的海上風電項目，這也是該州實現可再生能源發展目標的一部分。

位于羅德島州北方的馬薩諸塞州曾擁有美國規劃的最大海上風電場—— Vineyard海上風電項目。它由Iberdrola在美國的子公司和哥本哈根基礎設施公司（CIP）共同開發，預計耗資28億美元，裝機容量為800MW，并網后能夠為超過40萬戶家庭提供電力，每年能減少160噸二氧化碳排放。

該項目原定于2022年完工，但至今仍未動工。美國海洋能源管理局（BOEM）對于該項目的環境和技術審批十分嚴格，所有人的目光都聚焦于此，有關環境的審查對于未來大西洋海上風能資源發展潛力的估算和能否完成州層面海上風電裝機容量目標非常重要，開發商和投資商對此非常關注。供應鏈廠商則關心對創新技術的審查，包括單機容量高達14MW的風電機組、單樁與導管架組合式基礎等，這決定著他們能否在未來抓住更多商機。

預計美國海洋能源管理局將在2020年12月下旬做出決定，同時還有10座風電場處于與Vineyard海上風電場相同的審批階段。

2020年上半年，在距離弗吉尼亞海灘43千米處，弗吉尼亞沿海海上風電（Coastal Virginia Offshore Wind，CVOW）示范項目正式啟動，目前已完成兩臺6MW海上風電機組的安裝。

該項目由美國能源巨頭Dominion Energy開發，是首個在美國聯邦海域，而非州政府管轄海域建設的海上風電項目。項目于近期完成了可靠性測試，并準備投入商業運行。

下一步，美國海洋能源管理局將對Dominion Energy提交的項目建設和運營計劃（COP，是申請在美國聯邦海域進行商業化海上風電項目開發的重要文件之一，重點概述海上風電項目如何建設、運營和退役）進行技術審查。在此期間，該風電場的風電機組仍可保持運行。

CVOW項目落成還有更深遠的意義。Dominion Energy與沃旭能源借由該項目建立起合作關系。Dominion Energy將依托CVOW項目獲得管理海上風電項目的寶貴經驗，建立起海上風電供應鏈，為其下一步大規模開發風電項目提供支撐。

沃旭能源負責試點項目的海洋工程、采購和施工，并投資2000萬美元，用于起重機和碼頭泊位的改善。弗吉尼亞州也準備投資4000萬美元，在美國東海岸建立海上風電供應鏈和服務樞紐，為該州實現在2034年前使海上風電裝機容量達到5.2GW的目標奠定基礎。

弗吉尼亞州州長還宣布將聯合馬里蘭州和北卡羅來納州推進大西洋中東南部的風電項目開發和海上風電產業鏈發展。這將有利于位于北卡羅來納州和弗吉尼亞州海域、裝機容量為800MW的小鷹（Kitty Hawk）項目的建設。

紐約州是美國海上風電裝機容量規劃目標設定最高的州，即到2035年將達到9GW。迄今為止，紐約州能源研究和開發管理局（NYSERDA）和紐約長島電力局（LIPA）已經為Empire Wind Sunrise和South Fork兩個項目完成了約20%的招標。

部分開發商此前已經向紐約州能源研究和開發管理局提交了海上風電項目投標書，將安裝高達2.5GW的海上風電裝機。其中包括Equinor的兩個競標項目，在2021年第一季度之前，英國石油公司（BP）可能將成為該項目的合作伙伴。

Equinor競標的項目是帝國風電第二階段（Empire Wind Phase Two），裝機容量約為800MW；燈塔風電項目（Beacon Wind），裝機容量為1230MW。兩個項目都將使用南布魯克林碼頭作為建設和運維的基地。

沃旭能源和Eversource兩家公司為該州的旭日（Sunrise）海上風電項目提交了多個備選方案，他們邀請Con Edison公司一道合作共同推動風電場的落地。Iberdrola已通過其美國子公司Avangrid，與Vineyard項目的合資企業哥本哈根基礎設施公司，提交了一份裝機容量達1.3GW的Liberty Wind項目的投標方案。

海上風電安裝船

除項目外，對于海上風電產業的發展，可討論的內容還有很多，比如海上風電安裝船。

從全球范圍來看，隨著裝機規模不斷擴大，風電機組的風輪直徑變得更大，風電場向離岸更遠的水域延伸。目前，海上風電安裝船的平均使用年限約為13年。這聽起來不算太長，但如果我們回頭看看，2010年全球海上風電機組的最大單機容量約為3MW，風輪直徑為90m；到2016年，這一數字已經達到8MW，風輪直徑超過165m；最新一代機型的風輪直徑更是超過220m。更大的風電機組需要匹配更大的單樁或導管架基礎，進而對安裝能力提出了更高要求。一些船只已經過改裝和升級，但是隨著海上風電的發展，為了滿足最新技術要求以及對安裝能力的要求，造船機構一直在推出更大噸位的船只。

美國、歐洲等市場都希望能最大程度地增加本地安裝的能力，但事實上，從CVOW項目的安裝過程可以看出，在這方面還是任重道遠。該項目的海上風電機組基礎和安裝船都進口自歐洲，采用的單樁基礎采購自德國EEW特種管道建設公司。2020年4月，第一批單樁基礎和過渡件在羅斯托克港裝船，等到需要的風電機組和部件準備妥當后，該船才從歐洲啟程開往美國。

在美國，有很多關于船舶可用性的討論，特別是超大型高價值風電機組安裝船（WTIV），以及海事、港口和物流部門對這一風電行業“硬實力”的支持。

據悉，Dominion Energy在當地投資建造了一臺2200噸的起重機，它能夠吊裝現階段全球單機容量最大的風電機組—— 西門子歌美颯的14MW機型，其風輪直徑達到220m。

挪威OIM公司還提出在美國建造一艘配備起重能力達到2600噸起重機的海上風電安裝船。該船最大吃水深67m，可實現全年工作。投運后，將會減少美國海上風電項目開發對海外安裝船的依賴。