CWEA报告分享|海上风电可满足美国四分之一的电力需求（附系列报告下载）

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美国加州大学最近发布的一份报告表示，可再生能源有潜力成为美国能源供应的 "基石。到2050年，海上风电可满足美国四分之一的电力需求。

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该报告是《2035报告》系列（   2035 Report series）的第三份报告 ，该系列报告的首份报告分析了到 2035 年美国如何在全国范围内提供 90% 的清洁电力，第二份报告则分析了到 2035 年美国销售的所有汽车和卡车如何实现全部由电力驱动。第三份报告则聚焦美国海上风电的潜力。

加州大学伯克利分校的研究人员发现，美国海岸沿线（ 包括五大湖区域 ） 有超过 4000 GW的海上风电技术可开发潜力。

上图为美国海上风能技术开发潜力分布示意图以及7个气象年的平均容量因子分布。技术开发潜力是指在各种土地使用、环境、技术和性能限制条件下，海上风能可实现的总发电量。技术潜力是指对海上风能发电量的上限估计。美国拥有近4000GW海上风电技术开发潜力。其中有超过 1000GW的潜力具有高产能，其容量系数（capacity factors）超过 50%，这表明美国的近海风电可以提供经济、可靠的清洁能源发电。

海上风电可极大地补充陆上风电和太阳能装机，帮助美国到 2050 年实现 95% 的清洁电网，且不会“对电力批发成本产生重大影响”。

报告显示，如果能得到合适的政策组合支持，到2050年，海上风能可满足美国 10-25% 的电力需求。 这一切都归功于海上风电快速下降的技术成本以及拜登政府去年通过的《通胀削减法案》（IRA）。该法案为可再生能源和相关技术提供了高达 3690 亿美元的新的和扩展的税收激励措施。

美国将于本月举行 首次墨西哥湾海上风电拍卖 ，预计有3.7GW潜在项目进入拍卖程序。美国政府已设定到 2030 年海上风电装机容量30GW的目标，但美国海上风电行业仍然面临着成本飙升、与渔业以及海洋环保的冲突等问题。 （参考： 美国2.8GW新泽西海上风电项目进入关键环境审查阶段； 美国化石能源利益集团鼓动居民反对海上风电项目 ； 最新报告|奋起直追，美国海上风电规划装机总容量增至51.4GW ）

报告认为 加强海上风电和陆上风电及太阳能发电组合 可以实现气候目标的同时 还能“ 保持可负担的电价和电网的可靠性 ”。

上图为在雄心模式下，预计的2050 年 1 月、4 月和 8 月的全国平均每小时发电调度示意图。 包括海上风电在内的清洁能源技术组合对于确保未来电网的可靠性至关重要，因为海上风电对陆上风电和太阳能发电具有很好的互补性。

报告指出， 近海风电在晚间高峰时段以及冬夏两季高峰期间的发电，是对太阳能和陆上风电的很好补充。

报告称，受美国经济不断增长的影响，在建筑、交通和工业领域电气化程度的不断提高， 在未来几十年内，美国的电力需求将增加近两倍 ，从现在的 4000 TWh增加到 2050 年的 10700 TWh。

到2050 年在基准情景（顶部图示）和海上风电政策情景下（低、中和高雄心条件）海上风电与陆上风电及太阳能的累计装机容量对比情况，在高雄心情景下，海上风电占比需要更高。

高雄心情景下到2050年各区域装机情况（单位：GW）

报告表示，要实现这一目标， 美国需要在2035-2050年间，每年至少安装85GW的陆上风电和太阳能，以及27GW的海上风电 ，才能满足逐年增长的电力需求并在2050年实现净零排放。

满足美国国内海上风电制造需要的产业链设施发展情况

2022年已宣布在美国建厂的产业链发展情况

相比而言，美国在 2021 年仅仅安装了28 GW 的风能和太阳能设备，远低于目标。 因此报告呼吁从整个国家到各地区和联邦各州，都能 提供更多的政策，包括赠款、融资、规划和许可审批等支持形式，并进行跨地域协调 ，以扩大美国本土零部件制造和相关供应链的发展。

报告提供的政策建议认为，为抓住海上风电发展机遇，到2030年前，需要制定强有力的国家、地区和州政策，以建立国内供应链，促进社区参与，并建设配套基础设施。   

此外，该报告还附有智库能源创新（Energy Innovation）带来的一份政策简报，该简报认为，提高海上风电发展雄心，可为美国经济带来高达1.8 万亿美元的投资，并在 2050 年为该行业雇用约39万名工人。 

报告还提供了一个另类视觉：风电是最节约土地的新能源发电形式。 即便采用最具雄心的海上风电方案，到2050 年，海上风电机组安装所能影响的区域面积（包括风电机组、基础以及相关的激波和冲刷效应影响区域）也非常小，如上图显示， 美国国土总面积约900万平方公里，最具雄心的海上方案中，机组所影响的面积只有600万英亩。 相对于总的租赁区域、北海总的可用区域、美国技术可开发潜力区域（4100 GW可装机范围）、美国专属经济区海域和美国总国土面积而言，实现气候目标的海上风电占地几乎可以忽略不计。

报告还显示， 良好的海上风电输电规划可降低互联的成本。 美国要实现 净零电网，需要对输电基础设施进行大量的新投资，现有输电基础设施需要翻一番，至少需要 7000 亿美元的新输电投资。而通过将多个海上风电场集中在一起，采用单一的高压输电线路将它们与陆上电网连接起来，其支线投资可比传统的输电方式减少约 35%。这种集群形式，可使开发商建设更少、容量更大的输电线路，减少总投资并最大限度地降低能源损耗。

美国高雄心情景下需要新建的传输线路分布图

系列报告下载

来源： Energy Innovation、 Rechargenews、2035Report等

https://energyinnovation.org/wp-content/uploads/2023/07/2035-Offshore-Wind-Technical-Report.pdf

https://2035report.com/offshorewind/

https://2035report.com/offshorewind/press/

https://www.rechargenews.com/wind/offshore-wind-could-supply-a-quarter-of-us-power-needs/2-1-1494090  

编译：风能专委会CWEA公众号

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