王芳

2020年無疑是全球海上風電開發(fā)最為活躍的一年。經過多年積淀，歐洲地區(qū)繼續(xù)領跑全球，而亞太地區(qū)和美國市場正在加快發(fā)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(fā)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(lián)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(yè)監(jiān)管、文件審批等工作。截至目前，僅在美國東海岸地區(qū)，各州政府設定了明確的海上風電發(fā)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?shù)刂匾娘L電供應鏈產業(yè)實現(xiàn)業(yè)務增長。

可以預見，海上風電開發(fā)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(fā)展史上足夠令人矚目，該州早前宣布在2030年實現(xiàn)100%可再生能源發(fā)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(fā)企業(yè)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(xiàn)可再生能源發(fā)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(guī)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(fā)，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(huán)境和技術審批十分嚴格，所有人的目光都聚焦于此，有關環(huán)境的審查對于未來大西洋海上風能資源發(fā)展?jié)摿Φ墓浪愫湍芊裢瓿芍輰用婧Ｉ巷L電裝機容量目標非常重要，開發(fā)商和投資商對此非常關注。供應鏈廠商則關心對創(chuàng)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(fā)，是首個在美國聯(lián)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(yè)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(lián)邦海域進行商業(yè)化海上風電項目開發(fā)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(guī)模開發(fā)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(xiàn)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(lián)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(fā)和海上風電產業(yè)鏈發(fā)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(guī)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(fā)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(fā)商此前已經向紐約州能源研究和開發(fā)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(yè)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(yè)的發(fā)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(guī)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(shù)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(fā)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(yè)“硬實力”的支持。

據(jù)悉，Dominion Energy在當?shù)赝顿Y建造了一臺2200噸的起重機，它能夠吊裝現(xiàn)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(xiàn)全年工作。投運后，將會減少美國海上風電項目開發(fā)對海外安裝船的依賴。