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美国能源信息署《2019年度能源展望》:美海上风电需求上涨 潜力巨大

北极星风力发电网  来源:Tom Ewing, OE  作者:OffshoreIntel编辑整理  2019/3/13 13:57:20  我要投稿  

北极星风力发电网讯:美国能源信息署在其发布的《2019年度能源展望》中指出,未来30年,可再生能源发电量(风力、太阳能、水力)将从2018年的5000亿千瓦时增加到2050年的1.5万亿千瓦时。

美国能源信息署署长Linda Capuano表示:“该报告强调了可再生能源在美国发电能源结构中的比例正在攀升,增长动力主要来自于太阳能和风能。实际上,在我们的参考案例中预测,在不到十年的时间内,可再生能源在美国发电能源中的比重将超过煤炭和核能。”

在可再生能源的迭代中,驱动力并不单单来自于政治,而来自经济学家计算得出的发电成本数字。

随着大量天然气资源的发现,新的可采储量降低了气价,使得天然气能够取代煤炭满足基荷电力需求。风电的技术进步也在压低价格(毕竟风力是完全免费的)。伯克利实验室称,2009年的全美风电购买协议(PPA)价格高达7美分/千瓦时,而到了2017年,这一均价下降到了2美分/千瓦时。诚然,其中有联邦税收抵免的因素,而且是基于成本最低的风电区域,并不是海上风电

但是价格的走势已经说明问题。这一走势将持续下去,因为它背后有着最为宝贵的资源:人类智慧、独创性、想象力,这是当前最为丰富和富有成效的资源,因为此时此刻每一个问题上都可能汇集了无数的聪明才智来集思广益找到答案。

如果你住在波士顿、巴尔的摩或诺福克这些远离怀俄明和内布拉斯加的廉价风电中心的地区,那么你可能需要离家更近的海上风电资源。现在,沿海各城市和各州都在致力于提高海上风电在其电力结构中的比重。如何达到这一目标,实现海上风电的从无到有,我们需要仔细进行研究。

首先,我们从海洋能源管理局(BOEM)的网站开始着手。该网站的目的是提供信息而非研究,提供了当前已经获得投资的海上风电项目的相关信息。

BOEM所管辖的并不仅仅是风电,还有潮汐能。潮汐能是一种新兴技术,受BOEM监管。我们将在未来关注马萨诸塞州的相关项目进展情况。在东海岸,除纽约州外,许多州已经启动了海上风电项目,或是至少制定了规划。

• 新泽西州承诺在2030年以前提供3500兆瓦的海上风电。新泽西州也是NYBight开发项目规划的一部分。

• 2018年,马萨诸塞州通过了《促进清洁能源法案》(H.4857),指示能源部对高达1600兆瓦的风电采购的“必要性、效益和成本”进行调查研究。更值得注意的是,12月,BOEM宣布该州在联邦水域(马萨诸塞州海上约39万英亩)可再生能源租赁权竞拍总额创下新高。三家竞标企业的总竞标价格约为4.05亿美元。

• 弗吉尼亚州在距离弗吉尼亚海滩约20英里的海域拟建一处海上风能区块。去年12月,该州接受能源咨询公司BVG Associates的建议,成立一个“弗吉尼亚海上风电办公室”,为海上风电提供计算和推进。另一项建议是“朝着建立跨州地区供应链集群努力,为行业提供覆盖广泛的网络和各州的最佳条件。”换言之,是赶快着手为实现海上风电做好准备。

• 2016和2018年,BOEM批准了特拉华州海岸2个项目的租赁。

2017年,美国能源部发布了一份题为《2015-2030年美国海上风电经济潜力评估》的研究报告。其主要作者Philipp Beiter和Walter Musial均来自美国能源部下属国家可再生能源实验室(NREL)。

该评估基于求真务实的实践派分析,建立在两个重要指标的基础上:(1)“能源平准化成本”

“平衡化的能源成本”

第一个指标以每兆瓦时的成本表述了市场价格的竞争。第二个指标是避免成本,显示了其在能源市场的价值。因为如果这些电力并不被特定的市场需要,或是无法满足运营条件(如时段或峰值负载需求),或是无法取代备用产能,那么即使价格极低,也不具有系统运营的价值。

通过这些指标,国家可再生能源实验室对超过7000处美国沿海地区的海上风电选址在2015年至2027年间的经济潜力进行了评估。值得一提的是,该评估不包括政策激励和补贴,不包含碳定价或税收抵免的国家优惠政策,而是专注于风电成本的下降。其主要结论如下:

• 平准化成本或避免成本的变化(即使是细小的变化)可能引发风电项目经济潜力的重大改变。

• 拥有经济潜力的海上风电场主要来自于弗吉尼亚州东北海域和东海岸,至少在大西洋海域是如此。

• 技术推动价格的下降。通过建模,得出以下预测:

• 2015年,在150美元/兆瓦时或以下的价格水平,装机量为40吉瓦(GW),全部为底端固定式风电机,没有浮式风电机(而太平洋海域可能需要安装浮式风电机)。

• 到2022年,在150美元/兆瓦时或以下的价格水平,装机量可能达到870吉瓦,其中480吉瓦为底端固定式风电机,390吉瓦为浮式风电机。但重要的是,如果低于125美元/兆瓦时,那么装机量可能将达到290吉瓦;如果在100美元/兆瓦时以下,则底端固定式风电机装机量或将达到4吉瓦。

•到2027年,在150美元/兆瓦时或以下的价格水平,装机量可能达到1790吉瓦,其中600吉瓦为底端固定式风电机,1190吉瓦为浮式风电机。如果低于125美元/兆瓦时,那么装机量可能将达到1280吉瓦(固定式520,浮式760);如果在100美元/兆瓦时以下,则装机量为450吉瓦(固定式240,浮式210)。

当然,这只是理论上的推测,但海上风电的光明前景无需怀疑。国家可再生能源实验室还列举了美国海上风电发展所需的一些关键因素:

• 技术创新的持续投资;

• 打造能够比肩欧洲海上风电供应的美国国内供应链;

• 欧洲成本下降也将影响美国风电业;

• 可能支持价格的政策决策,如税收抵免、碳定价、贷款担保。或是一些负面因素,如监管层的不确定性和市场障碍。

新的海上风电项目在各个阶段,都面临着艰巨的挑战和高昂的成本。但是,生活离不开电力,而可再生能源是现在唯一的方向。在全国各地,核电和煤炭项目,无论是新项目还是扩建,都已经是过去式。天然气被认为是“过渡能源”,是我们实现100%可再生能源前的过渡。而考虑到宾夕法尼亚州、新泽西州、马萨诸塞州和缅因州的一些大型天然气项目所遭到的广泛而强烈的反对,其“过渡能源”的地位越来越被人所公认。大众希望得到廉价的能源,但这种廉价的能源首先要是清洁的。而在这方面,海上风电无疑拥有十足的潜力。现在是时候深挖这些潜力了。


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