從全球來看，海上風(fēng)電已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段。截至2019 年年底，全球海上風(fēng)電累計并網(wǎng)容量接近3000 萬千瓦。其中，美國僅有羅德島州的一個3 萬千瓦海上風(fēng)電場在運(yùn)。但美國海上風(fēng)能資源十分豐富，相關(guān)政策不斷出臺，一批規(guī)劃項目正在推進(jìn)，預(yù)計近期將有較快發(fā)展。本系列文章將圍繞美國，尤其是該國東部海域的海上風(fēng)電相關(guān)情況，從政策和市場兩個角度介紹其海上風(fēng)電的資源潛力、監(jiān)管政策、開發(fā)流程、產(chǎn)業(yè)配套等。

美國首個海上風(fēng)電場-30MW布洛克島風(fēng)電場

　　

　　

　　美國海上風(fēng)電項目開發(fā)主要由聯(lián)邦內(nèi)政部海洋能源管理局（BOEM）監(jiān)管。根據(jù)“2005年能源政策法案”第388節(jié)的規(guī)定，內(nèi)政部負(fù)責(zé)在外大陸架（OCS）海上可再生能源設(shè)施開發(fā)中協(xié)調(diào)其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)。在與美國能源監(jiān)管委員會（FERC）的諒解備忘錄中，明確規(guī)定外大陸架區(qū)域可再生能源（包括海上風(fēng)電，不含潮汐能）項目的生產(chǎn)和傳輸都由內(nèi)政部專門負(fù)責(zé)，而內(nèi)政部海洋能源管理局則成為具體實施協(xié)調(diào)職能的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)，并于2009年簽發(fā)了正式版監(jiān)管條例，建立海上可再生能源開發(fā)計劃，主要負(fù)責(zé)外大陸架區(qū)域能源（包括傳統(tǒng)和可再生能源）項目開發(fā)，風(fēng)電場選址和運(yùn)營，授予外大陸架區(qū)域租賃權(quán)、地役權(quán)或路權(quán)等工作。其他聯(lián)邦、州層面機(jī)構(gòu)[主要涉及執(zhí)行“國家環(huán)境政策法”（NEPA）的機(jī)構(gòu)]則主要參與風(fēng)電場選址和運(yùn)營相關(guān)監(jiān)管或?qū)徟马?。在美國，海上風(fēng)電與其他電力能源項目類似，需要經(jīng)過多年的開發(fā)建設(shè)過程，主要包括規(guī)劃分析、海域租賃、海域選址、建設(shè)運(yùn)營等4個階段（一般耗時7~10年）。

　　

　　規(guī)劃分析階段（約2年）：通常，該步驟可由海洋能源管理局或項目開發(fā)商發(fā)起，即：海洋能源管理局在《聯(lián)邦公告》中簽發(fā)“興趣意向書”（RFI），或為海上風(fēng)電場待開發(fā)區(qū)（WEA）簽發(fā)“信息提名征詢書”；開發(fā)商向海洋能源管理局提交風(fēng)電場海域的租賃使用申請。規(guī)劃分析流程發(fā)起后，根據(jù)州長或州政府要求，將成立政府間任務(wù)工作組，為新確定的海上風(fēng)電場待開發(fā)區(qū)提供必要的專家力量支撐。海洋能源管理局將對海上風(fēng)電場待開發(fā)區(qū)的可行性進(jìn)行評審分析，發(fā)布意向通知書（NOI），準(zhǔn)備環(huán)境評估材料,發(fā)布關(guān)于環(huán)境評估的可行性通知書（NOA）。其中，環(huán)境評估需要對所在海域的風(fēng)速、海浪高度、海床條件、海洋生物情況等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研。

　　

　　海域租賃（1~2年）：由海洋能源管理局提出并發(fā)布租賃競拍公告，舉行租賃競拍，簽發(fā)租賃合同。

　　

　　海域選址（不超過5年）：開發(fā)商提交場址評估計劃（SAP），并獲得海洋能源管理局的批準(zhǔn)，開展項目場址評估和調(diào)研工作。

　　

　　建設(shè)運(yùn)營（建設(shè)過程一般耗時2年，項目運(yùn)營周期一般為25年）：由開發(fā)商提交建設(shè)運(yùn)營計劃（COP）；海洋能源管理局對建設(shè)運(yùn)營計劃進(jìn)行審核，并發(fā)布NOI和基于建設(shè)運(yùn)營計劃的環(huán)評報告（EIS）；由海洋能源管理局批準(zhǔn)通過建設(shè)運(yùn)營計劃[發(fā)布對于建設(shè)運(yùn)營計劃的決定意見（ROD）]；開發(fā)商提交設(shè)計和安裝計劃，并根據(jù)計劃開始實施工程建設(shè)。

　　

　　風(fēng)電場項目開工建設(shè)一般至少需要3個條件：一是項目的建設(shè)運(yùn)營計劃得到聯(lián)邦內(nèi)政部和所在州監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，涉及的聯(lián)邦、州監(jiān)管機(jī)構(gòu)及相應(yīng)流程如表1所示；二是已與電力承購商簽訂購電協(xié)議（PPA）；三是完成項目融資。

　　規(guī)劃分析和海域租賃階段。BOEM通過發(fā)布“興趣意向書”確認(rèn)提出的租賃區(qū)域是否具有市場吸引力，保證租賃區(qū)域的市場競爭性，并在此基礎(chǔ)上發(fā)布“信息提名征詢書”，征求公眾對于租賃區(qū)域的意見建議。在舉行租賃競拍前，海洋能源管理局必須嚴(yán)格按照《國家環(huán)境政策法》履行環(huán)境審核與評估流程。

　　

　　項目選址及建設(shè)運(yùn)營階段。在競拍中獲得租賃權(quán)的開發(fā)商（承租方）需要在1年內(nèi)分別提交場址評估計劃（SAP），計劃需詳細(xì)描述如何在這一階段開展風(fēng)能資源深度評估及技術(shù)測試工作。海洋能源管理局需要對提交的計劃進(jìn)行審核評估，給出評審意見（通過、拒絕或附帶評價的通過）。通過場址評估計劃的承租方將獲得5年期限參與場址評估活動，并在期間提交建設(shè)運(yùn)營計劃，計劃不僅需要詳細(xì)描述如何開展風(fēng)電場的建設(shè)運(yùn)營工作，還必須涵蓋租賃期滿后風(fēng)電場的退役處理。如果項目需要將電力傳輸?shù)疥懙?，則需要在建設(shè)運(yùn)營計劃中提出鋪設(shè)管道、海纜或其他附屬設(shè)備所需地役權(quán)的請求。海洋能源管理局在給出評審意見（通過、拒絕或附帶評價的通過）前，需要向公眾征求意見建議，確保項目的環(huán)保性和技術(shù)可行性。

　　

　　

　　海上風(fēng)電項目的發(fā)展壯大主要受聯(lián)邦及州政府，特別是州政府的立法或行政推動。美國東部沿海大部分州政府都頒布了法律、行政命令以及海上風(fēng)電的容量發(fā)展目標(biāo)（RPS），并建立了綠色銀行、綠色債券等融資機(jī)制，還開創(chuàng)“海上風(fēng)電可再生能源證書”（OREC）的方式，根據(jù)每個海上風(fēng)電項目的開發(fā)和運(yùn)營成本給予開發(fā)商一定條件和限額的浮動資金補(bǔ)貼，努力降低開發(fā)風(fēng)險，鼓勵當(dāng)?shù)仉娏?、私人開發(fā)商積極參與到開發(fā)中去。

　　

　　一、聯(lián)邦層面的激勵政策

　　

　　美國聯(lián)邦政府為刺激風(fēng)電項目開發(fā)，為私人投資方引入稅收抵免和融資機(jī)制，例如免稅債券、貸款擔(dān)保計劃和低息貸款。其中，對項目建設(shè)和運(yùn)營激勵力度最大、最重要的政策是生產(chǎn)稅抵免和投資稅抵免政策。

　　可再生能源生產(chǎn)稅抵免（PTC）：允許風(fēng)電設(shè)施（陸上和海上）的所有者和開發(fā)商在設(shè)施投入使用后的10年內(nèi)，每年為上網(wǎng)度電申請聯(lián)邦所得稅抵免。對于2017―2020年破土動工的項目，度電抵免水平取決于項目啟動建設(shè)時間，并且開工后四年內(nèi)必須建成投運(yùn)才能享受該政策。

　　商業(yè)能源投資稅收抵免（ITC）：針對可再生能源項目投資的聯(lián)邦所得稅抵免。與PTC不同，ITC是指在項目正式投運(yùn)后，其資本性投資總額的一定百分比可以抵扣項目業(yè)主/開發(fā)商的應(yīng)納稅額，相當(dāng)于為項目提供了一次性投資補(bǔ)貼。如果項目在2021年前破土動工，可以放棄PTC，申請享受ITC。

　　

　　

　　除了聯(lián)邦層面的激勵舉措外，一些位于東海岸的州也制定了推動海上風(fēng)電項目開發(fā)的鼓勵政策。

　　

　　

　　一般來說，海上風(fēng)電項目除了依據(jù)購電協(xié)議在電力批發(fā)市場獲得賣電收入外，還可以通過海上風(fēng)電可再生能源證書機(jī)制獲得額外收益。海上風(fēng)電可再生能源證書與清潔能源配額制（CES）中的可再生能源證書（REC）類似，它為海上風(fēng)電項目的投資建設(shè)提供經(jīng)濟(jì)激勵，以更好地實現(xiàn)各州制定的可再生能源發(fā)展目標(biāo)，其基本原理是：

　　

　　州政府對海上風(fēng)電電量在清潔能源配額中所占的比例作出約束性規(guī)定，即要求海上風(fēng)電電量必須占到供電公司（Load Serving Entity）供電量的一定百分比；海上風(fēng)電項目每發(fā)出1兆瓦時電能即獲得1個海上風(fēng)電可再生能源證書；政府清算機(jī)構(gòu)（Clearing House）從具備資質(zhì)的風(fēng)電開發(fā)商處購買證書，并將其轉(zhuǎn)賣給供電公司；供電公司需要收集到的證書數(shù)量比重與其售電量比重成正比，以履行海上風(fēng)電配額義務(wù)，否則就需要向政府支付履約款（Alternative Compliance Payment）。

　　

　　

　　馬薩諸塞州：2016年，通過一項法律，要求截至2027年該州公用事業(yè)公司需采購160萬千瓦的海上風(fēng)電裝機(jī)容量。2018年，通過立法，授權(quán)公用事業(yè)公司采購額外的160萬千瓦海上風(fēng)電裝機(jī)容量，即截至2035年的采購量達(dá)到320萬千瓦，該目標(biāo)建議于2019年5月由馬薩諸塞州能源資源部正式提出。

　　

　　馬里蘭州：2013年，《海上風(fēng)能法案》修訂了該州的“可再生能源配額制”，將海上風(fēng)能納入其中，并以海上風(fēng)能可再生能源證書的形式為海上風(fēng)電項目提供財務(wù)支持。2019年5月，發(fā)布一項法令，制定了2030年實現(xiàn)120萬千瓦海上風(fēng)電裝機(jī)容量的發(fā)展目標(biāo)。

　　

　　新澤西州：2018年5月，通過立法將2030年海上風(fēng)電裝機(jī)容量發(fā)展目標(biāo)從110萬千瓦提高到350萬千瓦，以履行州長墨菲的行政命令。2019年11月，州長墨菲發(fā)布了另一項行政命令，將2035年的州海上風(fēng)電裝機(jī)容量發(fā)展目標(biāo)提高到750萬千瓦。

　　

　　紐約州：2017年1月，紐約州州長科莫宣布到2030年發(fā)展240萬千瓦海上風(fēng)電的承諾。2019年1月，州長科莫將該州2035年的海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)提高到900萬千瓦， 該目標(biāo)于2019年7月簽署成為法律。紐約長島電力局與深海風(fēng)能發(fā)電公司（Deepwater Wind） 簽署了為期20年的購電協(xié)議，由南叉風(fēng)電場（South Fork） 于2017年和2018年11月分別向長島電力局提供9萬千瓦和4萬千瓦海上風(fēng)電裝機(jī)容量。

　　

　　

　　海上風(fēng)電場接入系統(tǒng)的技術(shù)方案（網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、技術(shù)路線等）對項目的開發(fā)成本、開發(fā)規(guī)模、單機(jī)容量、開發(fā)風(fēng)險都有比較大的影響。

　　

　　接入系統(tǒng)方式。從接入網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的角度看，通常有輻射式和骨干網(wǎng)架式兩種方式接入系統(tǒng)。輻射式適用于一次建成的海上風(fēng)電基地接入系統(tǒng)；骨干網(wǎng)架式適合分期建設(shè)的海上風(fēng)電基地逐步接入系統(tǒng)。紐約能源與研究發(fā)展局（NYSERDA）是紐約州政府研究和投資機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)推薦紐約州近期發(fā)展的風(fēng)電項目以輻射式的方式接入系統(tǒng)。

　　

　　交/直流技術(shù)選擇。海上風(fēng)電在距離海岸比較近的情況下，一般采取高壓交流方式接入電網(wǎng)；隨著送出距離增加，則更適合采用高壓直流方式接入。當(dāng)前，美國東部沿海的風(fēng)電項目距離海岸較近，所以，開發(fā)商多選擇將風(fēng)電項目以高壓交流的方式接入電網(wǎng)。未來，隨著風(fēng)電規(guī)模的擴(kuò)大，美國東部有可能大量海上風(fēng)電項目都在同一個調(diào)度網(wǎng)范圍內(nèi)或者跨調(diào)度網(wǎng)接入。隨著調(diào)度機(jī)構(gòu)對風(fēng)電項目的運(yùn)行可靠性和控制要求越來越高，以及市場交易等方面的要求，海上風(fēng)電項目的接入方式也更加趨向于高壓直流方式。紐約能源與研究發(fā)展局和紐約州公用事業(yè)監(jiān)管委員會組織進(jìn)行技術(shù)研討，其中，多端直流是備選的接入系統(tǒng)方案之一。

　　

　　接入系統(tǒng)工程建設(shè)。美國調(diào)度機(jī)構(gòu)要求發(fā)電開發(fā)商不僅應(yīng)承擔(dān)風(fēng)電項目本身的建設(shè)運(yùn)行費(fèi)用，還要承擔(dān)為了送出和消納風(fēng)電，導(dǎo)致電網(wǎng)升級改造的費(fèi)用，也就是要承擔(dān)“深成本”。由于海上風(fēng)電的配套送出費(fèi)用在前期階段不是很明晰，所以，監(jiān)管機(jī)構(gòu)允許通過“海上風(fēng)電可再生能源證書”的方式對上述費(fèi)用支出在工程建設(shè)后期進(jìn)行浮動補(bǔ)貼。

　　

　　接入系統(tǒng)可靠性要求。根據(jù)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會的法規(guī)要求，項目開發(fā)商在提交項目審批的材料中要包括項目的接入系統(tǒng)研究報告，報告需要對項目接入的可行性、必要性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析、研究和論述。獨(dú)立電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)，還要根據(jù)此項目情況滾動完成包含可能建成投產(chǎn)海上風(fēng)電項目的全網(wǎng)系統(tǒng)可靠性研究。系統(tǒng)可靠性研究要確保海上風(fēng)電項目在接入電網(wǎng)后，大電網(wǎng)的運(yùn)行要滿足北美電力可靠性委員會（NERC）、區(qū)域電網(wǎng)可靠性組織（Regional Reliability Organizations）等監(jiān)管機(jī)構(gòu)頒布的各項電網(wǎng)穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。另外，由于新的電源容量接入，電力市場方面的供求關(guān)系也會發(fā)生變化，需要開展相應(yīng)的分析。

　　

　　接入系統(tǒng)可靠性研究。接入系統(tǒng)研究主要從兩個角度對電網(wǎng)安全可靠性進(jìn)行分析。一是分析新（擴(kuò)、改）建項目對電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成多大程度的影響。二是分析為滿足電網(wǎng)穩(wěn)定性或者供電可靠性要求（有可能是新增的要求），需要進(jìn)行何種電網(wǎng)升級改造工作以滿足上述要求。所有的獨(dú)立電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)都提供上述兩類接入系統(tǒng)研究咨詢服務(wù)。開發(fā)商在完成上述工作，同意簽訂入網(wǎng)協(xié)議，并向聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會遞交材料之后，才能開展項目的施工圖設(shè)計、建設(shè)、安裝、調(diào)試和運(yùn)行等工作。CWEA

　　

　　文 | 全球能源互聯(lián)網(wǎng)集團(tuán)有限公司（發(fā)展合作組織） 賀慶，金穎，王乾坤