王芳

2020年無疑是全球海上風(fēng)電開發(fā)最為活躍的一年。經(jīng)過多年積淀，歐洲地區(qū)繼續(xù)領(lǐng)跑全球，而亞太地區(qū)和美國市場(chǎng)正在加快發(fā)展，有望成為未來十年全球海上風(fēng)電裝機(jī)增長的助推器。

美國能源部（United States Department of Energy）在2019年設(shè)定的該國海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)為：到2030年，海上風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到22GW；到2050年，海上風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到86GW。

2020年，是美國海上風(fēng)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(quán)限范圍內(nèi)開展海上風(fēng)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(shè)定了明確的海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)：到2030年裝機(jī)容量達(dá)到12GW，到2035年裝機(jī)容量達(dá)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(jìn)入美國海上風(fēng)電市場(chǎng)，并支持當(dāng)?shù)刂匾娘L(fēng)電供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)增長。

可以預(yù)見，海上風(fēng)電開發(fā)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益有望極大推動(dòng)美國后疫情時(shí)代的經(jīng)濟(jì)綠色復(fù)蘇。

重點(diǎn)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(shí)現(xiàn)100%可再生能源發(fā)電。在向該目標(biāo)前進(jìn)的道路上，羅德島州建立了美國的第一座海上風(fēng)電場(chǎng)—— 布洛克島（Block Island）海上風(fēng)電項(xiàng)目。

此外，羅德島州還將從全球最大的海上風(fēng)電開發(fā)企業(yè)沃旭能源（——rsted）計(jì)劃建設(shè)、裝機(jī)容量為400MW的Revolution Wind項(xiàng)目購買電力。該州州長已經(jīng)宣布一項(xiàng)提議，要求在2021年上半年建設(shè)600MW的海上風(fēng)電項(xiàng)目，這也是該州實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)展目標(biāo)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(fēng)電場(chǎng)—— Vineyard海上風(fēng)電項(xiàng)目。它由Iberdrola在美國的子公司和哥本哈根基礎(chǔ)設(shè)施公司（CIP）共同開發(fā)，預(yù)計(jì)耗資28億美元，裝機(jī)容量為800MW，并網(wǎng)后能夠?yàn)槌^40萬戶家庭提供電力，每年能減少160噸二氧化碳排放。

該項(xiàng)目原定于2022年完工，但至今仍未動(dòng)工。美國海洋能源管理局（BOEM）對(duì)于該項(xiàng)目的環(huán)境和技術(shù)審批十分嚴(yán)格，所有人的目光都聚焦于此，有關(guān)環(huán)境的審查對(duì)于未來大西洋海上風(fēng)能資源發(fā)展?jié)摿Φ墓浪愫湍芊裢瓿芍輰用婧Ｉ巷L(fēng)電裝機(jī)容量目標(biāo)非常重要，開發(fā)商和投資商對(duì)此非常關(guān)注。供應(yīng)鏈廠商則關(guān)心對(duì)創(chuàng)新技術(shù)的審查，包括單機(jī)容量高達(dá)14MW的風(fēng)電機(jī)組、單樁與導(dǎo)管架組合式基礎(chǔ)等，這決定著他們能否在未來抓住更多商機(jī)。

預(yù)計(jì)美國海洋能源管理局將在2020年12月下旬做出決定，同時(shí)還有10座風(fēng)電場(chǎng)處于與Vineyard海上風(fēng)電場(chǎng)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(fēng)電（Coastal Virginia Offshore Wind，CVOW）示范項(xiàng)目正式啟動(dòng)，目前已完成兩臺(tái)6MW海上風(fēng)電機(jī)組的安裝。

該項(xiàng)目由美國能源巨頭Dominion Energy開發(fā)，是首個(gè)在美國聯(lián)邦海域，而非州政府管轄海域建設(shè)的海上風(fēng)電項(xiàng)目。項(xiàng)目于近期完成了可靠性測(cè)試，并準(zhǔn)備投入商業(yè)運(yùn)行。

下一步，美國海洋能源管理局將對(duì)Dominion Energy提交的項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營計(jì)劃（COP，是申請(qǐng)?jiān)诿绹?lián)邦海域進(jìn)行商業(yè)化海上風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)的重要文件之一，重點(diǎn)概述海上風(fēng)電項(xiàng)目如何建設(shè)、運(yùn)營和退役）進(jìn)行技術(shù)審查。在此期間，該風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電機(jī)組仍可保持運(yùn)行。

CVOW項(xiàng)目落成還有更深遠(yuǎn)的意義。Dominion Energy與沃旭能源借由該項(xiàng)目建立起合作關(guān)系。Dominion Energy將依托CVOW項(xiàng)目獲得管理海上風(fēng)電項(xiàng)目的寶貴經(jīng)驗(yàn)，建立起海上風(fēng)電供應(yīng)鏈，為其下一步大規(guī)模開發(fā)風(fēng)電項(xiàng)目提供支撐。

沃旭能源負(fù)責(zé)試點(diǎn)項(xiàng)目的海洋工程、采購和施工，并投資2000萬美元，用于起重機(jī)和碼頭泊位的改善。弗吉尼亞州也準(zhǔn)備投資4000萬美元，在美國東海岸建立海上風(fēng)電供應(yīng)鏈和服務(wù)樞紐，為該州實(shí)現(xiàn)在2034年前使海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到5.2GW的目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

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(jìn)大西洋中東南部的風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)和海上風(fēng)電產(chǎn)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(jī)容量為800MW的小鷹（Kitty Hawk）項(xiàng)目的建設(shè)。

紐約州是美國海上風(fēng)電裝機(jī)容量規(guī)劃目標(biāo)設(shè)定最高的州，即到2035年將達(dá)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(jīng)為Empire Wind Sunrise和South Fork兩個(gè)項(xiàng)目完成了約20%的招標(biāo)。

部分開發(fā)商此前已經(jīng)向紐約州能源研究和開發(fā)管理局提交了海上風(fēng)電項(xiàng)目投標(biāo)書，將安裝高達(dá)2.5GW的海上風(fēng)電裝機(jī)。其中包括Equinor的兩個(gè)競(jìng)標(biāo)項(xiàng)目，在2021年第一季度之前，英國石油公司（BP）可能將成為該項(xiàng)目的合作伙伴。

Equinor競(jìng)標(biāo)的項(xiàng)目是帝國風(fēng)電第二階段（Empire Wind Phase Two），裝機(jī)容量約為800MW；燈塔風(fēng)電項(xiàng)目（Beacon Wind），裝機(jī)容量為1230MW。兩個(gè)項(xiàng)目都將使用南布魯克林碼頭作為建設(shè)和運(yùn)維的基地。

沃旭能源和Eversource兩家公司為該州的旭日（Sunrise）海上風(fēng)電項(xiàng)目提交了多個(gè)備選方案，他們邀請(qǐng)Con Edison公司一道合作共同推動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)的落地。Iberdrola已通過其美國子公司Avangrid，與Vineyard項(xiàng)目的合資企業(yè)哥本哈根基礎(chǔ)設(shè)施公司，提交了一份裝機(jī)容量達(dá)1.3GW的Liberty Wind項(xiàng)目的投標(biāo)方案。

海上風(fēng)電安裝船

除項(xiàng)目外，對(duì)于海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可討論的內(nèi)容還有很多，比如海上風(fēng)電安裝船。

從全球范圍來看，隨著裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大，風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)輪直徑變得更大，風(fēng)電場(chǎng)向離岸更遠(yuǎn)的水域延伸。目前，海上風(fēng)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(fēng)電機(jī)組的最大單機(jī)容量約為3MW，風(fēng)輪直徑為90m；到2016年，這一數(shù)字已經(jīng)達(dá)到8MW，風(fēng)輪直徑超過165m；最新一代機(jī)型的風(fēng)輪直徑更是超過220m。更大的風(fēng)電機(jī)組需要匹配更大的單樁或?qū)Ч芗芑A(chǔ)，進(jìn)而對(duì)安裝能力提出了更高要求。一些船只已經(jīng)過改裝和升級(jí)，但是隨著海上風(fēng)電的發(fā)展，為了滿足最新技術(shù)要求以及對(duì)安裝能力的要求，造船機(jī)構(gòu)一直在推出更大噸位的船只。

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

在美國，有很多關(guān)于船舶可用性的討論，特別是超大型高價(jià)值風(fēng)電機(jī)組安裝船（WTIV），以及海事、港口和物流部門對(duì)這一風(fēng)電行業(yè)“硬實(shí)力”的支持。

據(jù)悉，Dominion Energy在當(dāng)?shù)赝顿Y建造了一臺(tái)2200噸的起重機(jī)，它能夠吊裝現(xiàn)階段全球單機(jī)容量最大的風(fēng)電機(jī)組—— 西門子歌美颯的14MW機(jī)型，其風(fēng)輪直徑達(dá)到220m。

挪威OIM公司還提出在美國建造一艘配備起重能力達(dá)到2600噸起重機(jī)的海上風(fēng)電安裝船。該船最大吃水深67m，可實(shí)現(xiàn)全年工作。投運(yùn)后，將會(huì)減少美國海上風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)對(duì)海外安裝船的依賴。