分布式风电市场报告：2022 年版摘要

分布式风电市场报告：2022年版摘要 爱丽丝·奥雷尔，林赛·谢里登，卡米拉·卡齐米尔丘克太平洋西北国家实验室 2022年8月 美国能源部能源效率和可再生能源办公室1 分布式风力发电市场报告:2022年版 目的、范围和数据 —总结截至2021年底的公开美国分布式风电年度数据 —分析各种规模的分布式风电项目 —提供独立于陆基和海上风电的数据和分析 —包括来自涡轮机制造商、项目安装商、州机构、美国清洁能源协会、美国能源信息管理局、联邦航空管理局、美国农业部、美国财政部、美国风力涡轮机数据库等的数据。 报告的作者 —主要作者：爱丽丝·奥雷尔;西北太平洋国家实验室（PNNL） —特约作者：林赛·谢里登、卡米拉·卡齐米尔丘克;PNNL 由 —美国能源部风能技术办公室 产品和可用性 —此摘要与基础报告和数据文件相辅相成 —所有产品可在以下网址获得：https://energy.gov/windreport 重要发现 •2021年，15个州从1，751台涡轮机组中增加了11.7MW的新分布式风电容量，投资额为4100万美元。美国分布式风电累计装机容量目前为1，075兆瓦。 •在2021年安装的11.7MW中，8.7MW来自使用大型涡轮机（尺寸大于1MW）的分布式风电项目，1.2MW来自使用中型涡轮机（101kW至1MW）的项目，1.8MW来自使用小型风力涡轮机（尺寸高达100kW）的项目。 •罗德岛州、堪萨斯州和明尼苏达州在2021年产能增加方面领先美国，这是每个州一个项目加起来占2021年安装的年度分布式风电容量的75%。 •翻新涡轮机继续占中型市场的大部分，小型风力改造项目继续占新的小型风电容量的很大一部分。在2019年、2020年和2021年使用中型涡轮机的六个项目中，至少有四个是翻新型号。2021年，小型风电改造占小风电总装机容量的42%。 •2021年，公用事业客户占分布式风电总容量的大部分（56%），而农业客户占安装项目数量最多（55%）。 •2021年新小型风电项目样本的平均容量加权安装成本为 5，120美元/千瓦。2021年小型风电改造项目样本的平均容量加权安装成本约为3，400美元/千瓦。2021年，使用大于 100kW涡轮机的样本项目的平均容量加权安装成本约为2，900美元/kW。 •2021年小型风电项目样本的平均容量系数为13%。2021年，使用大于100kW涡轮机的分布式风电项目样本的平均容量系数为22%。 内容 美国部署分布式风 美国分布式风电项目和销售小型风电认证 政策、激励措施和市场洞察分布式风电成本 趋势分布式风电性能分布式风电市场 未来的展望和结论 美国部署分布式风 2021年美国部署了11.7兆瓦的分布式风电容量 •2021年，来自所有50个州、哥伦比亚特区、波多黎各、美属维尔京群岛和关岛的89，000多台风力涡轮机的累计分布式风电容量达到1，075MW。 美国分布式风力发电能力 三个州在新的分布式风电容量方面领先于美国：罗德岛州，堪萨斯州和明尼苏达州 •2021年，15个州记录了新的分布式风电项目。 加州内布拉斯加州 科罗拉多州纽约伊利诺斯州俄亥俄 爱荷华州的罗德岛堪萨斯犹他州 麻萨诸塞州的佛蒙特州 密歇根威斯康辛州明尼苏达 美国各州分布式风电累计（2003-2021年）容量和2021年新增容量 爱荷华州和明尼苏达州是累积分布式风电容量最高的州 •爱荷华州和明尼苏达州拥有强大的风力资源，活跃的项目开发商，并且历来获得了大量美国农业部农村能源计划风能赠款。 分布式风电容量大于20兆瓦的州（2003-2021年） 爱荷华州、内华达州和阿拉斯加州是累积小风力发电量排名前三的州 •明尼苏达州在2021年的风电装机容量增加量最小，因为制造商Eocycle专注于那里的农业市场。 •从2017年到2020年，纽约在年度小型风电装机容量增加方面处于领先地位，但在纽约州能源和研究发展局小型风力涡轮机激励计划停止后，那里的安装量有所下降。 小型风力容量大于2兆瓦的州（2003-2021年） 美国分布式风电项目和销售 自2015年以来，六家开发商占使用100+kW涡轮机的项目分布式风电容量的40+% 使用大于100kW涡轮机的项目开发商，2012-2021年 2021年分布式风电制造商的代表性高于2019年和2020年 2012-2021年在美国销售的100kW以上涡轮机的风力涡轮机制造商 •在过去的十年中，GE能源集团一直是美国唯一一家用于分布式风电项目的大型涡轮机制造商。 来自美国和非美国的小型风电销售2021年制造商略有增长 美国小型风力涡轮机销售,2012-2021 •美国新型小型风力涡轮机制造商占2021年小型风力销售能力的65%。 小风认证 七台小型风力涡轮机通过美国风能协会9.1.2009或IEC61400-1、-2、-11标准认证 认证的小型风力涡轮机(截至7月31日圣, 申请人 涡轮模型 首次认证日期 认证的额定功率@11米/秒(千瓦) 认证标准 Bergey风能 Excel10 11/16/2011 8.9 美国风能协会9.1 Bergey风能 Excel15 2/5/2021 15.6 美国风能协会9.1 Eveready多元化产品(企业)有限公司 红隼e400nb 2/14/2013 2.5 美国风能协会9.1 Eocycle技术公司。 EO20/E025 3/21/2017 22.5/28.9 美国风能协会9.1 HI-VAWT技术公司/科莱特技术 DS3000 5/10/2019 1.4 美国风能协会9.1 博智风力发电 空气30/X 1/25/2019 0.16 IEC61400 博智风力发电 空气40/空气的微风 2/20/2018 0.16 IEC61400 •美国清洁能源协会（ACP）制定了一项新标准，以促进更容易的认证合规性。即将出台的ACP101-1标准将小型风力涡轮机定义为峰值功率为150kW或更低，微型涡轮机的峰值功率高达1kW。业界预计，未来新的涡轮机型号将获得该标准的认证。 政策、激励和市场洞察力 2021年，八个州对分布式风电项目的激励措施总价值为520万美元 美国分布式风激励奖,2013-2021 •这八个州是爱荷华州、堪萨斯州、密歇根州、明尼苏达州、内布拉斯加州、新墨西哥州、纽约州和佛蒙特州。 2021年，美国农业部共向22个风电项目提供了696，964美元的REAP赠款 农业部技术获得资助,2012-2021 •自2003年以来，美国农业部已授予超过7300万美元的REAP风力赠款。自2012年以来，这些风能赠款大幅减少，而太阳能光伏项目的奖励有所增加。 在过去的10年中，2012年和2018年只有两笔美国农业部REAP风电贷款，而太阳能贷款有所增加 美国农业部获得贷款技术,2012-2021 分布式风力发电成本的趋势 2021年新小型风电项目的平均容量加权安装成本为5，120美元/千瓦 2012-2021年美国新建和改造小型风电装机项目的平均成本和特定项目成本 •2021年小型风电改造项目的平均容量加权安装成本约为3，400美元/千瓦。使用翻新涡轮机的改造项目代表了改造安装成本范围的低端。 2021年使用大于100kW涡轮机的项目的平均容量加权安装成本为2 ，900美元/kW 2012-2021年使用大于100千瓦涡轮机的项目的平均年度和特定项目的安装成本 分布式风力发电性能 2021年发电项目样本中的小风力平均容量系数为13% 小风能力因素 2021年使用大于100kW涡轮机的分布式风电项目样本的平均容量系数为22% 使用大于100kW涡轮机的项目的容量系数 对于小型风电项目样本，2021年的实际能源产量低于提供给客户的初步估计 部分小型风电项目的实际和估计性能 •历史数据显示，对于大多数项目来说，2021年是低于平均水平的风资源年（如2021年归一化风速所示），这是2021年涡轮机性能低于预期的一个因素。 分布式风力发电市场 农业客户占2021年所有项目安装数量的55%，其次是住宅客户，占16% 按项目数量划分的分布式风电终端用户类型（2014-2021） 通常使用大型涡轮机的公用事业客户在2021年安装了总分布式风电 容量的56% 按项目容量划分的分布式风电终端用户类型（2014-2021） 从2012年到2021年，平均90%的分布式风电项目是互连的现场使用 2012-2021年按项目数量划分的现场用分布式风电和本地负荷 从2012年到2021年，55%的分布式风电总容量服务于本地负荷，而45%用于现场使用 2012-2021年按项目容量划分的现场用分布式风电和本地负荷 2021年，分布式风电项目中大于100千瓦的涡轮机的平均容量为1.1兆瓦 2003-2021年分布式风电项目中大于100kW的涡轮机的平均尺寸以及这些项目的平均规模 •2020年涡轮机的平均容量为2兆瓦。在2008年，2010年和2015年，中型涡轮机占这些年项目的40%以上时，也可以观察到平均涡轮机尺寸（和平均项目规模）的类似下降。 2021年小型风电销售容量为11-100kW的新涡轮机占大部分 按涡轮机尺寸划分的美国小型风电销售能力（2012-2021） 1–100kW新涡轮机的市场份额增加，而翻新11–100kW和小于1kW的涡轮机的市场份额下降 按涡轮机规模划分的美国小型风力销售占容量的百分比（2012-2021） 未来的前景和市场潜力 •分布式风能期货研究确定，在2022年基线情景中，919GW的电表后装置和474吉瓦的电表前端装置具有经济潜力。 o经济潜力被定义为具有正回报率 o在2035年的情景中，预测大幅增加，其中包括更多的政策支持，即延长联邦投资税收抵免和放宽选址条件。 •分布式风能协会的愿景是到2035年实现35吉瓦的电表后分布式风电，这需要实施政策和计划变更。 •OneEnergyEnterpriseLLC估计，工业客户在电表后的分布式风电市场潜力为36吉瓦。 •尽管这些研究有不同的重点和假设，但它们都同意分布式风电具有巨大的市场潜力。然而，根据目前的部署水平，要实现这些预测，需要作出超越一切照旧的努力。