推进美国离岸风电发展报告

推进美国的海上风能 美国能源部对30吉瓦及以上电 能的战略贡献 我HGHLGHTS 30吉瓦 2030 110吉瓦 2050 免责声明。这项工作是作为美国政府一个机构赞助的工作的说明而编写的。美国政府或其任何机构，或其任何雇员，或其任何承包商，分包商或其雇员，均不对任何信息，仪器，产品的准确性，完整性或任何第三方的使用或此类使用的结果做出任何明示或暗示的保证，或承担任何法律责任或义务，或披露的过程，或表示其使用不会侵犯私有权利。此处通过商品名称、商标、制造商或其他方式提及任何特定的商业产品、流程或服务，并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构或其承包商或分包商对其的认可、推荐或偏袒。作者在此表达的观点和意见不一定陈述或反映美国政府或其任何机构、其承包商或分包商的观点和意见。 美国海上风能的发展亮点|2 图片由Lyfted媒体统治的能量 图片由海伦娜磅,能源部 这一策略 几十年来，美国能源部（DOE）一直是支持关键风能研究，开发，示范和部署（RDD&D）的全球领导者，帮助迎来商业风能生产。 这些投资为当今风能行业的崛起做出了贡献。该海上风能战略概述了美国能源部加速开发的方法 美国海上风电到2030年将部署30吉瓦（GW），并建立到2050年部署110吉瓦或更多的途径。1作为这一途径的关键部分，该战略还寻求支持拜登政府在2022年9月宣布的到2035年部署15GW的浮动海上风电容量 。22022年1月,美国能源部发布了一个全国性的策略3它概述了加速美国海上风能可持续发展的广泛优先领域。该战略文件概述了能源部对应对全国战略中指出的挑战的贡献，包括需要降低平准化能源成本;扩大可预测的租赁和许可流程;发展国内供应链;并扩大传播。美国能源部的努力构成了更广泛的全政府方法的一部分，以推进海上风能和加强美国输电网，作为我们国家清洁能源未来的一部分。 能源部所扮演的角色 十多年来，美国能源部领导了RDD&D，分析和利益相关者参与的强大组合，以推进美国的海上风能并支持实现其的传输系统升级。能源部支持关键技术的发展 通过研究、创新、协调规划工作、技术援助计划、社区参与、示范项目和联邦清洁贷款 能源部署、输电扩建和供应链开发。美国能源部定期与众多联邦、州、地方和部落政府机构和组织合作;国内和国际私营和公共能源实体;及其国家实验室。美国能源部与美国能源部等机构合作 1白宫。2021.“情况说明书：拜登政府启动海上风能项目以创造就业机会。”https://www.whitehouse.gov/briefing-room/声明-发布/2021/03/29/概况介绍-拜登政府-快速启动-海上风力-能源-项目-创造-就业机会. 2白宫。2022.“情况说明书：拜登-哈里斯政府宣布扩大美国海上风能的新行动。”https://www.whitehouse.gov/简报室/声明发布/2022/09/15/概况介绍拜登哈里斯政府宣布采取新行动扩大美国海上风能. 3美国能源部(DOE)。2022年。海上风力能源策略年代。https://www.energy.gov/sites/default/files/2022-01/offshore-wind-energy-strategies-report-2022年1月.pdf. 美国海上风能的发展亮点|3 海洋能源管理，帮助为选址和租赁提供信息，并与美国部门密切协调工作 商务部、美国交通部和其他机构在保护生物多样性和海洋共同利用的同时推进海上风能。通过这一战略，美国能源部概述了一项计划，与上述各方合作，利用其计划和资源的补充来支持海上风电，因为该机构寻求根据两党基础设施法和通货膨胀降低法案管理其年度拨款和新资源。 视觉上 美国能源部与其联邦合作伙伴一起设想了一个未来，即海上风能不 仅是国家脱碳经济和气候解决方案的关键部分，而且其发展方式是经济、可靠、可持续、公正和及时（图H-1）。 •持久的、客观的和有意义的就业 •的全球出口的组件和服务 •美国的领导作用在设计、制造、和部署浮动海上风力. 经济 愿景未来，海上风电将成为国家脱碳能源部门和气候解决方案的重要组成部分。海上风电促进的未来： •成本上一代和一个高价值的能源选项 可靠的 •可使用的电力生产在靠近沿海负荷中心 •有弹性的和可靠的传输基础设施 •无碳的生产可替代燃料和能源存储系统。 可持续的,只是,和及时的 •减少温室气体的排放,空气污染,水的消耗 •发展避免、减少和减轻影响海洋生物资源和栖息地。 •设计循环经济使用可回收材料的实践 •财务和就业福利及决策为当地和服务不足的社区提供机会 •海洋co-use最大化考虑其他经济和环境需求，包括渔业和部落利益 •协调和高效的允许和扩大租赁机会。 图的h。政府海上风力能源的愿景。插图：JohnFrenzl，国家可再生能源实验室（NREL） 美国海上风能的发展亮点|4 的机会 海上风电是全球不断增长的可靠清洁能源来源，截至2022年年中， 在250多个项目中安装了超过50吉瓦。截至2022年，美国刚刚开始挖掘其沿海的巨大资源潜力，在罗德岛和弗吉尼亚州附近安装了七台风力涡轮机（42兆瓦[MW]），但项目管道 40GW计划。4除了到2030年达到30吉瓦的联邦海上风电和到 2035年达到15吉瓦的浮动海上风电目标外，美国各州的政策还旨在到2040年至少采购39吉瓦。5 海上风电拥有超过4，200吉瓦的技术资源潜力，可以满足当今美国电力需求的三倍以上。67单个海上风力发电厂可以向沿海负荷区输送大量能源，这些负荷区往往遭受传输拥堵和大规模陆基可再生能源发电选址选择有限的困扰。海上风能部署的潜在规模及其获得全国最高和最可靠的风速使这一发电成为关键的基础设施投资，可以帮助振兴沿海社区，包括港口和制造设施 。到2030年实现政府30吉瓦的目标将转化为超过77，300名就业工人从事海上风电活动带来的工作，每年对海上风能项目的资本投资超过120亿美元，以及5-10个新的制造工厂（用于生产风力涡轮机机舱，叶片，塔架，基础和海底电缆）。8基础设施投资也 包括编组港口、制造港口和大型安装船，到2030年总共需要约 110亿美元来支持主要海上风能组件的制造、运输和安装。9 国家海上风力能源优先级的需求 这种策略建立在2022年海上风力能源战略报告10由美国能源部与其他联邦机构协调发布，概述了以下区域和国家挑战以及加速美国海上风能部署的战略（图H-2）： •减少海上风力能源成本。美国海上风能发电的平均成本高于许多其他发电来源。此外，在发布时，海上风电项目正面临着与通货膨胀和资本成本上升导致的成本上升相关的挑战。减少生成 成本是固定底部和浮动海上风电系统的需求，尽管它是浮式海上风电的一个特别强调的领域。浮式海上风电系统处于较早的商业和技术阶段，其成本往往高于固定底海上风电系统的成本 。 •支持优化选址和监管。可用于海上风能开发的租赁面积将需要大幅增长 4穆夏尔，W.，P.斯皮森，P.达菲，P.贝特，M.马奎斯等人，2022年。海上风电市场报告:2022年版.https://www.energy.gov/sites/default/files/2022-08/offshore_wind_market_report_2022.pdf. 5穆夏尔，W.，P.斯皮森，P.达菲，P.贝特，M.马奎斯等人，2022年。海上风电市场报告:2022年版.https://www.energy.gov/sites/default/files/2022-08/offshore_wind_market_report_2022.pdf。 6洛佩兹，A.，R.格林，T.威廉姆斯，E.兰茨，G.巴斯特，B.罗伯茨。2022.“美国本土的海上风能技术潜力。”https://www.nrel。gov/docs/fy22osti/83650.pdf. 7美国能源信息管理局。2022。年度能源展望2022年.https://www.eia.gov/outlooks/aeo/narrative/pdf/AEO2022_Narrative.pdf 8兰茨，E.，G.巴特，P.吉尔曼，D.凯瑟，T.麦等人，2021年。到2030年，30吉瓦海上风电的电力部门、供应链、就业和排放影响.https://80031.www.nrel.gov/docs/fy21osti/pdf. 9希尔兹，M.，J.斯特菲克，F.奥特里，M.克雷德，E.吉尔等人，2023年。美国海上风能的供应链路线图。https://www.nrel.gov/docs/FY23OSTI/84710.pdf. 1美国能源部。2022年。海上风力能源战略.https://www.energy.gov/sites/default/files/2022-01/offshore-wind-energy-strategies-report-january-2022.pdf. 美国海上风能的发展亮点|5 图2。会议的关键需要30GW,2030(2022年能源部)。约翰·FrenzllllustrationNREL 在未来几十年内满足州和联邦的长期部署目标。未来的海上风电租赁还需要提高时间和流程的确定性，并仔细考虑海洋共同使用 、环境可持续性、对服务不足社区的好处以及能源正义。 •投资于供应链的发展。该国正在为其首个商业规模的海上风能项目做准备，但国内供应链还不够成熟，无法制造实现拜登政府目标以及服务于全球市场所需的所有关键部件。 •规划海上风能并网。 美国大多数沿海地区缺乏足够的传播 将海上风力涡轮机的千兆瓦级生产带到沿海负荷中心的能力。因此 ，需要部署海上和陆上输电网络，以提供海上风电，提高可靠性和弹性，并为浮动海上风能提供动态电缆解决方案。 2022年海上风力能源战略报告还将扩大与海上风能相关的联邦激励措施确定为挑战领域。11自该报告发表以来，通货膨胀率下降2022年过去了,12扩大清洁能源和制造业的税收抵免。这些税收抵免有可能支持海上风电市场的增长，以及海上风电市场的发展。 扩大联邦政府的激励措施 有关离岸风能 2030年战略向30GW 地址网格集成 挑战 减少风能源成本 高效可靠的可持续 投资于供应链发展 支持优化 选址和监管 1美国能源部。2022年。海上风力能源战略.https://www.energy.gov/sites/default/files/2022-01/offshore-wind-energy-strategies-report-january-2022.pdf 12022年通货膨胀降低法案。H.R.5376。第117届国会。2022.https://www.congress.gov/bill/117th-congress/house-bill/5376/text 美国海上风能的发展亮点|6 图H-3按水深（60米）划分的海上风电下部结构类型。NREL的形象。 国内供应链13并可能有助于解决与项目成本上升相关的一些挑战 。 海上风力能源技术类型 海上风力涡轮机是有史以来最大的旋转结构，是高度复杂的系统 。 这些系统大致可分为固定底部和浮动海上风电系统。在所有主要地区部署海上风能 由于水深不同，美国沿海地区需要使用固定底部和浮动子结构。固定底部下部结构通过单桩、“夹套”格子式框架或重力或吸斗锚固定在海床中，通常部署在60米（m）或更小的水深中。浮动风力涡轮机安装在浮力平台或下部结构上，并使用系泊缆绳和锚连接到海床，通常 在水深超过60米。14在4.2吉瓦的总海上风资源潜力中，超过65%在深水区，需要浮动平台（图H-3）。15 优子结构类型 固定 浮动 佤 我 太 ND 或 锰 VT NH ID SD WI 纽 王 心 马CT国际扶轮 IA 巴 NV 不 哦 UT 伊尔在 CA 有 西 KS 莫 弗 肯 数 TN 阿 好 纳 基 SC 遗 女 艾 TX 拉 FL 专属经济 区 13白宫，“建设清洁能源经济：《降低通胀法案清洁