海上風電、陸基集中式風電和分布式風電被稱作拉動風電規模化發展的“三駕馬車”。8月24日，美國能源部(DOE)發布了3份風電市場報告[1]——《海上風電市場報告：2023版》[2]、《陸基風電市場報告：2023版》[3]和《分布式風電市場報告：2023版》[4]，分別從海上風電、陸基風電和分布式風電角度切入，深入分析了美國風電的市場現狀、政策措施和技術發展狀況，并展望了其未來的發展前景。
一、市場現狀
01.海上風電
截至2023年5月31日，美國海上風電的潛在發電量達到52687兆瓦，比《海上風電市場報告：2022版》公布的數值增長6915兆瓦(+15%)，新增裝機容量主要來自緬因州、加利福尼亞州和墨西哥灣。據估計，自2014年以來，美國海上風電項目已投資約170億美元，包括2022年在港口、供應鏈、船舶和輸電方面投入的27億美元，但要在2030年實現30吉瓦的目標，至少還需要投資220億美元建造基礎設施。
02.陸基風電
2022年美國陸基風電仍是僅次于中國的第二大市場，其投資額約120億美元，新增裝機容量8.5吉瓦，累計裝機容量超過了144吉瓦。但在風電滲透性方面，美國遠落后于全球領先水平，其陸基風電容量僅占總發電量的10%左右。此外，2022年美國還對1.7吉瓦現有陸基風電廠的轉子、變速箱、發電機、吊艙等部件進行了升級改造。升級后這些風電廠的裝機容量擴大到了1.8吉瓦左右。
03.分布式風電
2022年美國分布式風電投資額約為8400萬美元，新增裝機容量約29.5兆瓦，累計裝機容量為1104兆瓦左右，分布在9萬多個風力渦輪機上。2022年，分布式風電僅占風電裝機總容量的8%，而2021年和2020年分別為36%和79%。2022年美國90%的分布式風電項目被部署用于滿足特定用戶的需求，僅10%的項目用于支持配電網的經濟運行。但2022年部署的滿足特定用戶需求的分布式風電項目的發電量僅占分布式風電總容量的22%，而78%的容量來自與配電網連接的分布式風電項目。
二、政策措施
2022年的《通脹削減法案》為風電發展制定了以下激勵措施：
① 將適用于小型風力渦輪機的住宅可再生能源稅收抵免延長至2034年;
② 將商業能源投資稅收抵免(Investment Tax Credit，ITC)延長至2024年，抵免額為30%;
③ 從2025年開始，ITC和生產稅抵免(Production Tax Credit，PTC)將適用于所有凈零或負碳能源發電技術;
④ 為ITC和PTC額外提供10%的可疊加獎勵積分(stackable bonus credits)，支持“能源社區”發展風電。能源社區包括擁有棕色農田的社區、擁有高化石燃料就業率的社區、高失業率的社區、近期關閉了煤礦或燃煤發電廠的社區等;
⑤ 2025年起，分布在低收入社區或土著社區的低于5兆瓦的風能或太陽能項目最高可獲得20%的ITC。
美國農業部的“美國農村能源計劃”(Rural Energy for America Program)獲得了20.25億美元的資金撥款，其中3.03億美元將用于扶持風能等未充分利用的可再生能源技術研發。2011年來，美國已通過認證的小型風力渦輪機模型至少有23種，截至2023年6月，獲得認證的小型風力渦輪機高達9款。此外，小型風力發電機制造商需每年更新證書，否則公司將被勒令停止運營。
三、技術進展
01.海上風電
2022年美國海上風電的技術創新主要集中在以下幾方面：
① 與傳統單樁結構相比，優化導管架設計，降低安裝成本(20%)，減輕重量;
② 創新海上風電運輸和安裝船解決方案，提高其安全性與可操作性;
③ 研發15兆瓦以上的風力渦輪機。
02.陸基風電
2022年美國陸基風電的技術創新主要包括以下幾方面：
① 擴大渦輪機的規模，優化發電機組的性能，提高產量，降低成本;
② 升級轉子，降低渦輪機的功率;
③ 改良塔樓，提高塔樓的性能和安全性;
④ 延長渦輪機的使用壽命。
03.分布式風電
四、未來前景
01.海上風電
短期的成本上漲可能會暫時影響海上風電裝機容量增長，但長遠來看，美國海上風電裝機容量將會跟隨全球增長大勢，不過份額占比可能會降低至11%~19%(2022年為20%)。此外，隨著海上漂浮式風力發電成本的降低以及新興技術的刺激，美國海上風電可能會迎來長期的發展機遇。
02.陸基風電
03.分布式風電
未來美國分布式風電的前景將有較大改善。據估計，2022年美國的分布式風電表后(behind the meter)儲能約為919吉瓦，表前(front-of-the-meter)儲能約為474吉瓦。預計到2035年分布式風電的表后和表前儲能將分別增至1700吉瓦和4000吉瓦。
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