三、美国风能发展战略2030
(一)编制背景
20世纪70年代,美国政府开始将现代风力发电技术纳入到国家能源战略中。截至1986年,美国加利福尼亚州风电装机容量达到1.2GW,约占全球装机总容量的90%。但由于联邦和州投资税收减免激励政策的相继终结,美国风能产业自20世纪80年代中期陷入停滞,风电发展的中心从美国转移到欧洲。后来美国大部分州开始制定可再生能源配额制标准,为风电发展创造了稳定增长的环境。自2005年起,美国重新成为风电装机容量增长最快的国家,到2008年累计装机容量成为全球第一。
为制定未来风能发展的宏伟战略,美国能源部于2008年5月发布了《2030年风电占20%:提升风能对电力供应的贡献》的规划报告,阐述了到2030年20%供电来自风电的实现途径。作为美国未来风能发展的指导性文件,规划报告考虑了实现目标面临的挑战,并预计了对能源安全、减排、水资源和成本产生的影响,对关键领域的具体需求和将取得的成果进行了研讨,包括:风力涡轮机技术,制造能力、材料需求与人力资源,输电与电网集成,选址策略与环境影响以及风电市场演变等。
(二)主要内容
1.2030年风电占20%的愿景
按照规划的愿景,美国风电累计装机容量需从2006年的11.6GW提高到2030年超过300GW,前十年保持每年20%的增幅,到2018年后保持每年新增16GW装机容量,届时,实现累计装机304.8GW,其中海上风能占到18%左右(54GW),风电年发电量接近1200TWh,可以满足20%的电力需求。
2.风力涡轮机技术
报告关注的领域集中在更高的塔架、更大的转子以及设计和制造能力的提升带来持续进步。规划报告认为单个部件或设计的创新无法满足需求,需要结合多个领域的技术创新来达成目标,而且在部署新技术之前需要进行广泛的组件和样机试验,以充分验证性能和可靠性,同时,还要制定国际性标准进行认证和质量控制。
另外,报告认为海上风能具有比陆上风能更大的潜力,但其技术发展不及陆上风能成熟,除风力涡轮机外,还必须关注系统其他部件和基础设施的成本降低,如基座、电网和运维等。目前海上风能商业化面临着诸多技术、监管、社会经济和政策方面的障碍,需通过短期和长期研发示范活动消除部分障碍。
3.制造能力、材料需求与人力资源