2023年美国风电产业链关键数据总结+后期展望+投资机会概述

东亚能源产业观察   2024-09-03 13:40:03

2023年,美国风能行业展示了其韧性和潜力,如美国能源部发布的2024年版年度市场报告中所详述,尽管美国境内风电行业仍面临着持续的挑战,但《通胀削减法案》的通过导致近期风电项目安装预测值大幅增加,并激发了数十亿美元的对美国国内风电供应链的投资。

2023年,在美国总统拜登和副总统哈里斯的规划下,风电提供了美国10%以上的电力供应,占新增电力装机量的12%,对应了108亿美元的资本投资。

《通胀削减法案》通过后,风能的近期预测增长了30%以上,预计到2026年,美国风能年增长量将超过15吉瓦(GW),到2030年为止将达到每年近20吉瓦。

自《通胀削减法案》通过以来,已有15处风电设备制造厂区宣布新建、重开或扩建,这也推动了美国本土的风电供应链的扩张。

风能产业提供超过125,000个美国本土就业岗位。作为美国最具成本效益的电力来源之一,风能具有良好的未来增长潜力。

报告显示,未来几年美国海上风电预计将大幅增长,美国的项目储备量比上一年增长了53%。目前,美国本土在建的海上风电项目总计近6吉瓦,美国内政部海洋能源管理局 (BOEM) 批准的3吉瓦追加项目已签订承购协议并准备开始建设,州政府承诺的海上风电项目超过45吉瓦。

美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)编写的《陆基风电市场报告(Land-Based Wind Market Report)》详细介绍了2023年新增的近6,500兆瓦(MW)公用事业规模陆上风电装机容量,美国境内累计风电总装机容量达到近150,500 MW,相当于为大约4500万户美国家庭供电。

风能提供了美国全国总电力的10%,爱荷华州59%以上的电力,南达科他州55%以上的电力,堪萨斯州和俄克拉荷马州40%以上的电力。

至2023年底,总计42个州安装了公用事业规模的陆基风力发电设施,其中17个州在2023年安装新的公用事业规模陆上风电机组。

德克萨斯州的装机容量最多,达1,323兆瓦。其他头部的州包括伊利诺伊州和堪萨斯州,各州在2023年的新增装机量均超过800兆瓦。

但是,2023年风电发电量相较于2022年来说略有下降。2023年,美国的风力发电量将比 2022年减少2%,原因是平均风速较低,主要发生于中西部地区。

非公用事业采购商(如企业)的风电购买量第二次超过公用事业电企。风电的直接零售购买者(包括企业承诺)购买的电力至少占2023年新增风电装机容量的48%。

风电机组的尺寸和功率不断增长,有助于提高成本和价格竞争力。自2020年以来,新安装的风电机组平均容量增长了23%,达到3.4兆瓦,而转子直径自2020年以来增加了7%,达到438英尺。更大的风电机组可以通过更长的叶片捕获更多的风来产生更多的电力。

风能通过减少二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫的排放,为公众健康和气候带来益处。风能对健康和气候的益处大于其电网系统价值,三者加起来是风能平准化成本(LCOE)的三倍多。

美国能源部国家可再生能源实验室编写的《海上风电市场报告》显示,尽管近期宏观经济形势和供应链限制,但美国海上风电行业已具备规模。美国海上风电项目储备量较上年增长了53%,达到 80,523兆瓦,如果得到充分开发,可为超过2600万户家庭供电。

其中包括三个全面投入运营的项目,总发电量为174兆瓦,其中包括为纽约供电的South Fork海上风电场,它是美国第一个全面投入运营的商业规模风电场,其福建还有多个在建海上风电项目。据预测,到2035年,美国海上风电装机容量可能达到40吉瓦。

美国能源部估计,自2021年初以来,美国已宣布或投资于海上风电供应链100亿美元。仅2023年就投资了21亿美元。

有8个州已授权到2040年总计安装超过45吉瓦的海上风电装机。

漂浮式海上风电正在成为美国海上风能项目池和未来的重要组成部分。美国西部太平洋沿岸的加利福尼亚州目前有基于5个漂浮式海上风电项目的超过6,000兆瓦的预计项目池容量,美国东北部缅因湾目前有基于8个新拟定租赁区域的预计项目池总容量超过15,000兆瓦。

截至2024年5月,美国海上风能项目库中有38个项目处于许可或项目占地(占海)协调阶段,总计超过42吉瓦,另有30吉瓦的容量处于项目池规划阶段。

2021-2023年期间,美国境内风电项目饱受利率上升、供应链受限和大宗商品价格上涨导致海上风电成本上升,但长期来看,成本将会下降。即使算上近期成本上涨,自2013年以来,海上风电成本也下降了50%以上。

美国能源部太平洋西北国家实验室编写的《分布式风电市场报告(Distributed Wind Market Report)》指出,2023年,美国16个州将新增了1,999台分布式风电机组。相关机组可满足现场能源需求或支持当地配电网络的运行,2023年新增装机容量共计10.5兆瓦,对应的新增投资为3,700 万美元。发现包括:

美国分布式风电累计发电容量为1,110兆瓦,分布在全美50个州、哥伦比亚特区、波多黎各、美属维尔京群岛、北马里亚纳群岛和关岛的92,000多台风电机组。

图片说明:于2023年刚刚建成的风电项目,属于纽约州罗德岛布洛克岛(Block Island)附近南福克风电场(South Fork Wind Farm)的一部分。安装了由中国风电整机商金风科技德国子公司VENSYS公司提供的1.5MW 82直驱永磁机组(位置:Port of Providence, Rhode Island)。供应商:Vensys North America,业主:Green Development, LLC(https://green-ri.com/, 运维企业:Waterson Terminal Services)

下图说明:2021年10月,VENSYS租用荷兰船只Spaarnegracht运输相关机组抵达美国普罗维登斯港(英文全称:providence,ri 港口代码:USPVD),由于选址问题和高度限制最终叶尖高度确定为325英尺(99米)。

2023年,俄亥俄州、伊利诺伊州和阿拉斯加州在美国分布式风电容量新增方面处于头部位置,三地合计占安装容量的78%。

分布式风电项目的建设速度有望增长,部分原因是《削减通胀法案》所带来的融资机会以及美国能源部和美国农业部 (USDA) 之间的合作。

2024年,美国能源部和美国农业部启动了农村农业收入和可再生能源储蓄(RAISE)计划,以帮助农民通过分布式发电项目(包括分布式风电)降低成本并增加收入。RAISE的初始目标是帮助400名农民建设小规模风电项目,以帮助降低成本并增加收入。 为了支持这一目标,美国能源部已进行了400万美元的初始投资,美国农业部正在利用3.03亿美元的基金用于未充分利用的技术(包括分布式风电)并通过其美国农村能源计划 (REAP) 提供技术援助。

2023年,总计40个风能项目获得了美国农业部REAP资助,金额达340万美元,为十多年来最高。

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