從全球來看,海上風(fēng)電已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段。截至2019 年年底,全球海上風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)容量接近3000 萬千瓦。其中,美國僅有羅德島州的一個(gè)3 萬千瓦海上風(fēng)電場(chǎng)在運(yùn)。但美國海上風(fēng)能資源十分豐富,相關(guān)政策不斷出臺(tái),一批規(guī)劃項(xiàng)目正在推進(jìn),預(yù)計(jì)近期將有較快發(fā)展。本系列文章將圍繞美國,尤其是該國東部海域的海上風(fēng)電相關(guān)情況,從政策和市場(chǎng)兩個(gè)角度介紹其海上風(fēng)電的資源潛力、監(jiān)管政策、開發(fā)流程、產(chǎn)業(yè)配套等。

美國首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)-30MW布洛克島風(fēng)電場(chǎng)
海上風(fēng)電開發(fā)流程與政府監(jiān)管
美國海上風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)主要由聯(lián)邦內(nèi)政部海洋能源管理局(BOEM)監(jiān)管。根據(jù)“2005年能源政策法案”第388節(jié)的規(guī)定,內(nèi)政部負(fù)責(zé)在外大陸架(OCS)海上可再生能源設(shè)施開發(fā)中協(xié)調(diào)其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)。在與美國能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)的諒解備忘錄中,明確規(guī)定外大陸架區(qū)域可再生能源(包括海上風(fēng)電,不含潮汐能)項(xiàng)目的生產(chǎn)和傳輸都由內(nèi)政部專門負(fù)責(zé),而內(nèi)政部海洋能源管理局則成為具體實(shí)施協(xié)調(diào)職能的聯(lián)邦機(jī)構(gòu),并于2009年簽發(fā)了正式版監(jiān)管條例,建立海上可再生能源開發(fā)計(jì)劃,主要負(fù)責(zé)外大陸架區(qū)域能源(包括傳統(tǒng)和可再生能源)項(xiàng)目開發(fā),風(fēng)電場(chǎng)選址和運(yùn)營,授予外大陸架區(qū)域租賃權(quán)、地役權(quán)或路權(quán)等工作。其他聯(lián)邦、州層面機(jī)構(gòu)[主要涉及執(zhí)行“國家環(huán)境政策法”(NEPA)的機(jī)構(gòu)]則主要參與風(fēng)電場(chǎng)選址和運(yùn)營相關(guān)監(jiān)管或?qū)徟马?xiàng)。在美國,海上風(fēng)電與其他電力能源項(xiàng)目類似,需要經(jīng)過多年的開發(fā)建設(shè)過程,主要包括規(guī)劃分析、海域租賃、海域選址、建設(shè)運(yùn)營等4個(gè)階段(一般耗時(shí)7~10年)。
規(guī)劃分析階段(約2年):通常,該步驟可由海洋能源管理局或項(xiàng)目開發(fā)商發(fā)起,即:海洋能源管理局在《聯(lián)邦公告》中簽發(fā)“興趣意向書”(RFI),或?yàn)楹I巷L(fēng)電場(chǎng)待開發(fā)區(qū)(WEA)簽發(fā)“信息提名征詢書”;開發(fā)商向海洋能源管理局提交風(fēng)電場(chǎng)海域的租賃使用申請(qǐng)。規(guī)劃分析流程發(fā)起后,根據(jù)州長或州政府要求,將成立政府間任務(wù)工作組,為新確定的海上風(fēng)電場(chǎng)待開發(fā)區(qū)提供必要的專家力量支撐。海洋能源管理局將對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)待開發(fā)區(qū)的可行性進(jìn)行評(píng)審分析,發(fā)布意向通知書(NOI),準(zhǔn)備環(huán)境評(píng)估材料,發(fā)布關(guān)于環(huán)境評(píng)估的可行性通知書(NOA)。其中,環(huán)境評(píng)估需要對(duì)所在海域的風(fēng)速、海浪高度、海床條件、海洋生物情況等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研。
海域租賃(1~2年):由海洋能源管理局提出并發(fā)布租賃競拍公告,舉行租賃競拍,簽發(fā)租賃合同。
海域選址(不超過5年):開發(fā)商提交場(chǎng)址評(píng)估計(jì)劃(SAP),并獲得海洋能源管理局的批準(zhǔn),開展項(xiàng)目場(chǎng)址評(píng)估和調(diào)研工作。
建設(shè)運(yùn)營(建設(shè)過程一般耗時(shí)2年,項(xiàng)目運(yùn)營周期一般為25年):由開發(fā)商提交建設(shè)運(yùn)營計(jì)劃(COP);海洋能源管理局對(duì)建設(shè)運(yùn)營計(jì)劃進(jìn)行審核,并發(fā)布NOI和基于建設(shè)運(yùn)營計(jì)劃的環(huán)評(píng)報(bào)告(EIS);由海洋能源管理局批準(zhǔn)通過建設(shè)運(yùn)營計(jì)劃[發(fā)布對(duì)于建設(shè)運(yùn)營計(jì)劃的決定意見(ROD)];開發(fā)商提交設(shè)計(jì)和安裝計(jì)劃,并根據(jù)計(jì)劃開始實(shí)施工程建設(shè)。
風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目開工建設(shè)一般至少需要3個(gè)條件:一是項(xiàng)目的建設(shè)運(yùn)營計(jì)劃得到聯(lián)邦內(nèi)政部和所在州監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn),涉及的聯(lián)邦、州監(jiān)管機(jī)構(gòu)及相應(yīng)流程如表1所示;二是已與電力承購商簽訂購電協(xié)議(PPA);三是完成項(xiàng)目融資。
規(guī)劃分析和海域租賃階段。BOEM通過發(fā)布“興趣意向書”確認(rèn)提出的租賃區(qū)域是否具有市場(chǎng)吸引力,保證租賃區(qū)域的市場(chǎng)競爭性,并在此基礎(chǔ)上發(fā)布“信息提名征詢書”,征求公眾對(duì)于租賃區(qū)域的意見建議。在舉行租賃競拍前,海洋能源管理局必須嚴(yán)格按照《國家環(huán)境政策法》履行環(huán)境審核與評(píng)估流程。
項(xiàng)目選址及建設(shè)運(yùn)營階段。在競拍中獲得租賃權(quán)的開發(fā)商(承租方)需要在1年內(nèi)分別提交場(chǎng)址評(píng)估計(jì)劃(SAP),計(jì)劃需詳細(xì)描述如何在這一階段開展風(fēng)能資源深度評(píng)估及技術(shù)測(cè)試工作。海洋能源管理局需要對(duì)提交的計(jì)劃進(jìn)行審核評(píng)估,給出評(píng)審意見(通過、拒絕或附帶評(píng)價(jià)的通過)。通過場(chǎng)址評(píng)估計(jì)劃的承租方將獲得5年期限參與場(chǎng)址評(píng)估活動(dòng),并在期間提交建設(shè)運(yùn)營計(jì)劃,計(jì)劃不僅需要詳細(xì)描述如何開展風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)運(yùn)營工作,還必須涵蓋租賃期滿后風(fēng)電場(chǎng)的退役處理。如果項(xiàng)目需要將電力傳輸?shù)疥懙?,則需要在建設(shè)運(yùn)營計(jì)劃中提出鋪設(shè)管道、海纜或其他附屬設(shè)備所需地役權(quán)的請(qǐng)求。海洋能源管理局在給出評(píng)審意見(通過、拒絕或附帶評(píng)價(jià)的通過)前,需要向公眾征求意見建議,確保項(xiàng)目的環(huán)保性和技術(shù)可行性。
針對(duì)海上風(fēng)電的主要激勵(lì)政策
海上風(fēng)電項(xiàng)目的發(fā)展壯大主要受聯(lián)邦及州政府,特別是州政府的立法或行政推動(dòng)。美國東部沿海大部分州政府都頒布了法律、行政命令以及海上風(fēng)電的容量發(fā)展目標(biāo)(RPS),并建立了綠色銀行、綠色債券等融資機(jī)制,還開創(chuàng)“海上風(fēng)電可再生能源證書”(OREC)的方式,根據(jù)每個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目的開發(fā)和運(yùn)營成本給予開發(fā)商一定條件和限額的浮動(dòng)資金補(bǔ)貼,努力降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn),鼓勵(lì)當(dāng)?shù)仉娏尽⑺饺碎_發(fā)商積極參與到開發(fā)中去。
一、聯(lián)邦層面的激勵(lì)政策
美國聯(lián)邦政府為刺激風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā),為私人投資方引入稅收抵免和融資機(jī)制,例如免稅債券、貸款擔(dān)保計(jì)劃和低息貸款。其中,對(duì)項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營激勵(lì)力度最大、最重要的政策是生產(chǎn)稅抵免和投資稅抵免政策。
可再生能源生產(chǎn)稅抵免(PTC):允許風(fēng)電設(shè)施(陸上和海上)的所有者和開發(fā)商在設(shè)施投入使用后的10年內(nèi),每年為上網(wǎng)度電申請(qǐng)聯(lián)邦所得稅抵免。對(duì)于2017―2020年破土動(dòng)工的項(xiàng)目,度電抵免水平取決于項(xiàng)目啟動(dòng)建設(shè)時(shí)間,并且開工后四年內(nèi)必須建成投運(yùn)才能享受該政策。
商業(yè)能源投資稅收抵免(ITC):針對(duì)可再生能源項(xiàng)目投資的聯(lián)邦所得稅抵免。與PTC不同,ITC是指在項(xiàng)目正式投運(yùn)后,其資本性投資總額的一定百分比可以抵扣項(xiàng)目業(yè)主/開發(fā)商的應(yīng)納稅額,相當(dāng)于為項(xiàng)目提供了一次性投資補(bǔ)貼。如果項(xiàng)目在2021年前破土動(dòng)工,可以放棄PTC,申請(qǐng)享受ITC。
二、州層面的激勵(lì)政策
除了聯(lián)邦層面的激勵(lì)舉措外,一些位于東海岸的州也制定了推動(dòng)海上風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)的鼓勵(lì)政策。
1.海上風(fēng)電可再生能源證書機(jī)制
一般來說,海上風(fēng)電項(xiàng)目除了依據(jù)購電協(xié)議在電力批發(fā)市場(chǎng)獲得賣電收入外,還可以通過海上風(fēng)電可再生能源證書機(jī)制獲得額外收益。海上風(fēng)電可再生能源證書與清潔能源配額制(CES)中的可再生能源證書(REC)類似,它為海上風(fēng)電項(xiàng)目的投資建設(shè)提供經(jīng)濟(jì)激勵(lì),以更好地實(shí)現(xiàn)各州制定的可再生能源發(fā)展目標(biāo),其基本原理是:
州政府對(duì)海上風(fēng)電電量在清潔能源配額中所占的比例作出約束性規(guī)定,即要求海上風(fēng)電電量必須占到供電公司(Load Serving Entity)供電量的一定百分比;海上風(fēng)電項(xiàng)目每發(fā)出1兆瓦時(shí)電能即獲得1個(gè)海上風(fēng)電可再生能源證書;政府清算機(jī)構(gòu)(Clearing House)從具備資質(zhì)的風(fēng)電開發(fā)商處購買證書,并將其轉(zhuǎn)賣給供電公司;供電公司需要收集到的證書數(shù)量比重與其售電量比重成正比,以履行海上風(fēng)電配額義務(wù),否則就需要向政府支付履約款(Alternative Compliance Payment)。
2.部分州的海上風(fēng)電規(guī)劃與激勵(lì)政策
馬薩諸塞州:2016年,通過一項(xiàng)法律,要求截至2027年該州公用事業(yè)公司需采購160萬千瓦的海上風(fēng)電裝機(jī)容量。2018年,通過立法,授權(quán)公用事業(yè)公司采購額外的160萬千瓦海上風(fēng)電裝機(jī)容量,即截至2035年的采購量達(dá)到320萬千瓦,該目標(biāo)建議于2019年5月由馬薩諸塞州能源資源部正式提出。
馬里蘭州:2013年,《海上風(fēng)能法案》修訂了該州的“可再生能源配額制”,將海上風(fēng)能納入其中,并以海上風(fēng)能可再生能源證書的形式為海上風(fēng)電項(xiàng)目提供財(cái)務(wù)支持。2019年5月,發(fā)布一項(xiàng)法令,制定了2030年實(shí)現(xiàn)120萬千瓦海上風(fēng)電裝機(jī)容量的發(fā)展目標(biāo)。
新澤西州:2018年5月,通過立法將2030年海上風(fēng)電裝機(jī)容量發(fā)展目標(biāo)從110萬千瓦提高到350萬千瓦,以履行州長墨菲的行政命令。2019年11月,州長墨菲發(fā)布了另一項(xiàng)行政命令,將2035年的州海上風(fēng)電裝機(jī)容量發(fā)展目標(biāo)提高到750萬千瓦。
紐約州:2017年1月,紐約州州長科莫宣布到2030年發(fā)展240萬千瓦海上風(fēng)電的承諾。2019年1月,州長科莫將該州2035年的海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)提高到900萬千瓦, 該目標(biāo)于2019年7月簽署成為法律。紐約長島電力局與深海風(fēng)能發(fā)電公司(Deepwater Wind) 簽署了為期20年的購電協(xié)議,由南叉風(fēng)電場(chǎng)(South Fork) 于2017年和2018年11月分別向長島電力局提供9萬千瓦和4萬千瓦海上風(fēng)電裝機(jī)容量。
海上風(fēng)電接入電網(wǎng)的有關(guān)規(guī)定
海上風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)的技術(shù)方案(網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、技術(shù)路線等)對(duì)項(xiàng)目的開發(fā)成本、開發(fā)規(guī)模、單機(jī)容量、開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)都有比較大的影響。
接入系統(tǒng)方式。從接入網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的角度看,通常有輻射式和骨干網(wǎng)架式兩種方式接入系統(tǒng)。輻射式適用于一次建成的海上風(fēng)電基地接入系統(tǒng);骨干網(wǎng)架式適合分期建設(shè)的海上風(fēng)電基地逐步接入系統(tǒng)。紐約能源與研究發(fā)展局(NYSERDA)是紐約州政府研究和投資機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)推薦紐約州近期發(fā)展的風(fēng)電項(xiàng)目以輻射式的方式接入系統(tǒng)。
交/直流技術(shù)選擇。海上風(fēng)電在距離海岸比較近的情況下,一般采取高壓交流方式接入電網(wǎng);隨著送出距離增加,則更適合采用高壓直流方式接入。當(dāng)前,美國東部沿海的風(fēng)電項(xiàng)目距離海岸較近,所以,開發(fā)商多選擇將風(fēng)電項(xiàng)目以高壓交流的方式接入電網(wǎng)。未來,隨著風(fēng)電規(guī)模的擴(kuò)大,美國東部有可能大量海上風(fēng)電項(xiàng)目都在同一個(gè)調(diào)度網(wǎng)范圍內(nèi)或者跨調(diào)度網(wǎng)接入。隨著調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)風(fēng)電項(xiàng)目的運(yùn)行可靠性和控制要求越來越高,以及市場(chǎng)交易等方面的要求,海上風(fēng)電項(xiàng)目的接入方式也更加趨向于高壓直流方式。紐約能源與研究發(fā)展局和紐約州公用事業(yè)監(jiān)管委員會(huì)組織進(jìn)行技術(shù)研討,其中,多端直流是備選的接入系統(tǒng)方案之一。
接入系統(tǒng)工程建設(shè)。美國調(diào)度機(jī)構(gòu)要求發(fā)電開發(fā)商不僅應(yīng)承擔(dān)風(fēng)電項(xiàng)目本身的建設(shè)運(yùn)行費(fèi)用,還要承擔(dān)為了送出和消納風(fēng)電,導(dǎo)致電網(wǎng)升級(jí)改造的費(fèi)用,也就是要承擔(dān)“深成本”。由于海上風(fēng)電的配套送出費(fèi)用在前期階段不是很明晰,所以,監(jiān)管機(jī)構(gòu)允許通過“海上風(fēng)電可再生能源證書”的方式對(duì)上述費(fèi)用支出在工程建設(shè)后期進(jìn)行浮動(dòng)補(bǔ)貼。
接入系統(tǒng)可靠性要求。根據(jù)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)的法規(guī)要求,項(xiàng)目開發(fā)商在提交項(xiàng)目審批的材料中要包括項(xiàng)目的接入系統(tǒng)研究報(bào)告,報(bào)告需要對(duì)項(xiàng)目接入的可行性、必要性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析、研究和論述。獨(dú)立電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu),還要根據(jù)此項(xiàng)目情況滾動(dòng)完成包含可能建成投產(chǎn)海上風(fēng)電項(xiàng)目的全網(wǎng)系統(tǒng)可靠性研究。系統(tǒng)可靠性研究要確保海上風(fēng)電項(xiàng)目在接入電網(wǎng)后,大電網(wǎng)的運(yùn)行要滿足北美電力可靠性委員會(huì)(NERC)、區(qū)域電網(wǎng)可靠性組織(Regional Reliability Organizations)等監(jiān)管機(jī)構(gòu)頒布的各項(xiàng)電網(wǎng)穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。另外,由于新的電源容量接入,電力市場(chǎng)方面的供求關(guān)系也會(huì)發(fā)生變化,需要開展相應(yīng)的分析。
接入系統(tǒng)可靠性研究。接入系統(tǒng)研究主要從兩個(gè)角度對(duì)電網(wǎng)安全可靠性進(jìn)行分析。一是分析新(擴(kuò)、改)建項(xiàng)目對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成多大程度的影響。二是分析為滿足電網(wǎng)穩(wěn)定性或者供電可靠性要求(有可能是新增的要求),需要進(jìn)行何種電網(wǎng)升級(jí)改造工作以滿足上述要求。所有的獨(dú)立電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)都提供上述兩類接入系統(tǒng)研究咨詢服務(wù)。開發(fā)商在完成上述工作,同意簽訂入網(wǎng)協(xié)議,并向聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)遞交材料之后,才能開展項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)、建設(shè)、安裝、調(diào)試和運(yùn)行等工作。CWEA
文 | 全球能源互聯(lián)網(wǎng)集團(tuán)有限公司(發(fā)展合作組織) 賀慶,金穎,王乾坤