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风能在美国能源结构中的地位正变得越来越重要

2020-03-22 10:45能源世界 人已围观

简介当前世界能源结构,风力涡轮机技术人员是增长第二快的职位,在未来十年内将增长96%,并且美国风电行业雇佣的比率是最高的,比全国平均水平高67%。占有绝对优势地位(32吉瓦,占76%)。从具体数据来看...

  ,风力涡轮机技术人员是增长第二快的职位,在未来十年内将增长96%,并且美国风电行业雇佣的比率是最高的,比全国平均水平高67%。占有绝对优势地位(32吉瓦,占76%)。从具体数据来看,风能在这些新增能源中所占比例最大,达44%,其次是和天然气,分别为32%和22%,其余2%来自水力发电和蓄电池。综合以上数据来看,风能在

  根据信息署收集的数据,美国大多数风力涡轮机都是为中等风力环境设计的。根据国际电工委员会(IEC)的定义,风力设计等级从1级(强风)到4级(极低风)。

  美国许多早期风能项目都是使用1级涡轮机在加利福尼亚州建造的,这些较早的项目需要高风速才足以发电,以抵消相对较高的安装成本。风电技术的进步,例如更长的叶片和更高的塔架,使得在风速较低的地方也可以安装风力涡轮机。1类涡轮机的设计平均风速为每秒10米或每小时22.4英里,极端阵风速度为每小时156英里。4级涡轮机设计用于极低的风速,平均速度为每秒6米,阵风速度为每小时94英里。

  现在,美国陆上风电装机容量已经超过100吉瓦。其中超过一半的装机都是在2012年以后安装的,美国最古老的风力涡轮机位于加利福尼亚州,安装于1975年7月,目前仍在运营。截至2019年三季度,美国有41个州安装了风力涡轮机,德克萨斯州装机比重最高,其次为爱荷华州、俄克拉荷马州和堪萨斯州,这四个州占美国总风力发电装机的一半。

  在美国,德克萨斯州拥有最多数量(1.3万个)的风力涡轮机和风电装机(超过24.2吉瓦)。全球平均陆上风电的平准化度电成本为每千瓦时52美元,而在德克萨斯州,未受资助的陆上风电成本仅为每千瓦时27美元。

  海上风电已成为全球性行业,并且向欧洲提供了大量清洁能源。据统计,全球海上风电装机已超过8771兆瓦(截至2014年),预计到2020年将翻一番以上。但美国海上风电起步相对较晚,第一个海上风电场于2016年完成建设。该项目耗资3亿美元,装机30兆瓦,可以为罗德岛1.7万户居民供电。

  稳定的投资、税收抵免对帮助该行业发展至关重要。目前,美国有13个海上风电项目,跨越10个州,处于不同的发展阶段,总装机接近600万千瓦。海上风电是美国靠近人口中心的巨大能源,且与高需求时期(往往当时批发电价是最昂贵的)相对应。与其他类型能源相比,海上风电价格可以锁定20年甚至更长时间,足以应对化石燃料价格波动。美国能源部认为,到2050年,美国可以安装总计8600万千瓦的海上风电项目,在沿海社区创造更多的就业机会。参照陆上风电的成本(2009~2014年,下降了66%),随着美国工业规模经济的发展,海上风电的成本可能会大幅下降。

  美国风力涡轮机的效率大约是德国平均水平的两倍。由于美国拥有世界级的风能资源,其风能成本远低于欧洲。

  欧洲规定可再生能源的固定价格高于市场价格,并要求电网运营商在使用其他资源之前优先使用风能。这两项政策在美国都不存在,这是美国的生产和市场政策相结合的结果。在减少污染和温室气体排放方面,大量的风能在欧洲得到整合,减少了欧洲大陆的污染。举例来说,风能正在稳步减少德国的碳排放量,如果德国不关闭核电站的话,减排量还会更大。如果用风力发电代替德国的天然气发电,可节省4000亿立方英尺的天然气,占德国从俄罗斯进口天然气总量的三分之一。其他欧洲国家平均大约有15%~30%的电力来自于风能,这使得它们的电力部门在过去十年中减少了大约一半的碳排放。预计到2030年,美国20%的电力来自于风力发电。风能已成为减少碳污染最快、最便宜、规模最大的方法之一,相当于减少4300万辆汽车的碳排放。

  根据美国能源信息署的数据,国内运营商计划在2020年实现新增18.5吉瓦的风电装机,超过2012年创下的纪录:13.2吉瓦。超过60%的装机(约11.2吉瓦)计划在年底上线年新增风电装机的一半以上:德克萨斯州占32%,其次是俄克拉荷马州(6%),然后是怀俄明州、科罗拉多州和密苏里州将各占5%。

  由于生产税抵免(PTC)将于2020年底到期,这将推动风电装机大幅增加。生产税抵免的优惠政策逐步退出的影响还体现在2019年上线的新增风电装机上,美国能源信息署预计去年新增风电装机为11.8吉瓦。风能的蓬勃发展之下也有隐藏的风险,其中最主要的是美国与其他国家的贸易摩擦对进口关税的影响。根据美国风能协会的简报,关税导致全美2.1万个风能相关岗位暴露在风险之中,主要集中在农村地区。美国对钢铁和铝零件产品的关税会严重影响到美国制造商,从而产生连锁效应。美国风能协会首席执行官汤姆·吉尔南表示:“我们非常担心关税对就业的影响。如果不是受到当前关税的影响,我们会雇佣更多的人。如果实现总统提议的增加关税,这会进一步减少我们的增长速度,导致风能行业的就业人数下降。”

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