美国海上风电项目承购
1、项目承购协议
除了获得项目用海权和监管批准外，出售电力和其他清洁能源的协议谈判也是项目的关键步骤之一。在美国，每个州拥有独立的采购目标权，并可采用不同的方法从开发商处采购单项目的发电量。截至2021年5月31日，12个美国项目已签署17份承购协议，3个项目正在与公用事业公司谈判条款，如表5所示。图9显示了2010年至2040年间美国各州的采购目标。
表5 截至2021年5月31日的美国海上风电承购协议
图9 美国各州的采购目标
2、国家采购政策
随着各州海上风电采购项目和政策数量的不断增加，美国海上风电市场持续发展（图9）。以目前现状来看，截止2040年底可实现至少39298MW海上风电装机容量。弗吉尼亚州、马萨诸塞州和北卡罗来纳州在2020年和2021年上半年先后发布采购政策并制定建设目标：《弗吉尼亚州清洁能源经济法案》制定了到2034年达到5200MW海上风电装机容量目标，马萨诸塞州制定了到2035年实现5600MW海上风电装机容量目标，北卡罗来纳州州长罗伊·库珀颁布的第218号行政命令制定了到2030年实现2800MW海上风电装机容量和到2040年实现8000MW海上风电装机容量目标。
表6显示了各州已实施海上风电相关政策的情况。在建设选址上，各州不限定在本州水域，而是综合考虑海上风电项目的预期价值、最有利解决电力购买协议等要素后确定选址。
表6 截至2021年5月31日美国各州海上风电政策
美国基础设施发展趋势
1、船舶和物流
美国《琼斯法案》要求在美国境内运送商品和乘客的船只必须由美国建造或在美注册及由美国公民或居民拥有。该法案是美国海上风电市场的一个特色法案，指导海上风电建设和物流。目前，尚没有符合《琼斯法案》的风电安装船（WTIV）。塔夫斯大学分析估计，在2030年之前，美国的风电安装船需求量高达每年5艘。为了避免供应链瓶颈，开发商必须委托建造新的美国籍的风电安装船或制定符合《琼斯法案》的安装策略。
首艘符合《琼斯法案》的风电安装船已于2020年开始建设。即使有符合《琼斯法案》的新建风电安装船可用，海上风电部署第一阶段的许多项目仍将依赖外国籍的安装船。为了满足大型风机机组和项目发展，还需要加大对风电安装船的投资力度。2020年6月，2nd Wind Marine和MiNO Marine LLC宣布，计划建造两艘符合《琼斯法案》的风电安装船。航速约为10节，每艘建造成本预计超过1.5亿美元。设计合理、功能全面的风电安装船可延长现场作业时间和减少组件运输时间，实现缩短安装时间并降低总成本。
据调查，与所购船舶的较高适用性及更低的船舶建造成本相比，购买人员运输船（CTV）、风电运维船（SOV）及电缆铺设船的难度并非很困难。但是短期内，现有船舶可能会被改建成符合《琼斯法案》的人员运输船和风电运维船。而勘探船、基础安装船和电缆敷设船相对更容易地建造。表7列出了2020年可用于海上风电行业的美国籍风电施工船舶。
表7 支持海上风电行业的美国籍船舶
关于《琼斯法案》条款如何适用于海上风电开发，以下是具体案例。
2021年国防授权法案第9503条规定，《琼斯法案》适用于固定式海上风电开发及系泊系缆绳。
2020年8月，美国海关和边境保护局联合声明，允许非美国籍海缆敷设船在海底铺设或拆除电缆，但回收的电缆不得在美国港口卸货。该声明还指出，通过高压射流埋设海缆，形成高压水海缆沟不符合埋设要求但是符合《琼斯法案》。
2021年3月，美国海关和边境保护局再次联合声明，规定非美国籍船只如何在特定条件下从美国港口运输首层冲刷防护材料。
鉴于《琼斯法案》复杂且不断变化的解释，美国海关和边境保护局建议寻求官方裁决或法律指导。
2、港口投资
即使有足够的船只来支持美国海上风电规划，港口基础设施的建设规划也可能成为另一个重大瓶颈。随着风机机组及项目规模的不断扩大，将严重影响港口基础设施的建设规划。海上风电项目大型化使得现有基础设施受到极大挑战，如起重机起重和吊高能力、大型船舶码头停靠需求等。经不完全统计估算，仅大西洋海岸就需要大约5个中转港来满足首个10GW海上风能项目的需求。此外，目前美国没有港口能够支持商业化规模的浮式风电项目，浮式风电依然将面临诸多挑战。
美联邦机构和开发商正加大投资港口基础设施来满足海上风电部署和大规模商业项目的需求，筹划可提供全方位服务的港口。为迎接第一轮项目，相关港口已经开始进行扩建升级。表8总结了近年来主要基础设施投资。
表8 支持海上风电的港口基础设施投资
2020年，新泽西州经济发展局宣布，计划2021年将在德拉瓦河建设美国第一个专门的海上风电码头。该港口预计耗资3~4亿美元。第一阶段将开发一个30英亩的装运场地和一个25英亩的制造场地，第二阶段再增加150英亩用于进一步的装运和制造作业。此外，康涅狄格州与Gateway Terminal、φrsted和Eversource达成了一项价值1.57亿美元的合作协议，将新伦敦市码头开发为海上风电中心。
除了已经公布的港口基础设施投资外，美政府还宣布了几项港口投资计划。具体来说，美国交通部海事管理局通过港口基础设施发展项目宣布2.3亿美元可用于港口升级，包括海上风力发电相关的工作。美国就业计划提案要求在沿海港口、内陆航道、陆上入境港和渡轮上投资170亿美元。提案还包括一项健康港口计划，以减少对邻近地区的污染。除了拟议投资外，能源部贷款项目办公室还宣布了高达30亿美元担保贷款，以支持可再生能源技术创新。
3、电网
目前，各海上风电开发商负责逐个项目规划和开发，与陆上电站进行电网连接。一般连接方式采用海上风电场输出电缆直接连接到陆上电站。虽然这对于方式对于早期开发商来说属于最简单、最节约成本的方法，但能实现并网的项目却很少。东部几个州已经启动了规划程序和研究来制定项目互联互通的备选方案。
表9列出了从马萨诸塞州到新泽西州沿海并网点。所有这些并网点均位于沿海水域10英里范围内，最大额定电压至少为115 kV。根据附近发电厂的容量估计所有并网点总容量为28500MW。
表9 马萨诸塞州至新泽西州沿海并网点相关情况
在新泽西州公共事业委员会的推动下，新泽西成为了第一个完全将海上风电并网目标与区域电网运规划相结合的州。新泽西的目标是到2035年近海风电发电达到7500MW，并且已申请通过联邦能源管理委员会第1000号条令建立的竞争性招标程序。
根据纽约电力局的一份报告，通过对欧洲风电电网和美国内风电电网的实际状况的研究，网络传输更能实现海上风电场规模效益。此外,通过对纽约电网的研究，建议该州考虑开发一种网状海上电网,进而满足电场连接及电力使用需求。
新英格兰州电力委员会是一个非营利组织，它代表了新英格兰地区六名州长在电力事务方面的集体观点。2020年10月，该组织建议建立一个全面、长期的输电规划流程，以满足各州的脱碳政策。
加州公用事业委员会和加州个体运营商正在通过重点关注加州潜在的海上风电开发来改善现状，并加强未来的综合资源规划。
2021年3月，联邦能源管理委员会发布了一份征求公众意见的通知，重点一是抓住机遇完善海上风电并网流程，二是将国家政策纳入区域输电组织/个体运营商的输电规划和并网流程，三是量化海上风电集成的计划输电解决方案的潜在效益，四是为海上风电并网建立专门的输电规划流程。
