編者按：風力發電是增長最快的新電力供應來源之一，自2000年起，也是美國新增可再生能源發電的最大來源。與此同時，自2008年以來，低天然氣價格、低電力批發價格、電力需求減少影響著所有新增發電的投資。在此背景下，美國能源部發起了“風能愿景分析”。并于2015年3月12日，發布了《風能愿景：美國風力發電新紀元》。本質上，風能愿景的目的是為廣泛的利益相關者，包括行業、政策制定者、公眾，提供后續的美國風能部署的信息。2017年3月，《風能愿景報告》發布已滿兩周年。本篇文章提出了美國風力發電發展的重要轉折點，并舉例介紹了《風能愿景報告》發布兩年來取得的一些進展。
一、美國風力發電發展的重要轉折點
1．風能愿景：美國風力發電新紀元
美國能源部估計風能愿景報告的潛在的經濟、社會效益是：到2020年，風力發電提供美國電力需求的10%，到2030年提供20%，到2050年提供35%。
2．新排名第一
美國風能年度成本及累計裝機容量，1980-2016
2016年風力發電超過82千兆瓦，風能成為美國可再生能源發電最大的來源。這足以讓2400萬個家庭運轉，使美國達到并超過風能愿景研究方案2020年部署的水平。
3．低成本電力
技術進步和政策支持使風力發電成為美國一些地區的價格最低的電力。因為風電是以一個長期的固定利率銷售，并且它的燃料免費，它減輕了燃料成本給傳統發電資源帶來的價格波動。基于這些原因，企業越來越多地選擇風電做為的長期的、有成本競爭力的電力。
4. 日益增長的公用事業規模風力發電
現在，美國安裝公用事業規模風力發電的州從兩年前的39個，增加到41個。風能有潛力到2050年為美國全部50個州提供家庭的、有成本效益的電力。
5. 美國50個州分布式風力發電
風能可以通過分布式應用得以有效地利用，通常是使用更小的渦輪機，這種渦輪機可以安裝在用戶端電表上或在分布式網格上。分布式風力發電目前已在全部50個州部署。
6. 第一個海上風電場
遠離羅得島海岸的30兆瓦布洛克島風電場，成為美國第一個現役的海上風力發電場。海洋渦輪機可以部署在海洋、墨西哥灣、五大湖區。
7. 推動就業增長
近年來，美國風能部門的提供的就業增加了一倍，超過10萬個工作崗位。美國勞工統計局將風力渦輪機技術人員成為這十年增長最快的工作崗位。如果能達到風能愿景研究方案提出的部署水平，那么到2050年風能將可能在制造、安裝、維護、配套服務方面提供60萬個工作崗位。
2017年3月是《風能愿景報告》發布兩周年。報告概述了發展風能產業的路線圖，風能產業的發展將會在制造、安裝、維護及配套服務方面提供60萬個就業崗位。以下是這兩年產業發展所取得進展的一些例子：
降低風力發電成本
美國能源部支持一系列通過技術進步降低風能成本的項目。其中一個領域重點研究改善風資源特性，從而提高風力發電廠效率，降低開發人員風險。
具體措施：部署 兩個向公眾提供的研究浮標，測量氣象和海洋數據。對研發人員來說，適當地設計、排列、選址有助于確定項目發電量。當能源部不使用這些浮標時，行業合作伙伴可以使用。
隨著風力發電廠遷往近海，浮基對于捕獲位于深海的美國60%的海上風力資源是必須的。在深海，傳統地基不可用。
具體措施：
1.支持緬因大學開發一種使用較少鋼材、生產成本較低的混凝土浮基來促進深水域風能利用。
2.為進一步打好基礎，2016年美國風能技術辦公室與美國內政部合作，制定了一個聯合戰略，來促進美國海上風電產業的發展，并達到《風能愿景報告》部署的發展水平。
擴大開發區
更高的風力渦輪機和長期需要的電網升級可以為美國風能部署打開大門。比如：將風力渦輪機塔架高度從80米增加到140米，將增加陸地風力發電三分之二的技術潛力，可以讓更多的州，尤其是東南部，從風力發電中受益。
具體措施：
1.支持Keystone Tower Systems開發一個創新的風力渦輪機塔螺旋焊接工藝。這種現場制造方法可以削減40%的架塔（高達180米）成本。
2.資助愛荷華州立大學開發的 Hexcrete Tower，采用預制混凝土構件，使更高的塔沒有特殊的運輸要求。該試驗項目表明，以這種方式建造的塔可以降低風力發電的成本超過20%。
3.發布了2017年1月報告，報告證實了即使增加有限的傳輸也能大大降低風能部署的成本。研究發現，在
由于電網容量有限，不允許風電場運營商發電時，僅建設四個目前提議的傳輸項目將減少一半的棄風。
增加經濟價值
為了提高美國制造業競爭力，風力和先進制造業辦公室已與公共和私營機構合作，探索生產風力渦輪機部件的新方法。
具體措施：應用添加劑制造，也被稱為3D打印，來生產風力渦輪機葉片模具 。這個過程不需要制造一個“塞子”，然后再用“塞子”來形成模具，從 玻璃纖維葉片中就可以制作。這減少了葉片制造所需的時間和成本。
風力和先進制造業辦公室還與協作研究小組合作，并為研究開發解決風能部署中環境與野生動物保護挑戰的項目進行投資。
具體措施：
1.資助普渡大學開發描述金鷹視覺和聽覺特征的技術 ，目標是為未來的系統收集數據，可以更容易使金鷹探測和避免風力渦輪機。
2.資助Frontier Wind 開發、測試超聲波蝙蝠威懾系統，該系統由一排安裝在渦輪葉片上的超聲波發射器組成。這些發射機發出的高頻聲音將覆蓋整個渦輪轉子，目的是阻止蝙蝠進入風力渦輪機。
促進經濟發展
上面列出的政府采取的措施推動了新技術的發展，并幫助克服了增加風能的障礙。這些整體上有利于行業和經濟發展的投資，由個體私營公司補充、發展。Navigant 一個新的分析估計，風能對美國經濟的年度經濟影響約為200億美元。繼續在技術創新、緩解市場壁壘這些方面投資，將有助于維持和推進國家現有的風電制造基礎設施和經濟效益，并確保美國保持全球競爭力。
譯自：2017年3月【美國】能源部網站
