风电行业：陆基风电市场报告2023年版（英译中）

2条（公法106-554）和能源部发布的信息质量准则编写的。尽管本报告不构成“有影响力”的信息，因为该术语在使用不会侵犯私人拥有的权利。本文提及任何特定的商业产品、工艺或服务的商品名、商标、制造商或其他不一或暗示其由美国政府或其任何机构的认可、推荐或青睐。作者在此表达的观点和意见不一定陈述或反映美国政府OSTI:http://www.osthttp://www.ntis.gov34对于他们对这个正在进行的报告系列的支持，作者感谢整个美国S.能源部（DOE）风能技术办公室团队。特别是，我布，ChElizabeth和AllisoHolly（图案LawreceWilley（顾问GeoffreyKlise（桑迪亚国家实验室在绘制风能资源质量方面的帮助；以及PardeepToor和AlexsadraLeme（NRELLiLawrenceBerkeleyNationalLaboratory’scontributionstothisreportwerefundedbytheWindEnergOfficeofEnergyEfficiencyandRenewableEnergyoftheDOEunderContractNo.DE-AC02-05CH11231..5米免672022.1美国的风力发电总增量为8.5千兆瓦（GW）。从历史上看措施-生产税收抵免（PTC）-以及无数的（IRA）。,现有风力发电厂的1.7GW在2022年部分重新供电（这些发电厂的最终重新供电容量为1.8GW主要是,ERCOT（49中部独立系统运营商（MISO47和非ISO西部（30的新容量占很.在全球范围内，美国的年风电容量再次排名第二，但在风能渗透率方面仍远远落后于市场领导者202,风能占总发电量的10%左右。.德克萨斯州在2022年再次安装了所有州中最多的风力发电容量（4,028兆瓦其次是俄克拉荷马州（1,（55。2本报告中使用最多的九个区域是西南电力池（SPP德克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT中洲独立系统运营商（MISO加利福尼亚独立系统运营商（CAISOISO新英格兰（ISO-NEPJM互连（PJM）和纽约独立系统运营商（NYISO以及非ISO8堪萨斯州（47俄克拉荷马州（44北达科他州（37新墨西哥州（35和内布拉斯加.将风能与储能和其他资源配对的混合风力发电厂在2022年增长有限，仅完成了一个新项目。截至2022年底，小时，这表明重点放在辅助服务和有限的能力上，无法跨时间转移大量能源。虽然只.现在，输电互连队列中的风力发电能力达到了创纪录的30.以通用电气为首的四家涡轮机制造商提供了2022年安装的所有美国公用事业规模的风力发电容量.2022.国内风电行业供应链在2022年开始走下坡路，但《降低通胀法案》的通过使人们对供应链扩张重新感到乐。在过去的几年中，我们可以在美国国内制造的风力涡轮机塔架和机舱（位于塔架顶部并容纳齿轮箱和发电机.一些风力涡轮机组件的国内制造业含量很高，但美国风电行业仍5-25%，近年来直线下降。在《降低通胀法案》通过后，这些趋势如何变9.独立发电商拥有2022年建成的大部分风电资产，延续了历史趋势。2022年，独立电力生.2022年，非公用事业买家首次签订了比公用事业更多的风电合同。风电的直接零售购买者-包括企业承购商-从2022年安装的新风电容量的至少44％购买电力。这~44%的份额首次超过了电力公司的份额，电力公司拥.从长远来看，涡轮机容量，转子直径和轮毂高度都显着.最初设计用于较低风速站点的涡轮机在市场上占主导地位，但近年来降低比功率的趋势已经逆转。随着转子面/m2下降到2022年安装的项目中的233W/m2-尽管比功率在过去三年中略有增加。具有低比功率的涡轮机最初.2022年，风力涡轮机被部署在比最近几年更高的风速地点。2022年安装的风力涡轮机位于地面以上100米高度的平均长期风速为8.3米/秒的地点，这是自2014年以来的最高地点平均风速。美国联邦航空管理局（FAA）和在建或开发项目的行业数据表明，未来几年可能建成的站点平均平均风速较低。然而，增.低特定功率的涡轮机被广泛部署;更高的塔在更广泛的地点看到越来越多的使用。低比功率涡轮机继续部署在所。.计划在不久的将来进行的风力发电项目将继续不断提高涡轮机的趋势。2022年上线项目.2022年，13个风力发电项目部分重新供电，其中大多数现在具有更大的转子和更低的比额定功率。2022年.2022年的平均容量系数为36在2021年建造的风力发电厂中为37％。2013年至2021年建成的项目的平.容量因素的州和地区差异反映了风力资源的强度；容量因素在该国中部最高。根据2017年至2021年的项目建.涡轮机设计和现场特性会影响性能，比功率下降会导致长期容量系数大幅增加在过去的二十降是导致更高的容量因素的主要原因，但部分被在年平均风速较低的地点建设项目5.3％-在过去六年中总体上有所上升。这一平均值掩盖了地区和项目之间的差异：SPP（4.7MISO（4.4和NYISO（3.2在2022年的风能削减率最高，而其他三个ISO均低于.2022年是全国大部分地区风力资源高于平均水平的一年。风资源的强度每年都在变化；此外，年际变化的程度.风力涡轮机价格在2022年继续上涨，达到约.令人惊讶的是，我们2022年小样本项目中的平均安装项目成本并没有跟随涡轮机价格上涨。从2018年.最近的安装成本因地区而异。近年来成本最低的项目是ERCOT（平均1360美元/千瓦）和SPP（1470美元/千瓦），而MISO项目平均为1730美元/千瓦。同样，2022年（在较小程度上，2021年）的样本量.安装成本（每兆瓦）通常随项目规模而下降；对于200.运营和维护成本因项目使用年限和商业运营日期而异。尽管数据有限，但过去16年安装的瓦时以上。资本和运营成本的下降以及性能的改善使风电PPA价格在2018年达到直稳定然后上升-部分原因是供应链和其他通胀压力。尽管我们在过去一区最近的定价似乎约为20美元/兆瓦时，西部地区的价格更高（从20美元/兆瓦时到40美元/兆瓦时不等）,东部地区的价格更高（约50美元/兆瓦时）。.LevelTenEnergy的PPA价格指数证实了PPA价格上涨和区域差异。与上述主要涉及公用事业购买者的PPA相.在2022年建成的相对较小的项目样本中无补贴的）风能平均成本已降至32美元/兆瓦时左右。平均能年到2011年有所上升，在2018年有所下降，但在过去几年中保持稳定。在2022年建成的一小部分项目（不样本中至少有两个工厂的地区-在SPP和ERCOT中发现（平均均约为.尽管PPA价格相对较低，但风能面临来自太阳能和天然气的竞争。风能和太阳能PPA价格之间曾经很大的.2022年，许多地区的电网系统市场价值激增，通常高于最近的风电PPA价格。在2009年批发电价（以及格的持续下跌使这些价格在2013年与风电的市场价值保持一致，在随后的几年中.风的电网系统市场价值随着风的渗透而下降，受到发电概况，输电阻塞和削减.风的健康和气候效益大于其电网系统价值，这三者的结合远远超过了风的水平成本。风能减少二氧化碳，氮氧化物和二氧化硫的排放，为公众健康和气候带来好处。在全国范围内并考虑所有风力发电厂，这些健些福利在中部地区（$200/MWh中西部地区（$133/MWh德克萨斯州（$111/MWh）和西部地区（$109/MWh）最大，在纽约（$58/MWh新英格兰（$83/MWh）和大西洋中部（$89/MWh）最.能源分析师预计，在《降低通货膨胀法》的激励措施的刺激下，风能的部署正在增长。2023年预计新增容量率、有限的传输基础设施、互联成本和时间框架、选址和许可挑战以及来自太阳能的竞争.从长远来看，风能的前景将受到《降低通货膨胀法》以及该行业继续改善其经济地位的能力的影响。从长远来看，风能的前景将受到《降低通货膨胀法》的实施的影响，该法案不仅提供了面向部署的展，而且还为国内供应链的建设提供了新的激励措施。解决供应链约束的速度将影响部署经济条件，企业对清洁能源的需求以及国家层面的政策也将继续影响风能的增长，输电基,许可和互连限制的解决以及未来天然气的不确定成本也将继续影响风能的增长。图9.在美国运行的混合发电厂的设计特征配置...........................................................................................................图19.2022年跟踪的风力特定进口汇总图：前10个原产国和国家条图24.陆地风的平均涡轮机铭牌容量、轮毂高度和转子直径项目..................................Figure33.Changein图37.按风力资源质量和比功率划分的2022年日历年容量因子：2014-2021项目... 47图48.按PPA执行日期和区域.......................................................................................................图54时间........................................................................................................................................ 62 64表A1.风进口分析中使用的协调关税表（HTS）代码和类别。721到2022年，美国的风力发电总装机容量为8联邦激励措施——生产税收抵免(PTC），。.第五章讨论风电厂性能。.第7章报告了根据前面各章的输入参数计算的水平成本。该报告还回顾了通过电力购买协议（PPA）支付2.报告最后（第9章）根据其他分析师的调查结果预览了可能的近期市场发展。来源：AWSTruepower，国家可再生能源实验室（NREL）此版本的年度报告更新了以前版本中提供的数据，同时强调了最近的趋势和新的发展。该报告集企业供电的较小的、客户定位的风力涡轮机。有关分布式风力发电的更多信息，包括小型风力涡轮用中使用大型涡轮机，可通过美国资助的单独年度报告获得S.7七个独立系统运营商（ISO）包括西南电力池（SPP德克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT中洲独立系统运营商（MISO）,加利福尼亚独立系统运营商（CAISOISO新英格兰（ISO-NEPJM互连（PJM）和纽约独立系统运营商（NYISO）。8“较小”和“较大”风力涡轮机之间的100千瓦阈值从20税法也有类似的区别。在2011年之前的几年中，使用不同的截止日期来更好地匹配ACP报告的容量数字，并3本报告中包含的大部分数据是由美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室（伯克利实验室）从各种来源汇编的，包括美国S.能源信息管理局（EIA联邦能源管理委员会（FERC）和美国清洁能源协会（ACP-及其前身美国风能协会数据质量各不相同。因此，重点应放在总体趋势上，而不是单独的数据点。最后，本报告的每个4美国2022年新增风电装机容量8.5吉瓦，投资总额120亿美元来累计投资超过3,000亿美元。112022年新增风电装机容量的近77％位于ERCOT（39和SPP（37%其余大部分位于MISO和非ISO西部（每个占11。提供优惠的税收优惠，增加更先进的涡轮机技术的能源生产，并延长项目寿命。有关部分重新供电,请参见第4章。年区域产能(GW)20 西（非ISO）5500019982000200220042006来源：ACP告侧重于总增加额，不考虑部分补权。每年的净增加的能力可以略11这些投资数字是基于本报告稍后报告的平均项目级资本成本的推断，不包括对制造设施的投资、研发支出或O&M成本；也不包括对56%24%38%26%24%20%32%42%31%22%201320142015201620176%24%38%26%24%20%32%42%31%22%20132014201520162017IRA通过之前的联邦生产税收抵免，并呼应了与向另一个方向推进并支持部署的是PTC的持续可用性（即使处于降低的水平国家可再生能源组合标准（RPS期改善也是风力发电的关键驱动因素，为公用事业、企业和其他电力购买者风力发电是2022年美国电力新增容量的第二大来源，占22％，仅次于太阳能的49%年新增产能（GW）504030200气体其他RE存储太阳能风资料来源：日立，ACP，EIA，伯克利实验室长的贡献在PJM（9NYISO（7ISO-NE（7CAISO（4和东南部（1较小。6SPPERCOTMISO西部（PJMNYISOISO-NECAISO东南部美国*美国总计还包括AK和HI，除了列出的地区来源：日立，ACP，EIA，SPPERCOTMISO西部（PJMNYISOISO-NECAISO东南部美国*美国总计还包括AK和HI，除了列出的地区来源：日立，ACP，EIA，80%60%40%20%0%伯克利实验室其他非RE煤炭气体其他RE存储太阳能风），7兰意大利墨西哥年产能（2022，GW）美国Germany瑞典兰意大利墨西哥年产能（2022，GW）美国Germany瑞典芬兰法国UnitedKingdom西班牙世界其他地区TOTAL2.177.5累积容量累积容量（2022年底，GW）美国144Germany67印度42西班牙30UnitedKingdom28法国21加拿大15瑞典15世界其他地区153TOTAL906资料来源：GWEC（2023）；美国ACP许多国家的风力发电市场份额（即风力发电量占总发电量的百分来源：ACP8），马州（1,607兆瓦）;12个州的风能渗透率超过20%布拉斯加州（602兆瓦）和爱荷华州（484兆瓦）。在累积的基础上，德克萨斯州仍然是明显的领导者，到2022年底安装了超过40吉瓦-是下一个最高的州（爱荷华州资料来源：ACP，伯克利实验室州内发电量的前20个州。电力传输网络使大多数州能够实时地输入和输出电力，并且各9美国其他地区美国其他地区达科他州和怀俄明州（所有三个都超过60然后是俄克拉荷马州和新墨西哥州（均超过50。累计（2022年底）美国其他地区美国其他地区0注：基于EIA电力月刊（2023b）的2022年风电和州总发电量和零售额。来源：ACP，EIA.201220142016.201220142016 尽管2022年只有一个新的风力混合发电项目的设计，配置和操作更加独立（例如Procedre，将风力和天然气发电厂配对的混合动力车)。区拥有混合发电厂中最大的风力发电容量（0.86GW其次是PJM（0.77GW）和非ISO西部（0.63GW）。资料来源：EIA-8602022早期发布，伯克利实验室PV+存储风+存储风+光伏+存储化石+存储213526213526风力光风力光伏化石存储8不适用不适用存储比率定义为总存储容量除以给定项目类型的总发电机容量。资料来源：EIA-8602022早期发布，伯克利实验室49%2.3增长thisiformatiooverthelastieyearsofwidpoweradotherresorcesaggregatedatilities.15Thesedatasholdbeexplaiedwit列中并不能保证项目将被构建。最近的分析发现，从2000年到2017注：混合储能容量是使用提供单独容量数据的项目的储能：发电机比率估算的；在2020年之前的几年里，混合储能容量没有估算；在2020年之前，海上风电没有单独确定。来源：伯克利实验室对互连队列的审查即使有了这个重要的警告，国家互连队列中的风电容量仍然表明),田纳西河谷管理局（TVA）以及大量其他个人公用事业。为了提供样本大小和覆盖范围的感觉，此处包含队列的ISO，RTO和公用事业公司的聚合非重合（平衡授权）峰值需求超过近年来，无论是独立工厂还是与太阳能或风能杂交，排队的速度都比风能的增长速度互连队列中的总风电容量分布在美国各地，如图11（左图）所示，其中最大的是NYISO（22西方（非ISO21和PJM（16。在SPP（12MISO（11CAISO（6ERCOT（6%),ISO-NE（5和东南部（非ISO1中发现了较小的量。队列中近一半(48%)的活跃风电容量要求注：近海地区反映了各地区互连队列中的海上风电量。资料来源：伯克利实验室对互连队列的审查他发电资源配对。在某种程度上，这是由于政策设计-在《降低通货膨胀法》通于配对存储，而风力发电厂经常使用的生产税收抵免则没有这样的存储津贴。在混合配置中建容量中，大多数（19GW）与存储配对，其余主要与太阳能（1GW）或太阳能和存储（4GW）配对。https://www.energy.gov/eere/i2x/internectional-innovation-e-xch来源：伯克利实验室对互连队列的审查来源：伯克利实验室对互连队列的审查量在2022年美国安装的8.5GW风能中，GEWind提供了58其次是Vestas（24Nordex（10和西200520072009来源：ACPAcciona（2016年之AccionaGamesa(（2017年之前）U.S.风能行业-GE，Vestas和SGRE-代表在此总数中，每个都有一个或多中的新的，重新开放或扩建的设施，旨在为陆上风电行业服务，所有这些设施都是自《降来源：ACP和伯克利实验室和机舱组件的国内制造能力与美国近期预计的风力增加保持了合理的平衡，但由于国际供应商的,请参阅报告的下一部分。50资料来源：ACP，独立分析师预测，伯克利实验室更一般地说，制造商之间的激烈竞争，以及在某些情况下导致保修索赔增加的技术故障，2022.19年几家主要国际涡轮机制造商的利润率下降（和负值）。 利润率（EBITDA） -15%2008200920102011201注：息税折旧摊销前利润=息税折旧摊销前利润来源：OEM年报和财务报表益于持续部署（美国能源部2023b）。这些工作岗位包括建筑业（45,088）和制造业（23,543）。它还扩展了用于风电部署的PTC，包括在满足国内内容要求的风电项目的全价值PTC基础上的新的10%奖金（位于.位于新墨西哥州（Arcosa，新设施科罗拉多州（CSWind，扩展）和南达科他州（Marmen，.爱荷华州的刀片设施（TPI复合材料和SGRE，重新开放）和科罗拉多州（维斯塔斯，扩建）.伊利诺伊州齿轮箱制造(Flender公司,扩张).在佛罗里达州（GEVernova，扩展纽约（GEVernova，扩展堪萨斯州（SGRE，重新开放和零件的进口，包括机舱（i。Procedres.，带有叶片的机舱，不带22尽管自2020年以来，图中的所有进口估计都是针对风电设备的，但应该谨慎看待进口趋势，因为前几年的基础用的贸易类别。因此，其中一些较早的估计需要对风力涡轮机组件可能代表的较大贸易类别的比例进行假设。还要注意进口（2022年十亿美元)6进口（2022年十亿美元)64202012年有所上升，然后在2013年暴跌，美国同时下降S.风力装置。从2014年到2解释这些数据中的时间趋势是具有挑战性的，考虑到每年的年度风力增加变化，设备进口和安装之及风力涡轮机和设备价格的波动。此外，由于零部件要的切入点，去年有近14亿美元的风力专用设备流经注意：线宽与国家/地区的进口数量成正比。图不打算按州描述这些进口的目的地。来源：BerkeleyLab对USATradeOnline的数据进行分析，https://usatrade.census.gov在这些数据背后，印度，其次是丹麦，西班牙，比利时和瑞典，是2022年风力发电％，西班牙（16%）瑞典（7%）（42%）比利时（11%）丹麦（18%）韩国（28%）加拿大（23%）墨西哥（13%）阿根廷（11%）马来西亚（6%）德国（19%）西班牙（16%）塞尔维亚（5%）奥地利（5%）墨西哥（49%）印度（20%）西班牙（10%）中国（6%）加拿大（4%）洲资料来源：伯克利实验室对美国贸易在线数据的分析，https://usatrade.来源：伯克利实验室分析者拥有的公用事业公司（IOU）-最著名的是俄克拉荷马州的公共服务公司（996兆瓦但也包括北方州电力公司)资料来源：伯克利实验室基于ACP的估计虽然上一节分析了风力发电厂的所有权，但本节侧重于谁使用或从这些发电厂购买风力发电。电力公司拥有（16%)或从（17风电项目购买电力，这些项目总共占去年新增装机容量的33其中33％分为29％的IOU和58％购买（40电力（58％分为41％的IOU和17％的POU，POU。24商人/准商人项目是指那些电力销售收入与短期合同和/或批发现货电力市场价格挂钩的项目（由此产生的价格风险通常在10至12年内），根据合同购买电力，然后将电力转售给他人25-购买了 资料来源：伯克利实验室基于ACP的估计从长远来看，涡轮机容量，转子直径和轮毂高度都显着增加350图24）。26涡轮机的平均轮毂高度容量（MW）'98−99'02−03200资料来源：ACP，伯克利实验室八≥3.5MW资料来源：ACP，伯克利实验室80−90mm0−−去二十年中迅速增长。随着时间的推移，转子扫掠面积的增长快于风力涡轮机平均铭牌容量的增在其他条件相同的情况下,较低的比功率将提高容量因子资料来源：ACP，伯克利实验室Figure27showsthelong-termaveragewindresourcesatwinddescribesthesite-averagewindspe趋势说明了越来越高的塔在提高轮毂高度的实际平均风速方面的价值。同时，联邦航空管理局（FAA）和有关“在建27风资源质量指数基于AWSTrepower对100米处总容量系数的站点估计。在这种情况下，在所有站点和时机功率曲线，并且假定没有损失。这些价值与1998-1999年建造的项目挂钩。“待定”涡轮机是那些已经获得美国联邦航空局“无危险”决定且不会到期的涡轮机待定拟议风速(轮毂高度)风资源质量指标(1998−1999=100)待定拟议风速(轮毂高度)风资源质量指标(1998−1999=100)风资源质量（指数，100m）风速（m/s，100m和轮毂高度）95908580757065过去的未来风速（100m)'98-99'02-0320062008201020122014201620182020208.28.07.27.0资料来源：ACP、Berkeley实验室、AWSTruepower、FAA障碍评估/机场空域分析文件较低风速站点的经济建设成为可能；较高的塔也是如此。其次，随着时间的推移至只是区域差异化的批发电价）可能会使开发商越来越多地将注意力），平均资源质量和风速从20世纪90年代末下降到电力，开发商也有可能抓住这一有限的机会在安装速度相对较慢，部分原因是《通货膨胀减少法》之前生产税收抵免的价值下降和不确定性。。人们可能会预期，低特定功率涡轮机（此处定义注意，这些数据代表涡轮总高度或“尖端高度”，而不是轮显示了2022年安装以及在建涡轮机的平均FAA尖端高度以及分”涡轮机中平均达到195米。许可过程中最高的涡轮机超过225都可能安装至少200米的涡轮机（图31）。资料来源：ACP，FAA文件，伯克利实验室平均值:右轴2022年，有13个风力发电项目获得了部分重新供电，其中大多数部分风电项目重新供电的趋势在2022020172018资料来源：ACP，伯克利实验室，涡轮机制造商2022年最常见的改造是用较短的叶片替换较短的叶片，但涡轮机铭牌容量的变化也很常见。总体而言，平均涡轮机铭牌容量略有增加（这些工厂的最终再年改装的涡轮机都没有看到轮毂高度的变化。在容量变化相对较小但转子直径变化较大的情况下80.080.0112.32.1592.82.03Original改装Original改装Original改装300 原始改装特定功率80.080.0112.32.1592.82.03Original改装Original改装Original改装300 原始改装特定功率轮毂高度和转子直径(m)容量（MW）比功率(W/m2)806040200轮毂高度转子直径容量0.80.4220220350300250200500资料来源：ACP，伯克利实验室，涡轮机制造商2022年的平均容量系数为36％，在2021年建造的风力发电厂中，平均容量系数为37%除非另有说明，否则本章中的所有容量因子均以观察到的和未经调2013年至2021年建成的项目的平均2022年产能系数为随着时间的推移，整个车队的累积性能也有所增加，从1999年的27未显示）增长到2022年的36如图3431关注2022年一年的容量因素，控制（至少宽松地）可能影响一年到下一年的性能，但与技术变革无关的因素，例如，风电削减程度或风力资源强度的年际变化。但这也意味着，如果2022年在削减或风力资源强度方面不是代表性的一 资料来源：EIA，FERC，伯克利实验室造的项目的全部样本（左）和从2017年到2021年建造的新项目的子集（右）的2022年注意：以白色着色的州没有完整样本（左）或较新样本（右）中的项目来源：EIA，FERC，在图36中以指数形式再次显示，相对于199风力资源质量指标所示。这一趋势在2013年和2014年逆转了趋势，但随后在2021年再次走低（这些风力资源趋势（考虑到旧项目中可能的性能下降）和过去几年中不断增加的削减（削减被纳入本章中显示的容量因素）。注：为了使这三个指数都与它们对容量因子的影响方向一致，这个数字索引了比幂的倒数（即比幂的下降导致指数上升而不是下降）。资料来源：EIA，FERC，伯克利实验室33如前所述，与来源相关：ACP、Berkeley实验室、AWSTruepower、FAA障碍评估/机场空域分析文件图27（附录中有更多详细信息风资源质量的估算基度的增加和比功率的下降驱动的，尽管转向了一些较低质量的风力资源站点。随后在2011平均容量因素的停滞反映了枢纽高度和比功率的相对平坦的趋势，以及已建成站点的风能资源质2012年至2018年期间建成的项目中，平均容量系数的急剧增加是由于整个期间平均比功率的急剧可能也经历了初期问题，这些问题通常会在项目的最初几年遇到。展望2023年，考虑到平为了帮助解开涡轮机设计演变和风力资源质量对容量因子的主要影响，有时是相每个风资源类别中，项目的具体功率进一步区分。正如预期的那样，无论具体功率如何，位于2022年普遍实现了比低风速地区更高的容量系数。同样，落入较低特定功率范围的项目通常在20222022年平均容量系数（2014年至2021年建造的项2022年七个地区的风电削减平均为5.3%，高于风力项目输出的削减是由于传输不足以及其他形式的电网和发电机的不灵活性以及风力供应过剩很高，但传输容量不足以将多余的发电量转移到其他负载中心，或者热发电机无法进一步或足2014-222007-222009-222015-222012-222014-2PJM为至少0.1此处显示的PJM年平均风力资源指数（长期平均=1.0） 2000200220资料来源：ERA，伯克利实验室；附录中解释了年际变化指数背后的方法下降，那么旧的项目-e。Procedre那些建于1998年至2001年的项目-202为它们的相对年龄。图40通过绘制中位数（和第25至第75风资源强度的年际变化)容量因子随时间的变化。在这里，时间被定义为每个单独项目的商业运营34这些指数估计了每年平均区域或船队范围的风力资源强度的变化（有关更多详细信息，请地方提供的AWSTrepower风力资源质量数据不同，前者在整个地区或车队中每年都有变化，而后者则侧重于特定风力项目后来看来，平均而言，在第一个十年中，容量因子仅经历了适度的下降，随后在此后指数容量系数（第2年=100%）资料来源：EIA，FERC，伯克利实验室总之，图34至图40表明，为了理解经验容量因子的趋势，需要考虑（并且理想地风力削减和涡轮机设计的演变，还包括各种空间和时间上的风力资源考虑因素-例2022年风力涡轮机价格继续上涨，达到约1000美元/千瓦图41描述了各种来源的风力涡轮机交易价格1）Vestas，SGRE和Nordex，根据公司财务报告中报告的这些公司的全球平均涡轮机定价2）BloombergNEF（2022a）和WoodMackenzie（2023a根据合同签署日期服务方面有所不同(例如Procedre,是否提供塔,服务协议的期限等。涡轮机特性（以及因此的性能以及未来涡轮机交付的时机。这些差异驱动了一些观察到的年内交易价格的变化。图涡轮机价格（2022美元/千均0资料来源：伯克利实验室，年度财务报告，预测提供者0变电站和/或互连费用。然而，数据来源多种多样，并非都具有同等的可信度，因此应强调数据的总体趋势如图42所示，项目的平均安装成本从美国开始下降S.加-反映了涡轮机价格的变化-然后在2009-2010装机容量主要由SPP和ERCOT两个成注：“气泡”面积与项目容量成正比资料来源：伯克利实验室，EIA（一些数据点被压制以保护机密性）$1,363$1,468$1,$1,363$1,468$1,平均项目成本的区域差异也很明显，并且可能由于人工成本，开发成本，运输成本，选址和许可要较少的地区使用低风速技术，或者在风切变较高的地区使由于2021年和2022年的样本量有限，图43合并了这两年的数据。（即使经过多年的合并，五个地区-CAIERCOT（平均$1360/W）和SPP（2021年和2022年项目的安装成本（2022美元/千瓦）0 ERCOT注：气泡的大小反映了项目能力。其他地区缺乏足够的数据供纳入。来源：伯克利实验室安装成本（每兆瓦）通常随项目规模而下降；对于200兆瓦以上的项目最低安装项目成本（2022美元/千瓦）0来源：伯克利实验室运营和维护（O＆M）成本是风能总成本的关键组成部分成本的公开数据并不广泛。即使在数据可用的地方，考虑到风力涡轮机技术随着时间的推移而伯克利实验室为209个已安装的风力发电项目编制了有限年至2021.35年。这些数据涵盖了IPP和公用事业公司拥有的设施，尽管自annualO&Mcostsfrom2000through2022,basedonhowevermany相关的运营成本。虽然不完全清楚，但在统一账户体系中，项目所有者似乎有一些回旋余地，可以将涡轮机和涡轮机部件的某这个时期。例如，对于2021年达到商业运营的项目，只有20子集的数据，因此图表中的每个数据点可能代表整个2000没有没有2022运维数据的项目有2022运0维数据的项目0资料来源：伯克利实验室；一些数据点被压制以保护机密性数据表明，各个项目的运维成本远非统一。图45还基础数据的局限性不允许清楚地区分这两个因素的影响。尽管如此着项目年龄的增长，项目级运维成本总体呈上升趋1998-20052006-20132014-20211998-20052006-20132014-2021年运行维护成本中位数（2022美元/千瓦-年）商业运营日期:806040200项目年限(自商业运营日期起的年数)资料来源：伯克利实验室；仅显示两个或多个项目组的中位数，仅包括>5兆瓦的项目,涡轮机O＆M预计将占总运营成本的不到一半-其他持续支出包括财产税，保险，资产管理等（Wiser等人。风电采购协议价格自2018年左右以来一直在走高，近期从20美元/兆瓦时以下到40美元/兆瓦时以上协议（PPA）价格和能源水平成本（LCOE）代际加权的。每当按时间分解时，都会使用PPA执行的日论是整体还是地区。由于本报告前面显示的平均项目成本较低，平均大幅下降，最近稳定，然后上涨-部分原因是供应链压力，包括材料价格上涨37尽管样本中包含了一些与公司承购商的PPA，但在许多同”，以商定的执行价格为准。由于执行价格与平稳性PPA平稳性PPA价格（2022美元/兆瓦时0注：泡沫大小反映合约容量。来源：伯克利实验室国和地区的时间趋势进行了更平滑的观察。在2009年执行的PP我们在过去一两年的样本量很小，但该国中部地区最近的定价似乎约为20美元/兆瓦时，西部地区的价格更高（20-），Central全国范围Central全国范围平均平级PPA价格（2022美元/兆瓦时）806040200东West东1996-992000-012002-032004-05200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020PPA执行年份2021-22与上述主要涉及公用事业购买者的PPA相反，LevelTen在报告数据的地区中，CAISO具有最高的风力PPA定价（按水平实际美元计算，2022年第三季度为~60美元/0来源： 在2022年建成的相对较小的项目样本中，（无补贴的）风能平均平级成本已降至32美元/兆瓦时左右在竞争激烈的市场中，长期PPA价格可以被认为反映了LLCOE在2018年迅速下降，至36美元/兆瓦时。自2,如前所述，可提供数据的项目样本在2021年和2022年有限。随着越来越多的数据随着时间的推移，预计2021年$32.7$33.3$32.7$33.30注：气泡的大小反映了项目能力。来源：伯克利实验室ERCOT中发现（平均均约为33美元/MWhPJM平均最高为46美元/MWh2021年和2022年工厂的LCOE（2022美元/兆瓦时）0 注：气泡的大小反映了项目能力。一些单独的异常值可能被排除在外。其他地区缺乏足够的数据供纳入。来源：伯克利实验室可再生能源证书（REC）价格绿色电力市场，其中RECs是自愿购买的。强制性RPS计划存在于29兆瓦时，对这些州来说是历史最高水平。国家自愿市场提供的RECs价格和德克萨斯州的注：合规市场的数据集中于“I类”或“I级”RPS要求；这些是更喜欢的资源类型或年份的要求，因此是风能通常会参与的市场。绘制值是当前或最来源：MarexSpectron图52绘制了自2009年以来风电PPA价格与公用事业规模太阳能PPA价格之间的关系（蓝色和金色线分别显示了每平整的PPA和天然气价格（2022美元/兆瓦时）PVPPA价格平准平准20年EIA天然气价格预测806040200PPA执行日期和天然气预测年41燃料成本预测来自EIA的2023年年度能风AEO2023参考案例天然气燃料成本预测（具有全方位的预测）202320252030资料来源：伯克利实验室，FERC，EIA价格已按合同锁定，而与之比较的燃料成本预测则高度不确定。实际燃料成本可能更低或更高。2022年，许多地区的电网系统风电市场价值激增在该国许多地区，风电项目参与有组织的电力批发市场。在某些情况下，风电项目直接向这些市场投市场价格。在其他情况下-特别是当PPA到PPA价格，但从现行批发市场价格中获得收在所有这些情况下，从向批发市场出售风能所获得的收入（或本来可以获得的收入）从电力系统的角度反映了该发电在后一种情况下，在批发市场上出售风能所赚取的或本应获得的收入仍然反映了风能的,对于购买者来说，在。购买者可以从批发市场而不是从风力发电项目获得电力。因此，参与批发市场的风力项目的估计收入这种（潜在的）收入或价值可以分为“能源”市场价值因此通常会抑制风力发电厂互连的本地定价节点处的批发能源价更一般地说，风力输出的时间分布并不总是与客户负荷和系统需求保持一致，这可能会进一步降低风力发电的能源市场价值。其中一些趋势也适用于风力发电的容量价值，这受到容量成本的影响，但也受到定义风力发电提供容量图54显示了该国不同地区风的估计历史批发能源和容量市场价值。具体来说，在最近的定价节点进行求和，然后对工厂级总价值估算进行平均以估算区域价值。因此，该分析考虑了风的输出概况，些特征如何与当地批发能源和容量价格和规则相互作用，从而估算了如果风出售其输出本来可以赚取发电加权平均水平风力PPA价格（误差线表示第10和第9价格的急剧下降，因此2009年风能的市场价值急剧下降，从2009年到能的批发市场价值。然而，随着PPA价格的持续下跌，这些价格在2013年与风注意：并非所有地区的所有历史年份都提供小时风速输出概况和批发价格。来源：BerkeleyLab,Hitachi,ISO尽管本章进行了比较，但风能价格或批发市场价值估本。以这种方式将风能（和太阳能）PPA价格与批发价值和天然气成本估计进行比较的各种缺点如下：.风能（和太阳能）PPA价格因联邦和州激励措施而降低。同样，为热发电及其燃料生产提供的任何财政激励措施降低了批发电价(或燃料成本预测)。批发价格也可能无法完全考虑各种发电技术的健康和环境成本（.风能（和太阳能）PPA价格不能完全反映整合、资源充足或输电成本，而批发电价（或燃料成本预测）也.风能和太阳能PPA价格-一旦确定-是固定和已知的。风的估计批发市场价值代表历史价值，而未来天然气价格不确定。换句话说，平整的风能（和太阳能）PPA价格代表了已经锁定的未来价格流（通常持续20年或更长美元/兆瓦。Figure55presentsestimatesofwind’swallowmarkalemarketvalue,byregion,butonlyforthelateyearalsodisaggregatesthemarketvalueestimentsintotheirconfactoringparts在显示的七个地区中的五个地区（ERCOT和SPP除外2022年的批发市场价值明显高于2021年，这要归功于整体上批发电价上涨推动的更高的能源价值。高价值市场是ISO-NE（$83/MWhCAISO（$76/MWh）,PJM（$58/MWh）和NYISO（$45资料来源：伯克利实验室，日立，ISO临传输拥堵和高风渗透的地区通常面临较低的市场价值。在不拥挤的地区，平均批发价格较线与电力需求更相关的地区发现了更高的市场价值估计。（与新传输和风能有关的发展在随附的文本框中讨论）。资料来源：伯克利实验室，日立，ISO风渗透率最高的地区（SPP为38ERCOT为25MISO为14相对年风值系数为0.6，但ISO-NE（0.9CAISO（0.8）和PJM（0.8）的风值系数础设施之间的差异以及对该基础设施的升级是价值因素与渗透水平没有更紧密相关的主要原因之一资料来源：伯克利实验室，日立，ISO使用Millstei等人进一步描述的方法。（2021年图5％，NE的2022年风力输出曲线比平坦的输出曲线更有价值，与平坦的曲线相比，提供了2％的小价值增长与拥塞相关的价值降低可能会通过新的区域内传输基础设施来解决。相反，减轻费率变化。坎普等人。（2023）进一步探讨了增加储能与风能（和太阳能）发电厂的相对价值与本地传输扩展的价值，发现风能发电厂的区域传输增加的价值大于太阳能发电厂，但资料来源：伯克利实验室，日立，ISO早期的电网系统价值估算以及该价值与PPA价格的比较未包括风能在减少污染能源带来的健康和气候负担方面的好处。风力发电减少了电力部门二氧化碳（CO2氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）的排放。Thesereductions,inturn,providepublichealthandclimatebenefits(Millsteinetal.climatebenefitsofwindpowerareestimatedandcompared,alongwithgrid-systemvalue,totheunsofnewCACES（2023InMAP（Tessemetal.2017EASIUR（Heoetal.2016）和AP2（Muller2014）中编制的模型。健康损害率因兆瓦时的估计值大幅上升，这在很大程度上是由于基于Reert等人的碳社会成本上调。（2022年）。在中部（$200/MWh中西部（$133/MWh德克萨斯州（$111/MWh）和西部（$109/MWh）地区的福利最大。价值最低的是纽约（$58/MWh），新英格兰（$83/MWh）和大西洋中部（$89/MWh）。在价值最高的地区，风力抵消了比其他地区污染更严重的发电厂。由于该地区的风力发电厂数量很少，因此东南部没有报告健康和气候介绍的区域和国家价值包括区域内排放影响以及由于跨区域边界的电力贸易而产生的跨区域影响。由于这些注意：由于该地区的风力发电厂数量很少，因此未对东南部进行估算。来源：伯克利实验室，表格EIA-930意的是，每个国家的估算都基于植物的区域权重略有不同-LCOE基于成本和效益（2022美元/兆瓦时）0资料来源：伯克利实验室，EIA表930为简单起见，给出了健康和气候益处的单一值。但是，这些值代表了一系列合理值,此处提供的中央健康和气候值来自附录中详述的方法。国家健康和气候效益的低和高估计范围为$61/MWh至$254(2022)，但文献中存在一系列估计。关于健康影响范围的进一步讨论可以在Millstei等人中找到。（2017EPA(（2022年）。自2013年达到峰值以来的下降部分是由于2013年在来源：FERC月度基础设施报告0201320142015201620400英里/年下降（20%受可变可再生一体化与可靠性为55%）至2015-2022年报告年的2,400英里/年（可关于输电阻塞，本章的分析发现，区域内输能源分析师预测，未来几年每年的风力发电将增长（BloombergNEF2。短期增加也受到风能技术的成本和性能，企业风能采购以及国家级可再生能,有限的传输基础设施，互连成本和时间表，选址和许可挑战以及来自太阳能的竞争可能会抑制增长，任何持续的供50资料来源：ACP，BloombergNEF（2023），WoodMackenzie（2023b），GWEC（2023），EI），从长远来看，风能的前景将受到《降低通货膨胀法》的实施的影响，该法案不仅提供了面向扩展，而且还为国内供应链的建设提供了新的激励措施。同样影响部署的是，即使面对来自太阳电资源的挑战性竞争，该行业仍有能力继续改善其经济地位。解决供应链约束的速度将影响部署的宏观经济条件，企业对清洁能源的需求以及国家层面的政策也将继续影响风电的部署，输电基,许可和互连限制的解决方案以及未来不确定的天然气成本。美国清洁电力协会（ACP）。2023年。2022年清洁电力年度市场报告。华盛顿特区：美国清洁电力协会。https://cleanpower.org/market-reporBloombergNEF。2022a。2H2022风力涡轮机价格指数（WTPI冷CenterforAir,ClimateandEnergySolutions(CACES).2023.DamageestimatesusinDavidson,M.R.andD.Millstein.2022.“风力发电应用再分析数据的局限性”.WindEnergy.we.2759.联邦能源监管委员会（FERC）。2023年。2023年3月能源基础设施自然可持续性，4：358-365。Gilmore,E.A.,Heo,J.,Muller,N.Z.,Tessugwec.net/globalwindreportHamilton,S.,D.Millstein,M.Bolinger,andR.Wiser.2020.“iea.org/reports/renewablesreports/renewable-energy-market-updat