【写在专栏之前】
VIINET作为一家秉承着价值创造、诚实守信、技术驱动的企业，致力于为全球高净值客户完成资产配置及财富传承，我们立足于美国，将以全球的视野为大家介绍符合世界及人类未来发展的新兴行业。
【前言】
无论是“双碳”目标的影响亦或是地方政府的历史欠账，国内节前的一波“拉闸限电”毫无疑问的昭示了我国电力出现阶段性紧缺的事实。由此，对于“风水光核”等新能源发电的迫切感愈发强烈。
本期VIINET行业专栏将就美国风能的行业及市场情况、相关的企业及产业链关系做浅显的剖析，希望对你了解风能行业会有所帮助。
【风力发电原理】
风是一种大自然现象，是我们每天都能够接触到的‌‌风，和我们的太阳一样是一种最清洁无污染的可再生能源之一，又有着取之不尽用之不竭的特点，‌‌所以由风力去发电，真可谓是“一招鲜吃遍天下”。
风力发电我们并不陌生，‌‌它会出现在风能资源丰富的地区，一般会看到有空地，平原，高山，以及新型的海上风力发电机组等。那它的原理是什么呢？‌‌风力发电机组说的简单点就是将风能转化成为机械能‌‌，然后再将机械能转化成为电能的过程，在发电的时候需要保证输出电频率恒定，这一点是非常重要的，这是保证发电机的恒定转速实现恒速恒平的运行方式；‌‌还有一种发电方式，就是发电机转速随着风速变化，通过其他的手段保证输出电能的频率恒定被称为变速恒频运行。
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【美国风能行业现状】
美国风能发展较落后于欧洲国家，总发电比例较低，近几年发展迅速。据美国能源信息局统计，2020年1月全美开始商业运营的发电装机将新增42吉瓦，其中风能将占44%。2021年新增发电容量中，风能占31%。
2021年8月30日美国能源部发布三份报告《陆基风能市场报告》、《海上风能市场报告》和《分布式风能市场报告》。《陆基风能市场报告》显示2020年新增公用事业规模陆基风电装机容量达到了16,836MW，对新风电的投资达246亿美元；《海上风能市场报告》报告显示美国海上风能项目管道容量增长至35,324MW，比上一年增长了24%；《分布式风能市场报告》显示2020年共有11个州增加了14.7MW容量，1493台涡轮机，并未分布式风能投资4,100万美元。
美国能源信息署数据统计，2020年风车机组年新增装机记录创下历史，总计为14.2吉瓦，并超过2012年新增装机容量13.2吉瓦的纪录。五个州将占2020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%。
美国在政策上提供税收优惠政策支持风力发电涡轮机安装，可再生电力生产税收抵免政策预计于2021年底结束，因此相关项目都需要在2021年12月31日前开工建设，这也成为近两年风能项目大量建设并投入使用的原因之一。
美国风能主要分为陆上风电和海上风电。
陆上风电
陆上风电装机容量已经超过100吉瓦，其中超过一半是在2012年后安装，加利福尼亚州有美国运行至今最古老的风力涡轮机，安装于1975年7月。截至2019年三季度，全美共有41个州安装了风力涡轮机，装机比重最高的是德克萨斯州（有1.3万个风力涡轮机和超过24.2吉瓦的风电装机），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。
海上风电
海上风电已经成为全球性行业，截止2014年全球海上风能装机已超过8,771兆瓦，预计2020年将翻倍。美国相对起步较晚，第一个与2016年完成建设。目前美国有13个个海上风电项目，跨越10个州，总装机接近600万千瓦。美国能源部认为，2050年美国能安装总计8,600万千瓦的海上风电项目，并在沿海社区创造更多的就业机会。根据美国风能协会的统计数据，风力涡轮机技术人员是现在增长第二快的职位，并且预计未来10年内将增长96%，风电行业为至少11.4万美国人提供了高薪工作。
伴随美国风力涡轮机的安装，风力发电占比不断增加，特别是美国中部11月和12月的强风天气带来了风力发电量的持续增加。2019年，风力发电超过水力发电，成为美国主要的可再生发电来源。美国能源信息署预计2021年、2022年美国每个月度的风力发电将超过水力发电。
【风能行业产业链关系】
风电产业链分为上游材料及零部件、中游风机整机及运维、下游风电开发运营。
【风能相关重点企业】
在彭博新能源财经(BNEF) 2020年全球风力涡轮机制造商排名中，前10名风力涡轮机制造商中有7家是中国公司，美国通用电气公司位居第一。
1、General Electric Company
美国通用电气公司，是世界上最大的提供技术和服务业务的跨国公司。风力发电是旗下一产品板块，2018 GE以4.96GW的新增装机容量成为第三大陆上风电整机制造商，排名较2017年上升一位。
2、Vestas Wind System A/S
Vestas于1979年开始制造风力发电机，并于1987年开始专门集中力量于风能的利用研究。在行业内发展为在全球设有60个高科技的市场领军团队的大型企业。2018年Vestas陆上风机新增装机容量高达10.09GW，以22%的全球陆上风电新增市场份额遥遥领先。
3、NextEra
NextEra虽然是不在榜单上的一家公司，但是我们发现他的股价走势十分具有吸引力。它是美国前十大电力供应商之一，美国最大的风力发电公司，总部位于佛罗里达州，创立于1984年。公司前身为FPL集团，于2010年正式更名为NextEra Energy, Inc.。公司经营各类发电事业，包括风力发电、太阳能、水利、核能及天然气销售，还对可再生发电设施、输电设施和电池储存项目进行开发、建造和经营。
截至2020年12月31日，该公司净发电量约为28,400兆瓦，拥有约76,200个线路英里的输配电线路和673个变电站。
【风能的优势及劣势】
风能的优势
风能是清洁能源，并且可再生，不会被消耗殆尽，具有很高的性价比。在技术上的突破可以降低整体的建设成本，2010年至2019年海上风能成本降低39%，陆上风能成本降低29%。
风能拥有巨大的市场潜力，全球风电潜力超过400TW（太瓦），几乎可以在任何地方利用。
风能的发展能创造更多就业机会，2017年全球再生能源行业从业人员超过1,000万人，其中115万人来自风电行业。
风能的劣势
虽然风是一种清洁能源，但是我们所建造的风力发电机组毕竟是一种仪器设备是否有危害我们就来分析一下，‌‌对于人类来说首当其冲的就是噪音和视觉污染，‌‌这里的噪音指的是一个施工噪音，一个是风力发电机组的运行噪声，‌‌这里就是叶片所带来的噪声，在运行的时候会发出一些沙沙刷刷这里的声音‌‌又是碰到大风，大雪，冰雹，沙尘暴等恶劣天气中通过撞击叶片就会好产生更多的噪音；而视觉污染则是阳光照射在旋转的叶片上所产生的晃动阴影，‌‌有时候会让人产生眩晕以及心烦意乱的情况；‌‌
与此同时还会产生电磁干扰，风力发电系统中的发电机变电所以及输电线路等都是造成电磁辐射的主要原因，再加上风力发电厂附近的接收装置，在接收信号的时候会收到分轮机叶片反射的电磁波信号，而这种反射信号是一种滞后信号，会对调频无线系统产生影响，最大的干扰就是体现在电视，广播，雷达等地方；
再者还会影响鸟类旋转的叶片，会干扰鸟类的飞行和密室，‌‌如果风电场正好建在鸟类迁徙的路线上，那么对鸟类产生的影响就更大了‌。
不过这些都是可以通过技术改进的，‌‌努力做到不干扰鸟类，‌‌并且大部分风力发电机都建在山上和远离城镇的地方，因此对我们来说所产生的影响是微乎其微的，‌‌毕竟所见到的地方人迹罕见，噪声我们听不到，视觉污染对我们造不成影响，所产生的电磁干扰也是源于我们在未来更好的风力发电技术的诞生，也将会逐渐弥补这些缺陷，‌‌因此大力发展风力发电站是利大于弊的。
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风力发电
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