20世紀(jì)70年代，美國(guó)政府開始將現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電技術(shù)納入到國(guó)家能源戰(zhàn)略中。截至1986年，美國(guó)加利福尼亞州風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到1.2GW，約占全球裝機(jī)總?cè)萘康?0%。但由于聯(lián)邦和州投資稅收減免激勵(lì)政策的相繼終結(jié)，美國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)自20世紀(jì)80年代中期陷入停滯，風(fēng)電發(fā)展的中心從美國(guó)轉(zhuǎn)移到歐洲。后來(lái)美國(guó)大部分州開始制定可再生能源配額制標(biāo)準(zhǔn)，為風(fēng)電發(fā)展創(chuàng)造了穩(wěn)定增長(zhǎng)的環(huán)境。自2005年起，美國(guó)重新成為風(fēng)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)最快的國(guó)家，到2008年累計(jì)裝機(jī)容量成為全球第一。
為制定未來(lái)風(fēng)能發(fā)展的宏偉戰(zhàn)略，美國(guó)能源部于2008年5月發(fā)布了《2030年風(fēng)電占20%：提升風(fēng)能對(duì)電力供應(yīng)的貢獻(xiàn)》的規(guī)劃報(bào)告，闡述了到2030年20%供電來(lái)自風(fēng)電的實(shí)現(xiàn)途徑。作為美國(guó)未來(lái)風(fēng)能發(fā)展的指導(dǎo)性文件，規(guī)劃報(bào)告考慮了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)面臨的挑戰(zhàn)，并預(yù)計(jì)了對(duì)能源安全、減排、水資源和成本產(chǎn)生的影響，對(duì)關(guān)鍵領(lǐng)域的具體需求和將取得的成果進(jìn)行了研討，包括：風(fēng)力渦輪機(jī)技術(shù)，制造能力、材料需求與人力資源，輸電與電網(wǎng)集成，選址策略與環(huán)境影響以及風(fēng)電市場(chǎng)演變等。
（二）主要內(nèi)容
1.2030年風(fēng)電占20%的愿景
按照規(guī)劃的愿景，美國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量需從2006年的11.6GW提高到2030年超過(guò)300GW，前十年保持每年20%的增幅，到2018年后保持每年新增16GW裝機(jī)容量，屆時(shí)，實(shí)現(xiàn)累計(jì)裝機(jī)304.8GW，其中海上風(fēng)能占到18%左右（54GW），風(fēng)電年發(fā)電量接近1200TWh，可以滿足20%的電力需求。
2.風(fēng)力渦輪機(jī)技術(shù)
報(bào)告關(guān)注的領(lǐng)域集中在更高的塔架、更大的轉(zhuǎn)子以及設(shè)計(jì)和制造能力的提升帶來(lái)持續(xù)進(jìn)步。規(guī)劃報(bào)告認(rèn)為單個(gè)部件或設(shè)計(jì)的創(chuàng)新無(wú)法滿足需求，需要結(jié)合多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新來(lái)達(dá)成目標(biāo)，而且在部署新技術(shù)之前需要進(jìn)行廣泛的組件和樣機(jī)試驗(yàn)，以充分驗(yàn)證性能和可靠性，同時(shí)，還要制定國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)證和質(zhì)量控制。
另外，報(bào)告認(rèn)為海上風(fēng)能具有比陸上風(fēng)能更大的潛力，但其技術(shù)發(fā)展不及陸上風(fēng)能成熟，除風(fēng)力渦輪機(jī)外，還必須關(guān)注系統(tǒng)其他部件和基礎(chǔ)設(shè)施的成本降低，如基座、電網(wǎng)和運(yùn)維等。目前海上風(fēng)能商業(yè)化面臨著諸多技術(shù)、監(jiān)管、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政策方面的障礙，需通過(guò)短期和長(zhǎng)期研發(fā)示范活動(dòng)消除部分障礙。
3.制造能力、材料需求與人力資源
報(bào)告認(rèn)為未來(lái)風(fēng)能大規(guī)模發(fā)展將需要更多的材料用量，通過(guò)減少材料用量和應(yīng)用新材料減輕風(fēng)機(jī)重量和降低成本是風(fēng)能與其他電源競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵；制造能力的提升是大規(guī)模發(fā)展風(fēng)能的保障；勞動(dòng)力的可用性是實(shí)現(xiàn)風(fēng)能高速發(fā)展的潛在障礙之一。
4.輸電與電網(wǎng)集成
報(bào)告繪制了未來(lái)風(fēng)電發(fā)展的電網(wǎng)分布圖，指出需要投資約200億美元新建超過(guò)1.2萬(wàn)英里輸電線，這些電網(wǎng)不僅可用于輸送風(fēng)電，還可用于連接其他可再生能源。但需解決下述四個(gè)問(wèn)題：改變各自為政局面，各地區(qū)聯(lián)合制定一套通用的電網(wǎng)規(guī)劃方法；合理的新建電網(wǎng)成本分?jǐn)傆?jì)劃；保障成本回收的可預(yù)期性；新輸電設(shè)施選址涉及利益和潛在公眾關(guān)切的綜合考量。
美國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)和電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)也需要做出相應(yīng)改變。一是提高市場(chǎng)靈活性，二是加強(qiáng)風(fēng)能預(yù)測(cè)和電力系統(tǒng)靈活性。
5.選址策略與環(huán)境影響
為負(fù)責(zé)任發(fā)展風(fēng)能，需要在了解其益處的同時(shí)也認(rèn)識(shí)到潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并采取合理的選址策略、擴(kuò)大社區(qū)參與以及更高效的規(guī)劃與審批機(jī)制等措施來(lái)經(jīng)濟(jì)有效地減輕風(fēng)險(xiǎn)。
6.風(fēng)電市場(chǎng)演變
發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)出的多種收益流和不同市場(chǎng)將日益重要。合規(guī)市場(chǎng)（美國(guó)數(shù)十個(gè)州已制定可再生能源配額制標(biāo)準(zhǔn)）和自愿減排市場(chǎng)有潛力創(chuàng)造單獨(dú)和輔助性的收益流，支持風(fēng)電發(fā)展的同時(shí)減少風(fēng)險(xiǎn)。新興的碳減排市場(chǎng)也將創(chuàng)造新的收益流。從風(fēng)能應(yīng)用市場(chǎng)來(lái)看，包括公用事業(yè)規(guī)模集中式陸上或海上風(fēng)電場(chǎng)、社區(qū)自產(chǎn)自銷型項(xiàng)目、小型離網(wǎng)式風(fēng)電以及原住民風(fēng)電項(xiàng)目等，不同應(yīng)用市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展規(guī)模有所差別，但都需要進(jìn)行細(xì)致規(guī)劃以發(fā)揮潛力、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。
（三）后續(xù)工作
為最大限度地開發(fā)海上風(fēng)能潛力，美國(guó)能源部于2010財(cái)年出臺(tái)了“海上風(fēng)能創(chuàng)新與示范計(jì)劃”，并和內(nèi)政部合作從資源評(píng)估、技術(shù)協(xié)作、標(biāo)準(zhǔn)制定、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行周密籌劃，期望通過(guò)協(xié)同工作來(lái)推動(dòng)和加速商業(yè)規(guī)模海上風(fēng)能項(xiàng)目的發(fā)展。隨后兩部門在2011年2月聯(lián)合發(fā)布了《國(guó)家海上風(fēng)能發(fā)展戰(zhàn)略》，作為海上風(fēng)能創(chuàng)新與示范計(jì)劃的行動(dòng)文件，旨在克服三個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)：降低海上風(fēng)力發(fā)電相對(duì)較高的成本；應(yīng)對(duì)安裝、運(yùn)營(yíng)和聯(lián)網(wǎng)技術(shù)挑戰(zhàn)；豐富風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)和項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)美國(guó)海上風(fēng)能未來(lái)二十年的發(fā)展目標(biāo)，即到2020年裝機(jī)達(dá)到10GW，發(fā)電成本為0.1美元/kWh；到2030年裝機(jī)達(dá)到54GW，發(fā)電成本為0.07美元/kWh。
