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丹麦海上风电产业发展简介及启示

2017-02-06 09:08来源:《风能》作者:张木梓关键词:海上风电丹麦风电风电收藏点赞

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作为全球海上风电开发最早的国家之一,丹麦兼顾了市场开发和产业链锻造,通过清晰的规划政策和招标流程,实现了海上风电市场的不断扩大;同时凭借坚实全面的产业链,成为全球海上风电开发和安装运维的先进国家。其充分发挥资源禀赋,打造能源市场和产业发展双引擎的产业发展思路,值得我国借鉴和学习。

丹麦海上风电产业总体情况

丹麦拥有丰富的海上风资源,海上风电开发起步于1991 年,是全球海上风电开发最早的国家之一。截至2015 年底,丹麦海上风电已建成项目13 个,共吊装海上风电机组513 台,累计装机容量127.1 万千瓦,位列全球第三,海上风电已经成为丹麦能源和电力供应的重要来源。按照丹麦的规划,到2020 年该国的海上风电装机量要达到200 万千瓦,风力发电(含海上风电)在全国电力消费总量占比达到50%。

丹麦海上风电开发经历了三个阶段:

一是1991年—1995 年,试验阶段。两个旨在用于探索海上风电综合影响和系统运行及并网问题的试验性风电场建成,分别位于波罗的海和北海。政府在风电场运行的同时,对项目实施环境监测,为两大海域海上风电的大规模开发积累经验。

二是2001年—2010 年,规模化商业发展阶段。国家统筹规划招标的海上风电开发稳健起步,10 个大型商业化项目建成(8 个开发权招标项目+2 个开放程序项目),探索并确定了保障利用小时内的上网电价补贴方式,逐渐完善了招标许可和政府一站式服务的前期方式,同时探索开发成本的下降。

三是2012年—2021 年,大规模及电价快速下降阶段。开始开发大规模(30万千瓦以上)、离岸远(平均风速10m/s, 水深10m—35m, 离岸距离22km—45km)的项目。通过长期的资源监测、经验积累、产业链锻造和完善的招标程序及电网接入服务,逐步减少了海上风电开发企业的政策风险和商业风险,形成了较好的市场环境,激励企业快速降低电价。2016 年9 月完成招标的近海项目VesterhavSyd(18 万千瓦)和Vesterhav Noed(17万千瓦)的最终中标价格为0.475 丹麦克朗/ 千瓦时(约合0.06 欧元/ 千瓦时)。2016 年11 月公布的远海项目KriegersFlak(60 万千瓦)的最终中标价格为0.372 丹麦克朗/ 千瓦时(约合0.049 欧元/ 千瓦时),在引领全球海上风电产业发展上具有里程碑意义。

丹麦海上风电规划情况

丹麦海上风电项目有两种开发方式,一种是通过开发权招标程序完成(Offshore Tendering),一种是通过开放程序完成(OpenDoorprocedure,即开发商主动开发),但大部分项目是通过招标程序完成的,且丹麦海上风电产业的快速稳定发展主要得益于严谨的开发权招标制度和清晰、规范的招标流程。

一、法定的空间规划

在丹麦,无论招标程序或开放程序,前期的海上风电资源规划都由政府完成。经过1991 年、1995 年开发的两个试验性项目的经验积累,丹麦海上风电政府主管部门——丹麦能源署基本摸索出了影响海上风电开发的几个主要因素,包括风速测量、水文测绘、岸线影响、海域发展利益相关点(包括环保、航运、经济利用、自然人文环境影响等)。考虑到海上风电开发的综合性以及利益相关方和主管部门关系协调的复杂性,丹麦政府于1995 年成立了“海上风电规划委员会”,由丹麦能源署在丹麦议会的指导协调下牵头相关部门共同组建。委员会的工作主要包括:规划并协调海上风电电网建设和扩展;协调海域使用相关部门(包括海洋、渔业、航运、军事等部门)和岸线地方政府,确定可用海域;测绘海域GIS(GeographicInformation System)信息,明确标识航线、环保区、电缆布局等信息;监测竣工项目的海洋影响并滚动调整规划。

丹麦海上风电场的海域规划,是充分协调了各相关部门的、具有法定效力的空间规划方案。丹麦能源署根据丹麦可再生能源发展目标,讨论形成海上风电区域开发整体规划,内容包括海域使用范围、具体项目地点、开发时间节点等。规划确定之后由丹麦气候能源部部长报送议会,议会经过相关程序,使规划具有法定效力,各部门必须严格参照执行。

由于海域使用的桥梁、管道、港口、渔业发展等需求的不断变动,空间规划也是一个动态的过程。此外,随着欧洲电网互联工作的深入开展,部分电网扩建可能涉及其他国家,委员会也负责组织相关邻国召开听证会,并进一步调整规划方案,具体电价将按北欧电力合作联盟要求的交流电价执行(如果两国的边际电价分别为X、Y,其中X>Y,则交流电价=Y+(X - Y)/2)。

二、开发权招标开发方式

1.政府牵头开展前期工作

在完成空间规划后,丹麦能源署牵头对规划区域内的海上风电项目进行环境影响评价,并同时开展海域交通、渔业及电网接入等前置性调查和方案设计。为确保高效,环评等部分前置调查工作与项目招标过程一同进行。此外,电网公司参与前期调查工作(包括环评、GIS 等),确保电网如期建设。上述所有前期工作费用最终均由中标企业全部承担。

2.透明的招标流程和一站式服务

对已列入规划、前期工作成熟的海上风电项目,丹麦政府立即启动招标流程,并提供企业中标后的一站式行政许可服务。在招标和建设过程中,丹麦能源署牵头,相关部门共同组建协调委员会参与整个评标过程,形成集体决议,招标过程向全社会公开。协调委员会负责确定招标条件、中标原则和建立申诉机制。最低电价中标是唯一的中标原则,但投标企业需满足相应的财务、技术和开发运维能力要求。

在完成招标,确定开发企业后,丹麦能源署将为开发商提供“一站式服务”,颁发4 个项目开发许可证,分别为: 初期调查许可;海上风电场建设许可;25 年风电开发许可;按照电力法规要求的发电许可。

如为小型项目, 并网许可证可包含在海上风电场建设许可证中。但如为大型项目,则必须单独申请并网许可。

3.并网、费用及电价

为保障海上风电项目的顺利并网, 以及电网电气性能完整性,丹麦大型海上风电场(特别是远海项目)由丹麦国家电网公司(Energinet.dk)作为独立系统运营商,承担并网系统的规划、采购、安装、运维等所有并网工程,包括海上升压站的建设和海底电缆的费用均由电网公司承担,大大减轻了开发企业的资金压力。

项目投产后5万等效满负荷小时内拥有固定上网电价补贴,5 万等效满负荷小时外将按市场电价出售。与其他可再生能源品种相同,丹麦海上风电的固定电价补贴从公共服务运营(PSO,Public Service Operation)费中收取,而PSO 费用从终端电费中公摊(2016 年11 月18 日,丹麦政府将补贴资金来源从电费公摊调整成税收公摊)。远海项目并网系统的所有费用,从终端电费中收取。

4.近海项目的特殊招标要求

对于近海项目,由于从海岸可看到近海风电场,因此,项目须获得岸线地方政府的支持。在最新招标的近海项目中,为了获得地方的支持, 对海上风电项目的要求与陆上风电项目一样, 开发商需为当地居民和企业提供至少20%的项目股权选择(开发商有义务提供,但当地居民和企业没有权利索取)。为了进一步鼓励项目获得公众支持, 社区股权在并网之日至少达到 30% 的项目允许收取更高的电价。

此外,不同于远海项目并网费由电网企业承担,近海项目的并网费由开发商承担。

三、开放程序开发方式

除了政府组织开发权招标外,丹麦的海上风电市场为开发商自主开展前期工作的主动式开发留出了窗口,即可在空间规划中招标电厂以外的区域,自主申请项目开发。这一窗口旨在探索和比对企业自主行为与招标开发的区别。目前丹麦海上风电市场有Avedøre Holme 和Sprogø两个开放程序开发方式开发的电站,容量共3.3 万千瓦。

开放程序开发的海上风电项目补贴方式与陆上风电相同,采取2.2 万等效满负荷小时固定溢价的方式。电站和岸线电网间的连接可委托电网公司完成,但并网费由开发商支付。

产业链——专业化港口

在25 年的海上风电产业发展中,丹麦培育锻造出了扎实的产业链和完善的配套服务体系。近年来更针对海上风电发展,推进了产业链整合,打造出优质的海上风电专业化生产企业。由于介绍丹麦海上风电产业链的材料较多,在此不再赘述,仅就其专业化港口情况予以介绍。

Esbjerg港位于丹麦日德兰半岛的西南部,也是目前北欧最专业的海上风电港口,它承担了北海海上风电超过三分之二的项目出海安装,以及65% 丹麦生产的风电机组的出海。主要出口地区为英国、德国和其他北海地区。该港于上世纪90年代末由油气港转型为海上风电专业化港口,2014 年营业收入2.26亿丹麦克朗,其中40% 为海上风电业务。

Esbjerg港具备风电设备仓储、转运、检测等专业化功能,共集成了8 类海上风电企业,包括开发、设备制造、运维服务、安装船只、建设施工和系统控制、运输物流、供应链(包括人员服务、安全、救援、海缆、涂装、检测等)以及规划设计等。随着港口业务的不断完善,部分企业将总部搬至Esbjerg 市。

与丹麦其他地区海上风电企业聚集程度相比,企业落户Esbjerg 港所在的Esbjerg 市的比例最高,且远高于首都所在地哥本哈根地区。

此外,考虑到海上作业时间较长,为了满足运维安装等技术人员的工作和生活需要,港口还聚集了多家星级酒店和餐饮休闲设施,既可供专业人员使用,又可为当地旅游、餐饮带来更多选择。

丹麦海上风电发展经验

一、市场开发经验

一是统筹的规划。丹麦由能源署牵头成立 “规划委员会”,明确了责任主体和牵头部门,形成了明晰的责权关系。规划经过议会讨论,具有法律效力,避免了部门间的推诿、扯皮和缺位,减少了部门间的协调成本。而委员会空间规划的持续滚动保障了规划的动态更新,确保了海洋利用的持续协调和规划的不断完善。丹麦能源署作为海上风电产业主管部门,负责组织招标,并颁发各项已协调好部门间要求的证照,同时又是电网规划和审批的主管单位,一站式的统筹协调管理,确保了一站式的政府服务,保障了项目审批的高效和便捷。

二是高效的前期工作。丹麦招标方式开发的海上风电项目,环评、海洋勘测等主要前期工作全由政府牵头负责,确保了前期工作开展的高效和顺畅,充分利用集约化的行政资源,明确了可开发区域,降低了企业的开发成本。而电网企业参与前期工作,则保障了电网建设的顺利开展。

三是合理的成本构成。丹麦远海大项目的并网工程由电网公司承担,包括海上升压站建设和海底电缆敷设等。由电网公司完成的接入系统既保障了网络电气性能的完整性,又减少了开发企业的投资和并网风险,并且方便国家间的电力互联和交易。开发企业只须承担施工安装和系统集成的费用,可专心于技术研发和成本下价,推动规模化水平和技术发展。

四是充分考虑岸线地方利益。在近海项目的规划管理中,提出了开发商要为岸线当地居民和企业提供至少20%项目股权的选择,同时允许社区股权在并网之日至少达到30% 的项目收取更高的电价。此类地方参与建设的模式,充分调动了岸线地方政府的能动性和岸线地方民众对海上风电的支持力度,扩大了海上风电的获益群体。

二、专业化港口发展经验

一是抢占发展先机。依据制造为主的产业特点及资源禀赋,针对欧洲北海海上风电市场目标,丹麦迅速规划并升级港口设施,先于英国、德国等海上风电市场规划,成为北海海上风电行业枢纽,为该国的风电设备、安装船只等充分参与北海海上风电市场提供了方便,赢得了先机。

二是带动产业集群。丹麦以港口为基础的建设,带动了海上风电产业的集群式发展,占领了欧洲海上风电运维、配套服务、物流、航运基地的制高点,也为欧洲优秀的海上风电企业落户Esbjerg 创造了良好的条件。与此同时,港口布局对海上风电建设成本影响巨大,通过产业集中整合,有效降低了海上风电的产业链成本,促进了工程建设和项目开发。

三是促进地方经济发展。通过港口的转型升级,Esbjerg 港成功拉动了当地经济的快速发展,促进了就业,加快了港口周边的公路、铁路等基础设施和餐饮、酒店等服务业建设,从而更加促进了港口的龙头化和专业化的竞争优势。

相关启示

海上风电具有资源条件好、距离负荷近等开发优势。与其他新能源产业相比,海上风电产业体系更为综合,其拉动经济、促进就业、产业集群效应明显,是当前经济形势下,稳增长、调结构、促投资的有效手段。我国沿海地区经济较为发达,能源消费总量较高,开发海上风电将是这些地区能源转型的重要手段。

2014年我国制定了明确的海上风电发展目标和电价政策,确定了海上风电的项目开发布局。但总体来看,我国当前海上风电发展尚处起步阶段,且发展速度和水平明显慢于欧洲发达国家。一方面需要调整规划思路,完善产业支持政策。另一方面,需尽快锻造海上风电产业链和配套服务系统,在促进行业国产化水平的同时,降低成本,加速产业发展。

一、形成统筹协调的海上风电规划体系

目前,我国海上风电缺乏早期对资源、建设、并网的规划引导。能源主管部门和海洋、渔业、军事等相关部门之间缺乏统筹协调。所有复杂的前期协调工作都由开发企业自己完成,耗费了大量的时间和社会成本,同时,由企业“碰”出的海上风电项目区域未必是综合性海洋利用的最优区域。

如果可以引入丹麦海上风电“空间规划”的概念,由国务院授权海上风电行业主管部门统一协调相关部门,协商确定出具有法定效力的国家海洋能源利用的统一规划,形成高效的规划制定和管理执行体系,制定更为明确的发展规划和发展路线图,代替现在仅有的规模发展要求,将在有效推动海上风电发展的同时,统筹协调开发利用和资源保护,高效利用海洋资源。

二、利用行政资源的集约化优势开展前期工作

不同于陆上风电,海上风资源的探测、评估以及海床、地质、环境、海域综合影响等前期工作的测评技术要求更高且更为综合。利用行政资源的集约化优势,统筹协调、统一部署部分前期规划工作,可有效节省社会化的企业成本,避免企业间的无序竞争。与此同时,电网的早期介入将大大提升并网效率。我国可参照丹麦经验,探索更为优化的海上风电项目前期方式,由国家统一委托规划或资源

测评单位,组成前期规划小组,深入探测和分析资源效益及环境和海洋综合影响,在为“空间规划”做决策依据的同时,积累项目开发的必要信息,节约企业的前期成本。

三、优化成本分布

目前,丹麦和德国的海上风电项目接网工程均由电网公司完成,降低了开发成本和并网风险。同时,由于海上风电的补贴以全网电费PSO 分摊的形式征收,降低开发企业成本也是降低了补贴强度。

此外,没有了项目前期风险、并网风险的开发企业,有更多的资金和精力开展技术研发,更有勇气和实力推动成本下降。同时,由于当前海上风电的融资成本占总成本的比例较大,将海上升压站建设和海缆敷设的成本分给电网公司承担,也可降低项目开发的融资成本和运维成本。我国可参考丹麦经验,由电网公司负责并网工程建设。

四、加强配套产业建设

参考丹麦经验,我国应尽快建设规划出海上风电的专业化港口,使产业链企业齐集于此,在合作中不断推进垂直供应链向集约化发展。同时,港口经济既可带动相关产业的发展,如涂装、焊接、陆路运输等,又可有效促进当地经济发展,增加就业,使风电发展效益惠泽更广。

原标题:海上风电 | 丹麦海上风电产业发展简介及启示
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