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图1 1995—2023年上半年德国陆上风电装机走势
具体来看,2023年1―6月德国新安装331台陆上风电机组,装机容量为1565MW,达到上一年装机水平的65%。其中的80台机组属于改造升级项目,装机容量达到396MW,占全部新增装机容量的25%。同期,有198台老旧陆上机组完成退役,装机容量为239MW。因此,德国2023年上半年陆上风电的净新增装机容量为1325MW(133台)。这些退役机组的平均单机容量约1.2MW,平均运行年限接近21年。2002年及之前并网、目前仍在运的陆上风电机组已经失去了电价补贴。截至2023年6月底,德国境内共有这类机组7796台,装机容量为8GW。未来,此类机组将新增5850台,装机容量在10GW左右。
图2 2009—2023年上半年德国海上风电装机走势及未来预测
2023年上半年,德国新安装了24台海上风电机组,装机容量为229MW。其间,德国有部分已投运海上风电机组进行了改造升级,并新建了17个海上风电机组基础。
地域分布
从各州2023年上半年陆上风电新增装机规模来看,石勒苏益格-荷尔斯泰因州是无可争议的领跑者,新安装了125台陆上风电机组,总装机容量为597MW,占德国同期全部陆上风电新增装机容量的38%。下萨克森州紧随其后,新安装了52台陆上风电机组,总装机容量为267MW,占全国的17.1%。北莱茵-威斯特法伦州位居第三,新增装机容量为204MW,占全国的13%。勃兰登堡州新增装机148MW,占全国的9.5%。其他联邦州的陆上风电新增装机容量均不足100MW。
图3 2023年上半年德国各州的陆上风电新增装机密度
截至2023年6月底,下萨克森是德国陆上风电累计装机容量最大的州,达到12268MW,占全国的20.7%;紧随其后的是勃兰登堡州(8403MW,占14.2%)、石勒苏益格-荷尔斯泰因州(7987MW,占13.5%)、北莱茵-威斯特法伦州(6901MW,占11.6%)。以单位国土面积的陆上风电累计装机容量来衡量,德国全国达到了166kW/km2,有7个州突破了200kW/km2。其中,石勒苏益格-荷尔斯泰因州处于领先地位,高达505kW/km2。不来梅州位居第二,为479kW/km2。柏林、巴伐利亚、巴登-符腾堡和萨克森则排名垫底,低于100kW/km2。
在海上风电方面,北海的累计装机容量最大,达到7061MW(1307台);波罗的海海域为1324MW(256台)。这些装机中的绝大部分(7.9GW)位于专属经济区(EEZ),领海的装机则少得多(0.5GW)。2023年上半年,德国海上风电项目的建设和交付活动主要发生在波罗的海,但未来海上风电的扩张会集中在北海。
图4 截至2023年6月底德国各州的陆上风电累计装机密度
结合海上风电项目的电网连接点位置来看,北海的装机容量分布于下萨克森州(4926MW)和石勒苏益格-荷尔斯泰因州(2135MW);波罗的海的1324MW装机全部分布在梅克伦堡-西波美拉尼亚州
机组及项目关键指标
2023年1―6月德国新安装陆上风电机组的平均单机容量接近4.7MW,同比提高8%;平均风轮直径为141m,同比增长3%;平均轮毂高度为136m,同比下降1%;平均叶尖高度为206m,与2022年持平。
从各州来看,勃兰登堡州、萨克森-安哈尔特州、下萨克森州新安装陆上风电机组的平均单机容量最大,均高于5MW;巴登-符腾堡州、巴伐利亚州、萨尔州则明显低于此,不足4MW。下萨克森州新安装陆上风电机组的平均风轮直径最大,为151m;萨尔州最小,只有131m。石勒苏益格-荷尔斯泰因州新安装陆上风电机组的平均轮毂高度最小,仅为110m;其他大部分州均超过了150m。
2023年上半年德国新安装海上风电机组的平均单机容量增至9525kW,创下历史新高;平均风轮直径为174m;平均轮毂高度为107m。截至2023年6月底,德国全部已安装海上风电机组的平均单机容量为5364kW,平均风轮直径为134m,平均轮毂高度为95m。
在水深和离岸距离方面,德国多数已安装海上风电机组位于离岸距离不少于40km、水深20m以上的海域。部分海上风电机组的离岸距离超过了120km,水深则在44m以上。平均而言,目前德国已建成海上风电项目的平均离岸距离为74km,平均水深约30m。
招投标情况
与前几年相比,2023年上半年德国陆上风电招标出现了一些变化。一方面,受更高的政治发展目标刺激,招标量显著增加;另一方面,设定的最高投标电价从2022年的5.88欧分/千瓦时(约合人民币0.46元/千瓦时)升至7.35欧分/千瓦时,以弥补不断上涨的成本。
图5 2019—2023年上半年德国陆上风电招投标情况
在2023年1―6月进行的两轮陆上风电招标中,中标容量为2999MW。两轮招标均出现了认购不足的局面,但中标容量已经接近2022年全年的水平。两轮招标的平均容量加权中标电价(average volume weighted award value)为7.34欧分/千瓦时,接近于设定的最高投标电价,较2022年提高26%。
2023年上半年中标的装机分布在德国13个州。北莱茵-威斯特法伦州获得的中标容量最大(占29%)。下萨克森州以21%的占比居第二。尽管石勒苏益格-荷尔斯泰因州的中标容量占比仅为12%,但其中标容量密度与北莱茵-威斯特法伦州相当(26kW/km2)。萨克森-安哈尔特州、下萨克森州和莱茵兰-普法尔茨州的中标容量密度超过10kW/km2。
自2017年启动招标以来,德国陆上风电中标容量达到19.2GW。截至2023年上半年,已经完成8.3GW装机的部署。还有3.4GW的装机已经过了实施期限。另有约7.6GW的装机需要完成部署。2020年中标的装机已经基本实施,完成率为90%。2021年中标的装机中有一半以上(55%)已经投入运营。2022年和2023年上半年中标装机的部署仍处于早期阶段。
2023年下半年,德国计划再实施两轮陆上风电投标,每轮招标容量为3.2GW(可能会根据实际情况加以调整)。
2023年6月,德国对北海的3个场址(N-11.1、N-12.1、N-12.2)和波罗的海的1个场址(O-2.2)进行了第一轮招标,总容量为7GW。这是德国有史以来最大的海上风电拍卖,招标采用“动态竞标程序”,即对某一区域“支付意愿最高”的开发商赢得租约。N-11.1和N-12.2场址由英国石油公司(BP)获得。道达尔能源公司赢得了N-12.1和O-2.2场址。投标金额约126亿欧元,其中的90%将用于降低电力成本,剩下的5%用于海洋自然保护和支持可持续渔业。
2023年8月,德国还将对4个总装机容量达1.8GW的海上风电场址进行招标。
发电量与电价
2023年1―6月,德国陆上风电发电量为56.9TWh,与2022年上半年基本持平。其中,1月的发电量最高,进入夏季后的发电量逐月下降。2023年上半年,德国陆上风电发电量占全国总发电量的约25%,可再生能源发电量则占54%。
图6 2022年与2023年上半年德国陆上风电发电量
在2022年电力市场经历了前所未有的波动后,德国陆上风电的市场电价在2023年上半年回落到更稳定的水平,1―6月的成交量加权平均月度市场电价(volume weighted average monthly market value)为9.03欧分/千瓦时,较上一年的平均水平低45%。
同期,德国海上风电发电量为11.3TWh,比2022年上半年(12.1TWh)减少了约6%。
2023年上半年,德国海上风电的月度市场电价维持在9欧分/千瓦时左右,仅2月的市场电价升至11欧分/千瓦时。平均而言,1―6月德国海上风电的成交量加权平均月度市场电价为9.41欧分/千瓦时,明显低于2022年的平均值(18.35欧分/千瓦时)。
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