丹麥海上風(fēng)電開發(fā)的主要經(jīng)驗（上）

2017-09-07 10:25:30 《風(fēng)能》雜志　點擊量：評論 (0)

丹麥?zhǔn)侨虬l(fā)展海上風(fēng)電最早的國家之一，擁有豐富的開發(fā)經(jīng)驗。日前，丹麥能源署（Danish Energy Agency）發(fā)布報告，全面介紹了該國海上風(fēng)電發(fā)展的相關(guān)經(jīng)驗，具有重要借鑒意義。本刊分兩期刊登該報告，以饗讀者

　　主要經(jīng)驗

　　做好開發(fā)的準(zhǔn)備工作，為企業(yè)提供初期調(diào)研結(jié)果。這有助于開發(fā)企業(yè)在規(guī)劃項目前對場址有充分的認(rèn)識，也有助于投資商計算出成本電價，而非預(yù)估生產(chǎn)電價。

　　如果開發(fā)企業(yè)能夠確定，一旦風(fēng)電場建成即可以投入運營，那么海上風(fēng)電成本將可能降低。

　　為投資、規(guī)劃和建設(shè)者提供一站式服務(wù)，即只與一個政府機(jī)構(gòu)對接。

　　在投資商設(shè)定電價之前，由政府部門牽頭，對指定開發(fā)區(qū)域開展包括環(huán)境影響評價在內(nèi)的所有前期調(diào)研。這樣做，使得計算電價的時間推遲了，十分接近與供應(yīng)商簽訂合同的時間，可大大降低市場電價波動的風(fēng)險。

　　基本情況

　　1991 年，丹麥建成全球首個海上風(fēng)電場——Vindeby 海上風(fēng)電場，共安裝11 臺風(fēng)電機(jī)組，單機(jī)容量450 千瓦。隨后又開發(fā)了一系列小型示范項目，以及Horns Rev I 和Nysted 兩個大型海上風(fēng)電場，裝機(jī)容量分別達(dá)到16 萬千瓦和16.5 萬千瓦。

　　目前，丹麥接入電網(wǎng)的海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到130 萬千瓦，仍為全球主要的海上風(fēng)電開發(fā)國之一。

　　海上風(fēng)電場運行水平和電價

　　在丹麥，風(fēng)電場的建設(shè)和運營權(quán)往往通過競標(biāo)決定，中標(biāo)電力公司的發(fā)電成本則體現(xiàn)為每千瓦時發(fā)電量的上網(wǎng)電價。

　　比如Horns Rev II 風(fēng)電場，丹麥企業(yè)東能源以0.52 丹麥克朗/ 千瓦時的上網(wǎng)電價中標(biāo)特許經(jīng)營權(quán)，該電價適用于10TWh（100 億千瓦時）發(fā)電量（相當(dāng)于約50000 滿負(fù)荷運行小時）。其后生產(chǎn)的電力則必須執(zhí)行實時市場電價。R?dsand II 項目的中標(biāo)企業(yè)是瑞典E.ON AB，中標(biāo)電價為0.63 丹麥克朗/ 千瓦時，適用于10TWh（100億千瓦時）發(fā)電量（相當(dāng)于約50000滿負(fù)荷運行小時）。Anholt 項目的中標(biāo)電價為1.05 丹麥克朗/ 千瓦時，適用于20TWh（200 億千瓦時）發(fā)電量（相當(dāng)于約50000 滿負(fù)荷運行小時）。

　　2015 年初，Vattenfall 以0.77丹麥克朗/ 千瓦時[ 前20TWh（200億千瓦時）發(fā)電量] 的電價贏得了Horns Rev III 項目的特許經(jīng)營權(quán)。這一電價顯著低于Anholt 項目，被視作在面臨各種挑戰(zhàn)的北海地區(qū)的標(biāo)桿性電價。

　　2016年 , 丹麥又進(jìn)行了兩輪競標(biāo)。第一個項目是35 萬千瓦的2 個北海近海項目，Vattenfall 以0.475 丹麥克朗/ 千瓦時[ 前17.5TWh（175 億千瓦時）電量] 的電價中標(biāo)，明顯低于《能源政策協(xié)議》預(yù)期的0.7 丹麥克朗/ 千瓦時。

　　第二個招標(biāo)結(jié)果于2016 年底揭曉，位于波羅的海的KriegersFlak項目再次刷新了海上風(fēng)電電價紀(jì)錄，Vattenfall 以0.372 丹麥克朗/ 千瓦時的電價贏得30TWh（300 億千瓦時）電量合同。

　　海上風(fēng)電場規(guī)劃

　　丹麥轉(zhuǎn)向海上風(fēng)電開發(fā)的一個主要驅(qū)動因素在于，陸上風(fēng)電場址可用的土地資源不足，但其廣闊的淺海水域有著豐富的風(fēng)資源。自1991 年起，在充分考慮了發(fā)電量及積累的經(jīng)驗后，丹麥政府開始有意識地在東、西部海域部署了大型海上風(fēng)電場。

　　1985 年，丹麥政府要求兩家大型垂直一體化（即擁有發(fā)電、輸電/ 配電所有權(quán)）的電力公司建設(shè)大型海上風(fēng)電場，以積累相關(guān)經(jīng)驗。

　　此舉的另外一個目的是研究大型海上風(fēng)電項目對環(huán)境的影響。為此，針對風(fēng)電場的環(huán)境監(jiān)測項目也同期開展，包括調(diào)查各種海上狀況，即不同鹽度、洋流和潮汐，不同物種所在地、棲息地及對遷徙模式的影響等。所有信息均以英文向公眾披露。

　　通過開發(fā)丹麥東、西部的兩個試點項目，電力公司履行了其建設(shè)海上風(fēng)電場的義務(wù)。試點項目分別位于北海和波羅的海，也有助于丹麥獲取東、西部輸電網(wǎng)在以下兩個方面的經(jīng)驗：處理海上升壓站平臺的并網(wǎng)問題；電網(wǎng)系統(tǒng)運行，即應(yīng)對風(fēng)電的間歇性。

　　大型海上風(fēng)電場往往遠(yuǎn)離主要負(fù)荷中心，且被并入人口稀少地區(qū)的輸電網(wǎng)。其產(chǎn)生的電力必須能夠長距離地輸送出來。在確定場址時，需要利用空間規(guī)劃方法，同時考慮并網(wǎng)線路及其他相關(guān)方面。

　　在2007 年發(fā)布的“富有遠(yuǎn)見的丹麥能源政策2025”中，丹麥政府制定了通過風(fēng)電開發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃增加風(fēng)力發(fā)電量的目標(biāo)。戰(zhàn)略規(guī)劃包括為丹麥風(fēng)電發(fā)展制定良好的空間規(guī)劃框架，推廣陸上和海上示范試點項目，起草海上風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃。

　　一、海上風(fēng)電場海洋空間規(guī)劃

　　盡管是一種頗具吸引力的替代能源，但海上風(fēng)電開發(fā)應(yīng)基于全面、審慎的規(guī)劃。

　　在建設(shè)風(fēng)電場時，必須考慮所在地的自然和人文環(huán)境。因此，有必要利用規(guī)劃系統(tǒng)來顯示海洋空間承受的壓力程度。規(guī)劃中的很重要一點是，識別眾多的海洋相關(guān)利益，并嘗試減少相關(guān)影響。這是確保在尊重環(huán)境與其他海洋用戶的同時，恰當(dāng)進(jìn)行海上風(fēng)電場選址的唯一途徑。

　　1995 年，丹麥成立了海上風(fēng)電空間規(guī)劃委員會，由丹麥能源署領(lǐng)導(dǎo)，成員包括各政府部門，分別負(fù)責(zé)自然環(huán)境、海洋安全及航海、海洋資源開采、視覺規(guī)劃及電網(wǎng)接入。委員會還具備風(fēng)電機(jī)組、基礎(chǔ)和電網(wǎng)等技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)知識，工作重點是確保海上風(fēng)電場及相關(guān)輸電網(wǎng)發(fā)展的規(guī)劃和協(xié)調(diào)。

　　委員會檢查海上風(fēng)電送出工程的工程、經(jīng)濟(jì)和規(guī)劃方案，及對電網(wǎng)的影響，定期從其他用海方及相關(guān)海洋用途的角度評估海上風(fēng)電場的選址。委員會負(fù)責(zé)為海上風(fēng)電場選擇適當(dāng)?shù)膱鲋罚丛诖_保充分利用海上風(fēng)能的同時，盡量減少對自然及其他海洋用途的影響。在找到合適區(qū)域后，這些場址將被預(yù)留下來用于建設(shè)海上風(fēng)電場。

　　在實際工作中，委員會利用地理信息系統(tǒng)GIS 繪圖。圖中標(biāo)示了每個政府主管部門的預(yù)留區(qū)域，如帆船航線、環(huán)境保護(hù)區(qū)域、海底電纜等。將這些地圖進(jìn)行重疊整理，就會得到一幅無用海沖突的區(qū)域圖。再按照離岸距離、風(fēng)速及水深等因素評估海上風(fēng)電預(yù)留區(qū)域和風(fēng)電場的場址。

　　海上風(fēng)電空間規(guī)劃委員會高度重視海上風(fēng)電發(fā)展與輸電網(wǎng)的規(guī)劃和協(xié)調(diào)擴(kuò)展，力求以最好風(fēng)資源及最低建設(shè)成本來獲取潛在最大經(jīng)濟(jì)效益。

　　隨后，委員會將與其他海洋主管機(jī)構(gòu)及相關(guān)城市討論擬議場址。如果所有主管機(jī)構(gòu)同意場址規(guī)劃，相關(guān)提案將被提交至聽證會。如有必要，相關(guān)鄰國也可以召開聽證會。

　　1997 年、2007 年、2011 年及2012 年，海上風(fēng)電空間規(guī)劃委員會按以上流程開展了幾次規(guī)劃。

　　二、原規(guī)劃活動——1997年行動計劃

　　1997 年發(fā)布的《海上風(fēng)電場行動計劃》建議在幾個區(qū)域集中開發(fā)大型示范項目，以展示大型風(fēng)電場對環(huán)境和電網(wǎng)的影響。

　　該計劃篩選出了未來適合建設(shè)海上風(fēng)電場的5 個區(qū)域，它們的選擇主要基于前兩個小型試點項目（Vindeby和Tun?）的經(jīng)驗及政府委員會的工作建議，其中包括風(fēng)速測量、水深繪圖、沿海景觀的視覺影響及對其他用海相關(guān)方的評估。

　　這一行動計劃的目標(biāo)是：調(diào)查經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和環(huán)境問題，加速海上風(fēng)電開發(fā)，以開辟特定的未來風(fēng)電場建設(shè)區(qū)域。

　　由于與帆船航線等其他用海需求沖突，及可能對某些物種產(chǎn)生不可接受的環(huán)境影響，有3個規(guī)劃區(qū)域隨后被排除。對于剩余的兩個區(qū)域：Horns Rev 和R?dsand（Nysted），丹麥政府發(fā)起了一項綜合環(huán)境測量和監(jiān)測項目，以調(diào)查施工前、建設(shè)中和竣工后的環(huán)境影響。

　　三、2007年及2011年的海洋空間規(guī)劃

　　2007 年4 月，丹麥?zhǔn)状伟l(fā)布《2025年未來海上風(fēng)電場選址》報告。海上風(fēng)電空間規(guī)劃委員會詳細(xì)分析了23 個具體的可能選址（每個場址為44 平方千米）。

　　由于橋梁、管道、港口及捕魚配額等新增用海需求的出現(xiàn)，導(dǎo)致海上風(fēng)電場開發(fā)的框架條件處于不斷變化中，選址也是一個動態(tài)過程。2011 年4 月，丹麥對該選址報告進(jìn)行了更新。

　　報告中標(biāo)出了許多海上風(fēng)電開發(fā)規(guī)劃區(qū)域，可容納總裝機(jī)容量為4200MW 的海上風(fēng)電建設(shè)，約占丹麥用電量的50%。目前已有多個場址正在建設(shè)大型風(fēng)電場，如Horns Rev III（40 萬千瓦）和Kriegers Flak（60萬千瓦）。

　　四、2012年近海風(fēng)電場址規(guī)劃

　　由于近海風(fēng)電場的預(yù)期成本低于遠(yuǎn)海風(fēng)電場，丹麥政府啟動了一項規(guī)劃，尋找最適合的近海風(fēng)電場址。

　　2012 年，海上風(fēng)電空間規(guī)劃委員會公布了規(guī)劃活動的結(jié)果，共選出15個近海風(fēng)電場址，均可裝機(jī)20 萬千瓦。這些場址都接受了戰(zhàn)略性環(huán)境評估，防止將來與環(huán)境和自然發(fā)生沖突。

　　五、風(fēng)能資源分布測繪

　　風(fēng)能資源是影響風(fēng)電場收益的最重要因素，因此，丹麥的風(fēng)電規(guī)劃往往特別關(guān)注風(fēng)能資源分布的測繪。

　　20 世紀(jì)80 年代以來，這類測繪工作一直被納入國家和地區(qū)層面的風(fēng)電規(guī)劃過程。1999 年，丹麥發(fā)布了全國風(fēng)能資源分布圖。在進(jìn)行風(fēng)電規(guī)劃中，該分布圖可用于評估某一特定區(qū)域的風(fēng)能資源潛力，以按照戰(zhàn)略性環(huán)境框架或評估研究，篩選出潛在的風(fēng)電開發(fā)區(qū)域。

　　與此同時，風(fēng)能資源分布圖也能夠為開發(fā)商提供風(fēng)速預(yù)測，幫助其計算風(fēng)能資源的可開發(fā)量。此外，風(fēng)能資源分布圖還可幫助輸電運營商應(yīng)對變化的風(fēng)力發(fā)電，為長期電網(wǎng)規(guī)劃提供信息參考。

　　六、重要經(jīng)驗

　　在指定海上風(fēng)電項目區(qū)域時，應(yīng)該進(jìn)行全面的篩選和規(guī)劃。

　　在篩選合適的場址時，必須充分考慮風(fēng)況、水深、并網(wǎng)方案、海底狀況、海洋生物等因素。

　　與所有用海部門的相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行磋商，避免未來的利益沖突。

　　在規(guī)劃中至少應(yīng)考慮航線、環(huán)境敏感區(qū)、捕撈區(qū)域、資源和開采等利益沖突點。

　　在規(guī)劃流程的初始階段，牽頭的政府部門有必要推動所有受影響的利益相關(guān)方參與，這將確保各方意見得到充分反映。

　　作為環(huán)境影響評估要求的一部分，在要求進(jìn)行成本高昂、十分耗時的分析前，先對完成評估、且已公開披露的環(huán)境影響研究結(jié)果進(jìn)行討論。

　　考慮建立環(huán)境影響評估總體框架。（未完待續(xù)）

責(zé)任編輯：lixin

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