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德國(guó)重構(gòu)風(fēng)電版圖

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2018-07-12 21:07:14
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德國(guó)重構(gòu)風(fēng)電版圖除了制造商們?cè)?ldquo;風(fēng)機(jī)變大”過(guò)程中充滿野心,政府以及風(fēng)電開(kāi)發(fā)商也給未來(lái)海上風(fēng)電描繪了更為宏偉的藍(lán)圖。對(duì)于完成能源轉(zhuǎn)型第一階段的德國(guó)來(lái)說(shuō),下一個(gè)

  除了制造商們?cè)?ldquo;風(fēng)機(jī)變大”過(guò)程中充滿野心,政府以及風(fēng)電開(kāi)發(fā)商也給未來(lái)海上風(fēng)電描繪了更為宏偉的藍(lán)圖。

  對(duì)于完成能源轉(zhuǎn)型第一階段的德國(guó)來(lái)說(shuō),下一個(gè)階段最重要的任務(wù)就是找到提高可再生能源裝機(jī)的突破口。

  2017年,這一新的突破口在德國(guó)能源市場(chǎng)中逐漸清晰。根據(jù)德國(guó)風(fēng)力工業(yè)協(xié)會(huì)(BWE)的統(tǒng)計(jì),2017年德國(guó)新增海上風(fēng)電1.25GW,累計(jì)裝機(jī)5.3GW,德國(guó)也成為僅次于英國(guó)的第二大海上風(fēng)電市場(chǎng)。

  2017年,德國(guó)新增海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)222臺(tái),總發(fā)電量占全年電量的2.7%,成為了德國(guó)可再生能源門(mén)類中發(fā)展最快的能源類型,這一數(shù)字相當(dāng)于去年全球新增海上風(fēng)電裝機(jī)的40%。到2030年,這一比例將可能達(dá)到12.5%。2017年德國(guó)海上風(fēng)電的發(fā)電量比2016年增長(zhǎng)50%,這一電量可以滿足首都柏林的用電需求。

  德國(guó)風(fēng)電的發(fā)展可以追溯到上世紀(jì)90年代,彼時(shí)的投資主要集中于陸上風(fēng)場(chǎng)。2009年,第一個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)Alpha Ventus投產(chǎn)。雖然起步于十年前,但在過(guò)去很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),由于海上風(fēng)電發(fā)展的規(guī)劃、電網(wǎng)建設(shè)以及單機(jī)投資較高等各種問(wèn)題層出不窮,海上風(fēng)電在德國(guó)也基本處于緩慢發(fā)展的時(shí)期。

  而在去年,這一情況發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變,特別在海上風(fēng)電項(xiàng)目拍賣(mài)中第一次出現(xiàn)了零補(bǔ)貼,這一拍賣(mài)結(jié)果震驚了全球風(fēng)電行業(yè)。而在近期一次陸上風(fēng)電拍賣(mài)中首次遇冷,2018年第二輪原計(jì)劃招標(biāo)660.16MW,結(jié)果投標(biāo)容量?jī)H有604MW。海上和陸上風(fēng)電兩次投標(biāo)結(jié)果的反差,恰恰說(shuō)明德國(guó)投資者們已經(jīng)開(kāi)始把視野慢慢轉(zhuǎn)向海上,而德國(guó)政府對(duì)于海上風(fēng)電發(fā)展也是雄心勃勃。

  「令人震驚的“零補(bǔ)貼”」

  在位于德國(guó)北部的北海海面上,時(shí)不時(shí)有直升機(jī)飛過(guò),他們正在為那些新到來(lái)的工業(yè)存在進(jìn)行檢修。這些龐然大物矗立于此,伴隨著強(qiáng)勁的海風(fēng)揮動(dòng)著長(zhǎng)達(dá)100多米的翅膀。

  正是這片神秘而蘊(yùn)含著巨大能量的海域開(kāi)始吸引越來(lái)越多投資者的目光。

  2017年4月,德國(guó)電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)Bundesnetzagentur 公布了該國(guó)首輪海上風(fēng)電競(jìng)拍的結(jié)果,共涉及4個(gè)項(xiàng)目,全部位于北海海域,總裝機(jī)容量為1449MW。世界最大的海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)企業(yè)——丹麥的東能源公司贏得了其中3個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)權(quán),分別是:OWP West(240MW)、BorkumRiffgrund West 2(240MW)、GodeWind 3(110MW),總裝機(jī)590MW。從中標(biāo)的報(bào)價(jià)來(lái)看,OWP West與Borkum Riffgrund West 2 兩個(gè)大型海上風(fēng)電項(xiàng)目已經(jīng)不再依靠政府補(bǔ)貼,此前行業(yè)人士預(yù)測(cè)德國(guó)市場(chǎng)補(bǔ)貼成交價(jià)格在8-9歐分/千瓦時(shí)之間。這一價(jià)格大大出乎業(yè)內(nèi)人士的意料,而從另一方面正說(shuō)明了市場(chǎng)對(duì)于未來(lái)海上風(fēng)電前景的看好。

  鑒于離岸項(xiàng)目的實(shí)施時(shí)間長(zhǎng),從第一步規(guī)劃到建成投產(chǎn),海上風(fēng)電場(chǎng)需要5到10年時(shí)間才能建成。也就是說(shuō)這次中標(biāo)的風(fēng)場(chǎng)投產(chǎn)時(shí)間可能會(huì)到2025年,而無(wú)疑開(kāi)發(fā)商們對(duì)于未來(lái)幾年風(fēng)機(jī)成本下降以及批發(fā)電價(jià)市場(chǎng)充滿信心。

  在早期的海上風(fēng)電項(xiàng)目中,投資者都得到了國(guó)家財(cái)政的支持。他們可以通過(guò)德國(guó)開(kāi)發(fā)銀行(KFW)的財(cái)務(wù)援助彌補(bǔ)資金缺口。據(jù)德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)能源部(BMWi)稱,德國(guó)商業(yè)銀行不愿意為先驅(qū)項(xiàng)目提供資金,因?yàn)轫?xiàng)目金融風(fēng)險(xiǎn)很難衡量。因此,德國(guó)開(kāi)發(fā)銀行出臺(tái)了50億歐元計(jì)劃,旨在讓大膽的運(yùn)營(yíng)商積累經(jīng)驗(yàn),并挖掘降低海上風(fēng)電成本的潛力。

  僅僅發(fā)展10年,成本控制在德國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目中取得了重大進(jìn)展。雖然第一個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)Alpha Ventus于2009年完工,但超出預(yù)算約30%,而后對(duì)于項(xiàng)目的規(guī)劃愈發(fā)成熟。研究人員發(fā)現(xiàn),由于電網(wǎng)連接滯后,導(dǎo)致額外成本增加,德國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)的平均成本超支約為20%。而早期的核電項(xiàng)目投資成本一般會(huì)超支100%。

  對(duì)于海上風(fēng)電發(fā)展來(lái)說(shuō),這也算是好消息。

  2017年,德國(guó)開(kāi)始實(shí)施可再生能源項(xiàng)目拍賣(mài)。這一政策轉(zhuǎn)向產(chǎn)生了驚人的效果,特別是海上風(fēng)電領(lǐng)域。零補(bǔ)貼的出現(xiàn)讓德國(guó)成為在沒(méi)有任何財(cái)政支持的情況下運(yùn)營(yíng)海上風(fēng)電場(chǎng)的國(guó)家。

  而這一效應(yīng)也傳導(dǎo)到了周邊的其他國(guó)家。2017年底,荷蘭海上風(fēng)電拍賣(mài)中公共事業(yè)公司Vattenfall也報(bào)出了零補(bǔ)貼。而對(duì)他而言,更大的挑戰(zhàn)是,此項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2022年完工,這意味著它們將成為第一批沒(méi)有補(bǔ)貼而實(shí)際運(yùn)行的裝置。

  全球風(fēng)能委員會(huì)(GWEC)秘書(shū)長(zhǎng)Steve Sawyer在該組織的年度《全球風(fēng)能報(bào)告》(Global Wind Report)中表示:“由于歐洲開(kāi)拓性的努力使得海上風(fēng)電技術(shù)具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。未來(lái)五年內(nèi)完成的離岸項(xiàng)目?jī)r(jià)格將是過(guò)去五年的一半,而且這種趨勢(shì)可能會(huì)持續(xù)下去。”

  新上任的經(jīng)濟(jì)部長(zhǎng)Peter Altmaier在上月柏林舉辦的能源轉(zhuǎn)型大會(huì)上表示,海上風(fēng)電、陸上風(fēng)電以及太陽(yáng)能發(fā)電成本的下降,都為結(jié)束可再生能源補(bǔ)貼提供了支持。他認(rèn)為,到2022年可再生能源將成為其他傳統(tǒng)能源形式有力的競(jìng)爭(zhēng)者。

  「宏偉的目標(biāo)」

  毫無(wú)疑問(wèn),德國(guó)可再生能源計(jì)劃政府補(bǔ)貼方式的轉(zhuǎn)變也給風(fēng)機(jī)制造商帶來(lái)了成本壓力,同時(shí)也給他們帶來(lái)新的機(jī)會(huì)。

  合并后的Siemens Gamesa成為了德國(guó)最大的風(fēng)機(jī)制造商。2017年,該公司的總產(chǎn)能達(dá)到6.8GW,占全球產(chǎn)量的15%。根據(jù)彭博新能源金融(BNEF)的統(tǒng)計(jì),去年在全球風(fēng)機(jī)制造商排名中名列第二,僅次于丹麥Vestas。然而,如果只考慮海上風(fēng)機(jī)制造,Siemens Gamesa在該領(lǐng)域大大領(lǐng)先。這家合并后的公司2017年投產(chǎn)了2.7GW的海上風(fēng)機(jī)。

  在適應(yīng)市場(chǎng)的同時(shí),也給這些公司帶來(lái)了壓力。去年開(kāi)始,德國(guó)風(fēng)機(jī)制造商巨頭Nordex和Senvion紛紛進(jìn)行公司裁員。根據(jù)IG metall工會(huì)的調(diào)查,重點(diǎn)關(guān)注離岸部門(mén)的這些工作崗位受公司緊縮計(jì)劃影響較小。大多數(shù)受訪者表示,海上風(fēng)電的前景好于德國(guó)陸上風(fēng)電行業(yè)。

  現(xiàn)在,風(fēng)機(jī)制造商們正在努力讓渦輪機(jī)變得更大。雖然目前在德國(guó)水域最大渦輪機(jī)達(dá)到8MW,但GE公司正在尋求新的突破,它將研發(fā)一臺(tái)名為Haliade-X世界最高的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,其頂端高度為260米,幾乎與艾菲爾鐵塔一樣高。該公司表示,這臺(tái)12MW的風(fēng)力渦輪機(jī)在德國(guó)北海平均風(fēng)力條件下建造,一臺(tái)風(fēng)機(jī)可以供應(yīng)16,000個(gè)普通家庭用電需求。研究人員表示,在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),渦輪機(jī)的最大裝機(jī)可高達(dá)18MW。

  根據(jù)BMWi進(jìn)行的一項(xiàng)研究,2013年德國(guó)海上風(fēng)機(jī)每兆瓦的平均投資成本為420萬(wàn)歐元,到2023年可能降至340萬(wàn)歐元。

  除了制造商們?cè)?ldquo;風(fēng)機(jī)變大”過(guò)程中充滿了野心,政府以及風(fēng)電開(kāi)發(fā)商也給未來(lái)德國(guó)甚至是歐洲的海上風(fēng)電描繪了更為宏偉的藍(lán)圖。來(lái)自德國(guó)北部的立法者和風(fēng)力發(fā)電公司的CEO們,都在呼吁政府進(jìn)行額外的海外拍賣(mài)和開(kāi)發(fā)新的海上試驗(yàn)場(chǎng),希望將2035年的目標(biāo)增設(shè)為30GW,并確保新增裝機(jī)容量的快速并網(wǎng)不受繁文縟節(jié)的阻礙。

  而實(shí)現(xiàn)這個(gè)宏達(dá)的目標(biāo),除了風(fēng)機(jī)制造商的努力外,電網(wǎng)的建設(shè)也不容小覷。與野心相匹配的是一條通向挪威的輸電通道以及人工島嶼正在建設(shè)中。由于新建造的風(fēng)機(jī)距離海岸很遠(yuǎn),平均離海岸74公里,深度為33米,因而,為每個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)了變電站,以減少傳輸?shù)膿p失。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商TenneT,除了負(fù)責(zé)建設(shè)陸地到海上的電纜,也在修建一條連接挪威和德國(guó)長(zhǎng)達(dá)620公里輸電線路,被稱為“Nordlink“。這條容量1.4GW電纜建成后,將讓挪威水電站為德國(guó)海上風(fēng)電進(jìn)行調(diào)峰,從而增進(jìn)兩國(guó)的能源供應(yīng)安全,這條電纜計(jì)劃于2020年運(yùn)營(yíng)。

  此外,電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商TenneT還計(jì)劃建設(shè)一個(gè)連接多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的人工轉(zhuǎn)換島,可以進(jìn)一步改善北海的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,以造福所有鄰國(guó)。通過(guò)平衡海上對(duì)各個(gè)變電站的需求,該島可大幅降低海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的成本,但其建設(shè)取決于毗鄰國(guó)家以及歐盟就立法、監(jiān)管和資金達(dá)成一致,它可能會(huì)在2030年和2050年之間完成。

  而對(duì)于這樣雄心勃勃的計(jì)劃而言,大規(guī)模風(fēng)機(jī)“出海”帶來(lái)的挑戰(zhàn)也不容忽視。

  「潛在的風(fēng)險(xiǎn)」

  德國(guó)首個(gè)大規(guī)模海上風(fēng)電場(chǎng)——裝機(jī)400MW巴德Bard1號(hào)風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè),證明了等待投資者的潛在風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)項(xiàng)目位于距離海岸90公里,水深40米處。除了最初遇到的電力傳輸問(wèn)題,一起變電站的火災(zāi)導(dǎo)致最終成本高達(dá)30億歐元。而運(yùn)營(yíng)商為此付出了沉重的代價(jià),最后關(guān)門(mén)倒閉,此項(xiàng)目后來(lái)被德國(guó)聯(lián)合抵押銀行(HVB)所有。

  海上的困難導(dǎo)致一些風(fēng)機(jī)制造商不愿意離岸。高浪、風(fēng)暴甚至浮冰給海上風(fēng)電打造了一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境。為了防止空氣中容易受到腐蝕的干擾,在深水中遠(yuǎn)離海岸的地基施工會(huì)帶來(lái)長(zhǎng)時(shí)間的停工期。德國(guó)另一家陸上風(fēng)機(jī)制造商Enercon發(fā)言人Felix Rehwald曾表示,由于風(fēng)險(xiǎn)太大,他們很早就放棄了海上項(xiàng)目。

  高效的運(yùn)行和維護(hù)仍然是海上風(fēng)電場(chǎng)面臨的一大挑戰(zhàn),這不僅僅是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)停機(jī)會(huì)使運(yùn)營(yíng)商花費(fèi)巨資。定期用船舶或直升機(jī)對(duì)設(shè)備和電網(wǎng)進(jìn)行檢查占總成本的1/4左右,而渦輪機(jī)僅占總成本的1/3左右。而在陸上項(xiàng)目中,渦輪機(jī)成本約占總投資的2/3,維護(hù)成本僅占總成本的幾個(gè)百分點(diǎn)。

  然而,盡管海上風(fēng)電成本有下降趨勢(shì),但根據(jù)法蘭克福金融學(xué)院發(fā)布的一項(xiàng)研究說(shuō)明,該行業(yè)在2017年主導(dǎo)了歐洲可再生能源支出,總投資近260億歐元,占可再生能源支出總額的40%以上。

  在一些業(yè)內(nèi)人士看來(lái),“積極的”零補(bǔ)貼投標(biāo)有時(shí)僅僅是為了保證產(chǎn)能,而不考慮盈利能力。“然而,市場(chǎng)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)仍然很大。碳價(jià)格未來(lái)走向或德國(guó)煤炭退出的速度是決定性因素。“Vattenfall一位風(fēng)電經(jīng)理說(shuō)。“如果你有非常不同的價(jià)格發(fā)展方案,那就必須有可靠的財(cái)務(wù)作為保障。”

  未來(lái),最大的不確定性因素就是電力價(jià)格。一些開(kāi)發(fā)商認(rèn)為,隨著核電和燃煤發(fā)電廠的陸續(xù)退役,歐洲對(duì)可再生能源電力的需求將會(huì)持續(xù)上升,后者的價(jià)格也會(huì)上漲。

  然而,分析師指出,風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源的快速發(fā)展,將推動(dòng)電力價(jià)格的逐步下降。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)桑福德伯恩斯坦公司的分析師Deepa Venkateswaran則指出:“如果投標(biāo)零補(bǔ)貼的公司對(duì)成本或者電價(jià)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)判出現(xiàn)偏差,此次的報(bào)價(jià)將會(huì)使該公司會(huì)付出高昂的代價(jià)。因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目將持續(xù)多年,如果發(fā)展并不像預(yù)期那樣,他們也無(wú)法從交易中全身而退。”

  早在2014年,由于擔(dān)心可再生能源發(fā)電成本過(guò)高,電網(wǎng)建設(shè)延遲,RWE、EnBW等德國(guó)公用事業(yè)部宣布有意擱置任何進(jìn)一步的海上風(fēng)電項(xiàng)目。然而,在不到4年的時(shí)間里,在海上困難的條件下,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為一種可行甚至是比較經(jīng)濟(jì)的業(yè)務(wù),因?yàn)榧泻涂煽康陌l(fā)電形式在許多方面與傳統(tǒng)的化石或核電廠的電力生產(chǎn)方式相似,這一點(diǎn)也吸引決策者。

  在一些研究人員看來(lái),雖然海上風(fēng)電存在較高風(fēng)險(xiǎn),但發(fā)展勢(shì)不可擋。自2009年開(kāi)始大規(guī)模建設(shè)以來(lái),德國(guó)與英國(guó)一起,通過(guò)增加產(chǎn)能來(lái)降低海上風(fēng)電的成本。這兩個(gè)國(guó)家海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)約占全球裝機(jī)的64%??偠灾?,截至2018年,世界90%的海上風(fēng)機(jī)都位于歐洲。

  對(duì)他們而言,能源轉(zhuǎn)型未來(lái)必然倚重海上風(fēng)機(jī)的發(fā)展。德國(guó)研究機(jī)構(gòu)Fraunhofer IWES進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明,在最佳產(chǎn)量情景下,到2050年,海上風(fēng)機(jī)容量將占到德國(guó)可再生能源的1/3。如果沒(méi)有海上風(fēng)電的重大貢獻(xiàn),能源轉(zhuǎn)型將不可行。(范珊珊)