以下介紹德國海上風(fēng)能的發(fā)展情況。其發(fā)展高度依賴框架條件，如電網(wǎng)發(fā)展和招標(biāo)要求。簡報(bào)除了顯示出當(dāng)前狀態(tài)之外，還分析了這些數(shù)據(jù)之間關(guān)系。
——DeutscheWindGuard公司代表下述機(jī)構(gòu)完成
˙ AGOW: 海上風(fēng)電場工作組(北海及波羅的海)
˙ BWE: 德國風(fēng)能協(xié)會
˙ Stiftung Offshore WindEnergie: 德國海上風(fēng)電基金會
˙ VDMA Power Systems: VDMA電力系統(tǒng)協(xié)會
˙ Wab windenergie agentur: 德國風(fēng)能署(德國北部)
來源：微信公眾號“WindGuard” ID：windguardchina
并網(wǎng)的風(fēng)機(jī)
2017年，222個(gè)海上風(fēng)機(jī)(OWT)開始并入電網(wǎng)。他們的裝機(jī)容量為1250MW。這些風(fēng)機(jī)中的大多數(shù)在2017年安裝(201臺海上風(fēng)機(jī)，發(fā)電容量1128MW)，其余21臺海上風(fēng)機(jī)(123MW)在前一年完成。除新建工程外，152臺既有海上風(fēng)機(jī)(這些海上風(fēng)機(jī)中的13臺在2017年首次并網(wǎng))在2017年進(jìn)行了性能升級，進(jìn)而增加容量29MW。因此，當(dāng)年新增總計(jì)1279MW，使得2017年成為自德國海上風(fēng)電開發(fā)開始以來的第二個(gè)增速強(qiáng)勁的年份，超過了上一年的55%。表1列出了新建工程的年發(fā)展情況和累計(jì)產(chǎn)能情況。
表1：截至2017年12月31日海上風(fēng)電開發(fā)情況
隨著時(shí)間的推移如圖1所示。截至2017年12月31日，德國安裝且并網(wǎng)的所有1169臺海上風(fēng)機(jī)的累計(jì)容量為5387MW。這相當(dāng)于比前一年的累計(jì)產(chǎn)能增加了31%。
圖1：德國海上風(fēng)能發(fā)展情況(并網(wǎng)的OWT容量)截至2017年12月31日
已安裝的風(fēng)機(jī)和基礎(chǔ)
2017年，201臺海上風(fēng)機(jī)建成，發(fā)電容量1128MW。所有這些風(fēng)機(jī)在當(dāng)年并入電網(wǎng)。此外，截至2016年底，還沒有開始并網(wǎng)的風(fēng)機(jī)在2017年年底之前也完成并網(wǎng)。因此，到2017年底，所有安裝在德國的海上風(fēng)機(jī)都將投入電網(wǎng)。
然而，自2017年1月1日起安裝的129個(gè)基礎(chǔ)中，只有三個(gè)基礎(chǔ)上的風(fēng)機(jī)并入電網(wǎng)。由于前一年的基礎(chǔ)上風(fēng)機(jī)均已安裝風(fēng)機(jī)，截至2017年12月底，共有126個(gè)基礎(chǔ)完成準(zhǔn)備以便安裝各自的風(fēng)機(jī)。
基礎(chǔ)的類型
關(guān)于2017年安裝的基礎(chǔ)類型，使用單樁作為基礎(chǔ)類型的趨勢繼續(xù)保持。當(dāng)年新增基礎(chǔ)的98%(129個(gè)基礎(chǔ)中的126個(gè))中，都選用了單樁類型。只有三個(gè)新建的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是導(dǎo)管架類型。隨后，分析海上風(fēng)機(jī)累計(jì)裝機(jī)中，單樁基礎(chǔ)占比最大，達(dá)71%，其次是導(dǎo)管架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，占13%。另有10%是三腳架類型，最后的6%是三腳狀類型。目前在德國還沒有其他基礎(chǔ)類型的大規(guī)模的應(yīng)用。圖2顯示了每年安裝的基礎(chǔ)類型的占比情況。
圖2：截至2017年12月31日的基礎(chǔ)類型
風(fēng)機(jī)配置
平均而言，2017年安裝且并網(wǎng)的海上風(fēng)機(jī)的單機(jī)額定容量為5644kW。這相比前一年的安裝且并網(wǎng)的海上風(fēng)機(jī)的平均額定容量增加了6%。2017年的轉(zhuǎn)子直徑平均為138米。2017年投入使用的風(fēng)機(jī)機(jī)的平均輪轂高度為96米。與2016年相比，轉(zhuǎn)子直徑和輪轂高度分別下降5%和8%。由于額定容量的增加和轉(zhuǎn)子直徑的減小，首次并網(wǎng)海上風(fēng)機(jī)的平均特定單位面積功率較之前一年增加了21%，達(dá)387W/ m²。
平均而言，在所有并入德國電網(wǎng)的海上風(fēng)機(jī)中，2017年底的累計(jì)的平均額定容量為4609 kW，平均轉(zhuǎn)子直徑為126米，輪轂高度為92米，特定單位面積功率為369W /m^22。
表2：截至2017年12月31日的OWT(進(jìn)場)平均渦輪機(jī)配置
水深和離岸距離
2017年首次并網(wǎng)的海上風(fēng)機(jī)平均水深為33米。這相當(dāng)于比前一年平均增長10%。這些風(fēng)機(jī)機(jī)的平均岸距離為74公里。因此，這些相同的風(fēng)機(jī)比2016年首次接入電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組的離岸距離增加了9%。
在德國，所有并網(wǎng)的海上風(fēng)機(jī)的平均距離為64公里。海上風(fēng)機(jī)平均安裝水深為29米。圖3顯示了現(xiàn)有項(xiàng)目的水深和沿岸距離，2017年實(shí)施的項(xiàng)目(已實(shí)施或正在建設(shè)中)以及最終通過投資決策的項(xiàng)目。
圖3：截至2017年12月31日的水深和離岸距離
在北海和波羅的海的分布情況
表3顯示了北海和波羅的海的調(diào)試和安裝活動的分布以及累計(jì)數(shù)量。在2017年首次并網(wǎng)的222臺海上風(fēng)機(jī)中，152個(gè)位于北海，70個(gè)位于波羅的海。這相當(dāng)于新的容量分別為897MW和354MW。前一年在波羅的海的海上風(fēng)機(jī)開始并網(wǎng)，北海新建工程的進(jìn)展一直比較穩(wěn)定。只有北海的海上風(fēng)機(jī)進(jìn)行了性能升級，增加了29MW 的容量。到2017年底，北海完成66個(gè)基礎(chǔ)，在波羅的海完成60個(gè)基礎(chǔ)，以便安裝風(fēng)機(jī)，
在2017年底之前并網(wǎng)的所有海上風(fēng)機(jī)中，87%位于北海，13%位于波羅的海。
表3：截至2017年12月31日，北海和波羅的海的海上風(fēng)機(jī)分布情況
在德國各州的分布情況
德國北部海邊的三個(gè)聯(lián)邦州有海上風(fēng)電項(xiàng)目的電網(wǎng)接入點(diǎn)。圖4顯示了截至2017年開始并網(wǎng)的海上風(fēng)機(jī)在這些州的容量分布情況。擁有2922MW的下薩克森州占主要份額達(dá)54%，其次是石荷州的并網(wǎng)容量為1778MW，占比33%。梅克倫堡 - 西波莫尼亞州在2017年12月31日之前已經(jīng)并網(wǎng)并運(yùn)行了692MW，其總?cè)萘康恼既珖?3%是三個(gè)聯(lián)邦州中最小的。
圖4：截至2017年12月31日，海上風(fēng)機(jī)累計(jì)容量在德國各州的分布
海上風(fēng)能項(xiàng)目 - 2017年
在2017年期間，五個(gè)海上風(fēng)電場已全面投入使用并與電網(wǎng)連接。海上風(fēng)電場 Sandbank(部分在2016年調(diào)試)以及海上風(fēng)電場Veja Mate在2017年上半年全面投入運(yùn)營，海上風(fēng)電場NorthSea One，Nordergruende和Wikinger在下半年緊接著投運(yùn)。到2017年底，德國20個(gè)海上風(fēng)電場已進(jìn)入其運(yùn)營階段。兩個(gè)海上風(fēng)電場，MerkurOffshore和Arkona目前正處于建設(shè)階段。這兩個(gè)項(xiàng)目上2017年期間完成基礎(chǔ)建設(shè)，目前在安裝過渡件。
五座海上風(fēng)電場已經(jīng)完成了最終的投資決策：BorkumRiffgrund 2，Trianel BorkumII，Deutsche Bucht，EnBW Hohe See和Albatros。計(jì)劃在2018年開始基礎(chǔ)的建設(shè)。此外，三個(gè)額外的海上風(fēng)機(jī)(北海的GICONSOF和兩臺樣機(jī))目前已取得并網(wǎng)的確認(rèn)，但仍未獲得最終投資決定。在2017年4月的第一輪招標(biāo)中，額外4座海上風(fēng)電場被批準(zhǔn)并鎖定了他們各自的并網(wǎng)容量：海上風(fēng)電場BorkumRiffgrund West II，Gode Wind 3，OWP West和EnBW He Dreiht。但是，預(yù)計(jì)在2024/25之前不會開始實(shí)施。圖5給出所述海上風(fēng)電場的地理位置。
圖5：完全/部分并網(wǎng)的海上風(fēng)電場，正在建設(shè)中的海上風(fēng)電場，以及獲得最終投資決策或投標(biāo)已接受的海上風(fēng)電場，截至2017年12月31日
額外的并網(wǎng)容量
2017年底，為北海和波羅的海的海上風(fēng)電項(xiàng)目提供的并網(wǎng)容量為5.7GW。此外，處于建設(shè)準(zhǔn)備階段或正在建設(shè)中的項(xiàng)目，將新增2.6GW容量并計(jì)劃于2019年底前完工。對計(jì)劃于2021年至2025年投入運(yùn)行的海上風(fēng)電場，還規(guī)劃了額外的4.4GW的并網(wǎng)容量，但由于在過渡性體系中進(jìn)行招標(biāo)的海上風(fēng)電場容量，該并網(wǎng)容量將不會完全由海上風(fēng)電場占滿。2025年后實(shí)現(xiàn)的額外的并網(wǎng)容量將用于來自中央招標(biāo)體系的項(xiàng)目。
電網(wǎng)連接容量已部分授予了在在引入招標(biāo)體系之前已獲得電網(wǎng)連接許可的海上風(fēng)電場，或者授予在首輪招標(biāo)中的海上風(fēng)電場。剩余空閑容量與第二輪招標(biāo)相關(guān)，并在表1中給出，以及有關(guān)既有和規(guī)劃電網(wǎng)連接的更多詳細(xì)信息。
表4：北海和波羅的海已完成和規(guī)劃的電網(wǎng)連接 (到換流站或匯集點(diǎn)) [來源：O-NEP 2030(第二稿和確認(rèn))，補(bǔ)充研究]
海上風(fēng)電投標(biāo)
目前正在進(jìn)行過渡體系的招標(biāo)。在第一輪招標(biāo)中獲得批準(zhǔn)的四個(gè)項(xiàng)目位于北海，計(jì)劃于2024/25年投入運(yùn)行，并總計(jì)產(chǎn)生1490MW：Borkum Riffgrund West II，OWP West，Gode Wind 3和EnBWHe Dreiht。在當(dāng)年4月的第二輪招標(biāo)中，再次授予1610MW的容量，其中至少500MW的容量必須位于波羅的海。只允許參加本次招標(biāo)活動的是位于沿海水域內(nèi)的項(xiàng)目，以及2016年8月1日前已批準(zhǔn)或討論的1區(qū)和2區(qū)的集群。
表5列出了有資格參與第二輪招標(biāo)的4個(gè)獲批準(zhǔn)的海上風(fēng)電場和19個(gè)其他項(xiàng)目。表中還列出了可用的，未分配的電網(wǎng)容量，除了總體容量限制以外，在各集群中的符合條件的項(xiàng)目將要競爭的電網(wǎng)容量。
表5：在北部和波羅的海批準(zhǔn)和討論的項(xiàng)目 [來源：BSH，BNetzA，補(bǔ)充研究]
政治發(fā)展目標(biāo)和分配的電網(wǎng)容量
圖6顯示了自2017年12月31日至2025年的容量增加發(fā)展?fàn)顩r。截止日期之前，并網(wǎng)風(fēng)電場容量增加了5.4GW，另外還有0.8GW正在建設(shè)中。額外1.5GW的容量已經(jīng)獲得投資決策。另有0.02GW已收到電網(wǎng)連接的確認(rèn)。預(yù)計(jì)到2020年總運(yùn)營能力將達(dá)到7.7GW。這等于在引入招標(biāo)體系之前分配給項(xiàng)目的總?cè)萘俊?/div>
在第一輪招標(biāo)中，海上風(fēng)電項(xiàng)目獲得了容量為1.5GW的容量。預(yù)計(jì)2018年4月第二輪招標(biāo)將獲得另外1.6GW的電力。計(jì)劃這些項(xiàng)目將在2021年和2025年之間增加容量3.1GW。總的來說，預(yù)計(jì)2025年累計(jì)容量將達(dá)到 10.8GW。
圖6：自2017年12月31日，具有較高確定性的海上風(fēng)電場及其所分配的電網(wǎng)連接份額
數(shù)據(jù)收集和調(diào)整:
Deutsche WindGuardGmbH
Silke Lüers
Anna-KathrinWallasch
Kerstin Vogelsang
