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丹麥海上風(fēng)電開發(fā)的主要經(jīng)驗(yàn)

2017-06-19 來源:丹麥能源公用事業(yè)和氣候部、丹麥能源署 瀏覽數(shù):826

盡管領(lǐng)土面積不大, 但丹麥在海上風(fēng)電行業(yè)發(fā)展中取得了巨大成功。綿延的海岸線、豐富的風(fēng)力資源及淺海水域等自然資源為丹麥風(fēng)電行業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的起點(diǎn)。   

  盡管領(lǐng)土面積不大, 但丹麥在海上風(fēng)電行業(yè)發(fā)展中取得了巨大成功。綿延的海岸線、豐富的風(fēng)力資源及淺海水域等自然資源為丹麥風(fēng)電行業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的起點(diǎn)。
  
  1991年, 丹麥建成了全球首個海上風(fēng)電場—Vindby海上風(fēng)電場, 該風(fēng)場共安裝風(fēng)電機(jī)組11臺, 單機(jī)容量450千瓦, 成為全球首個將風(fēng)電延伸至海上的國家。隨后一系列小型示范項(xiàng)目接踵而至, 然后建成了Horn Rev 1和Nysted兩個大型海上風(fēng)電場,其裝機(jī)容量分別達(dá)到160WM和165.6MW。
  
  目前丹麥接入電網(wǎng)的海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到丹麥海上風(fēng)電運(yùn)菅商和風(fēng)機(jī)類型1300MW,是全球最大的海上風(fēng)電開發(fā)國之一。

  
  有些海上風(fēng)電場是由電力公司根據(jù)政府指令或通過招標(biāo)建設(shè)的, 另外一些海上風(fēng)電場則為當(dāng)?shù)仫L(fēng)機(jī)所有人協(xié)會部分或全資所有, 如Middel grunden和53:115等。
  
  在丹麥, 風(fēng)電場的建設(shè)和運(yùn)營權(quán)往往通過競標(biāo)決定,中標(biāo)的電力公司的發(fā)電成本則體現(xiàn)為每千瓦時發(fā)電量的上網(wǎng)電價。
  
  2015年初,Vattenfall以前20TWh(200億千瓦時)發(fā)電量0.77 丹麥克朗/ 千瓦時的電價贏得了400MW Horns REV 3項(xiàng)目的特許經(jīng)營權(quán)。這一電價顯著低于Anholt項(xiàng)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,丹麥又產(chǎn)生了兩輪競標(biāo)。第一個項(xiàng)目是350MW的2個北海近海項(xiàng)目,Vattenfall以前17.5TWh(175億千瓦時)電量0.475丹麥克朗/千瓦時的電價中標(biāo), 這個電價顯著地低于當(dāng)初能源政策協(xié)議所預(yù)期的0.70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Kriegers Flak600MW海上風(fēng)電項(xiàng)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)電場海洋空間規(guī)劃
  
  盡管海上風(fēng)電是一種頗具吸引力的替代能源, 海上風(fēng)電場的開發(fā)應(yīng)基于全面、審慎的規(guī)劃。規(guī)劃方法應(yīng)通盤考慮,包括海洋環(huán)境脆弱性及全部海洋用途。
  
  在建設(shè)風(fēng)電場時, 必須考慮風(fēng)電場所在地的自然和人文環(huán)境。因此,有必要糊規(guī)劃系統(tǒng)來顯示海洋空間承受的壓力程度。在刪中很重要的-點(diǎn)是識別眾多的海洋相關(guān)利益, 并嘗試減緩相關(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,該委員會由丹麥能源署領(lǐng)導(dǎo), 由各政府部門組成,分別負(fù)責(zé)自然環(huán)境、海洋安全及航海、海洋資源開采及視覺規(guī)搬電網(wǎng)接入。委員會還具備風(fēng)電、風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和電網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)知識。該委員會的工作重點(diǎn)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。委員會定期從其它用海方及相關(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?,即在確保充分利用海上風(fēng)電的同時,盡量減少對自然及其它海洋用途的影響。再找到合適場址后,這些場址將被預(yù)留下來用于建設(shè)海上風(fēng)電場。
  
  在實(shí)際工作中,委員會利用地理信息系統(tǒng)GIS繪圖。GIS地圖中標(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)行相互重疊整理,就會得到一副無用海沖突的區(qū)域圖。隨后按照與海岸的距離、風(fēng)速及水深等醜評估海上風(fēng)電預(yù)留區(qū)域。
  
  從風(fēng)速、電網(wǎng)傳輸、海軍和空中導(dǎo)航、自然、景觀及原材料開采等各方面評估出可能用于海上風(fēng)電場的場址,按照上風(fēng)電場的預(yù)期建設(shè)和運(yùn)行成本進(jìn)行評估。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, 以力求以最好風(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, 海上風(fēng)電空間規(guī)劃委員會將與其它海洋主管當(dāng)局及相關(guān)城市討論擬議場址。如果所有公共主管當(dāng)局同意相關(guān)海上風(fēng)電場址規(guī)劃,相關(guān)海上風(fēng)電場案將提交至聽證會。如有必要,相關(guān)鄰國也可以召開聽證會。這可能導(dǎo)致需要進(jìn)一步調(diào)整方案。
  
  1997、2007、2011及2012年,由海上風(fēng)電空間規(guī)劃委員會主導(dǎo), 均按以上流程開展了規(guī)劃。在不開展規(guī)劃活動的時段里, 海上風(fēng)電空間規(guī)劃委員會處于休會狀態(tài),一旦需要開展新的規(guī)劃活動,立即恢復(fù)運(yùn)行。

  風(fēng)資源是影響風(fēng)電場收入的最重要因素,因此丹麥的風(fēng)電規(guī)劃往往特別關(guān)注風(fēng)資源分布的測繪。自上世紀(jì)80年代以來,風(fēng)資源分布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)資源分布圖。在進(jìn)行風(fēng)電規(guī)劃中,該風(fēng)能分布圖可用于評估某一特定區(qū)域的風(fēng)資源潛力,以按照戰(zhàn)略性環(huán)境框架或評估研究,評估篩選出潛在的風(fēng)電開發(fā)區(qū)域。
  
  與此同時,風(fēng)能分布圖也可為開發(fā)商提供風(fēng)速預(yù)測(預(yù)測精確已知且具有可追溯性),幫助其計(jì)算風(fēng)能資源的可開發(fā)量。此外,風(fēng)能分布圖還可幫助輸電運(yùn)營商應(yīng)對變化的風(fēng)電,為長期電網(wǎng)規(guī)劃提供信息參考。

 
  許可流程
  
  丹麥能源署負(fù)責(zé)規(guī)劃海上風(fēng)電, 并為其發(fā)放許可證和生產(chǎn)許可, 因此, 丹麥能源署是負(fù)責(zé)海上風(fēng)電場規(guī)劃和運(yùn)行的主管當(dāng)局。丹麥能源署也負(fù)責(zé)審批新的電網(wǎng)接入項(xiàng)目。
  
  在丹麥建立海上風(fēng)電項(xiàng)目須獲得4項(xiàng)許可證, 并網(wǎng)還須獲得許可證。丹麥能源署負(fù)責(zé)發(fā)放所有許可證, 并為項(xiàng)目開發(fā)企業(yè)提供“一站式服務(wù)”,以解決在建立海上風(fēng)電項(xiàng)目中遇到的與許多利益相關(guān)方的利益沖突問題。
  
  建立海上風(fēng)電項(xiàng)目必須獲得以下4項(xiàng)許可證:前期勘查許可證; 海上風(fēng)電場建設(shè)許可證,在授予本許可證之前,必須開展環(huán)境影響評估; 25年期風(fēng)電開發(fā)許可證, 該許可證可進(jìn)行延期; 按照電力法規(guī)發(fā)放的發(fā)電許可證。
  
  任何項(xiàng)目均須先后獲得這4項(xiàng)許可證。如果是小型項(xiàng)目,那么并網(wǎng)許可證可包含在海上風(fēng)電場建設(shè)許可證中。如果是大型項(xiàng)目, 則必須單獨(dú)申請并網(wǎng)許可。
  
  在丹麥, 新的海上風(fēng)電場項(xiàng)目可按照兩種不同的程序建立: 政府招標(biāo)或開放式項(xiàng)目。這兩種程序是在首批海上風(fēng)電項(xiàng)目積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而來的。
  
  為了確保加速和簡化申請流程, 被授予特許經(jīng)營合同的企業(yè)或聯(lián)合體, 在申請所有許可時只需對口一個政府部門, 即丹麥能源署。丹麥能源署負(fù)責(zé)授予企業(yè)相關(guān)許可,并與其它相關(guān)主管當(dāng)局進(jìn)行協(xié)調(diào)。這意味著丹麥能源署授予的許可也符合其它主管當(dāng)局的相關(guān)條款, 如丹麥自然署丹麥海事局、丹麥海岸管理局、丹麥文化署、丹麥國防部等。其它主管當(dāng)局也可以發(fā)放許可證作為補(bǔ)充。
  
  為了實(shí)現(xiàn)以最低成本建設(shè)新的海上風(fēng)電場的政治決策, 丹麥政府主持進(jìn)行政府招標(biāo)活動。在典型的政府招標(biāo)程序中, 丹麥能源署對某一選定區(qū)域內(nèi)的一定規(guī)模( 如600MW) 的海上風(fēng)電項(xiàng)目發(fā)布招標(biāo)公告。
  
  根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì), 丹麥能源署邀請競標(biāo)企業(yè)以一定發(fā)電量的固定上網(wǎng)電價(以滿負(fù)荷運(yùn)行小時數(shù)計(jì)算)形式提交電力生產(chǎn)報價。每個項(xiàng)目的中標(biāo)價格均不同, 投標(biāo)結(jié)果取決于項(xiàng)目位置、場址風(fēng)況及當(dāng)前電力市場的競爭形勢等因素。
  
  對于政府招標(biāo)項(xiàng)目, 往往由丹麥國家電網(wǎng)公司Energinet.dk負(fù)責(zé)建設(shè)、擁有和維護(hù)變電站和海底電纜(并負(fù)責(zé)將電力從海上風(fēng)電場輸送到陸上) 。Energinet.dk是獨(dú)立輸電運(yùn)營商, 負(fù)責(zé)丹麥的電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)活動。
  
  海上風(fēng)電招標(biāo)
  
  丹麥議會以廣泛多數(shù)通過了一項(xiàng)政治決議, 到2020年海上風(fēng)電裝機(jī)容量將有顯著增長。到2020年,海上風(fēng)電裝機(jī)容量翻一番, 陸上風(fēng)電裝機(jī)容量得到顯著增長, 這將確保丹麥50%的用電量源自風(fēng)電, 使得丹麥成為風(fēng)電領(lǐng)域的全球領(lǐng)先國家。通過海上風(fēng)電招標(biāo)程序, 有望新增350MW風(fēng)電裝機(jī)容量。
  
  招標(biāo)程序以開放性和透明度為特征,所有申請人均平等對待。招標(biāo)區(qū)域?yàn)楹I巷L(fēng)電空間規(guī)劃過程中篩選出的場址。其它政府主管當(dāng)局參與新建海上風(fēng)電場址的篩選過程并批準(zhǔn)最終報告, 這是對該場址確定性的承諾。這反過來將為投資商帶來保障, 也可以了解場址相關(guān)信息。
  
  在項(xiàng)目招標(biāo)前的規(guī)劃階段, 丹麥輸電運(yùn)營商負(fù)責(zé)開展環(huán)境影響評估, 地質(zhì)物理調(diào)查及一些巖土工程調(diào)査。對場址物理特征的深入研究有助于深化對場址的認(rèn)識, 幫助投資商深入了解在招標(biāo)程序中可選取的技術(shù)方案。開展這些早期評估和勘查是為了縮短審批時間, 幫助申請人提供基于實(shí)際成本的更優(yōu)報價。與此同時, 這些評估和勘查行動還為競標(biāo)者提供高投資保障, 進(jìn)而削減其風(fēng)險。
  
  招標(biāo)文件中將提供4 項(xiàng)必要許可證草案: 前期勘查許可證、海上風(fēng)電場建設(shè)許可證、發(fā)電許可證及發(fā)電上網(wǎng)許可。
  
  在完成招標(biāo)程序后, 被授予特許經(jīng)營合同的企業(yè)或聯(lián)合體可獲得前期勘査許可證和海上風(fēng)電場建設(shè)許可證。前期勘查許可證將允許中標(biāo)企業(yè)或聯(lián)合體開展進(jìn)一步的巖土工程和地質(zhì)物理調(diào)查作為補(bǔ)充。
  
  與此相類似, 獲得海上風(fēng)電場建設(shè)許可證的企業(yè)或聯(lián)合體能夠開展詳細(xì)的規(guī)劃活動, 進(jìn)一步籌備最終項(xiàng)目。在啟動實(shí)際建設(shè)工作前, 最終項(xiàng)目必須獲得批準(zhǔn)。
  
  此外, 企業(yè)或聯(lián)合體也需要獲得在某一特定區(qū)域開采風(fēng)力資源以進(jìn)行發(fā)電并網(wǎng)的許可。一般在建設(shè)工作啟動后(不得晚于苜臺風(fēng)機(jī)完成并網(wǎng)后)發(fā)放發(fā)電并網(wǎng)許可。此外, 必須記錄建設(shè)許可證的相關(guān)條款遵守情況。
  
  在項(xiàng)目并網(wǎng)前, 必須獲得發(fā)電上網(wǎng)授權(quán)許可。在獲取發(fā)電上網(wǎng)授權(quán)許可時, 需要具備一定的技術(shù)和財(cái)務(wù)能力。
  
  以上所有許可證均以許可證草案的形式包含在投標(biāo)規(guī)犯中, 投標(biāo)規(guī)犯由丹麥能源署發(fā)布,屆時,丹麥能源署將提前與所有其它主管當(dāng)局進(jìn)行協(xié)商, 或在建設(shè)階段必要時與所有其它主管當(dāng)局進(jìn)行協(xié)商。
閱讀上文 >> 水深對海上風(fēng)電機(jī)組載荷的影響研究
閱讀下文 >> 海上風(fēng)電場5MW 風(fēng)機(jī)建設(shè)分析

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