德國發展海上風電的政策分析

楊 陽，鄭彥寧，陳 峰，趙筱媛，劉志輝

（1.南京大學信息管理系，江蘇 南京 210093；2.中國科學技術信息研究所，北京 100038）

德國發展海上風電的政策分析

楊 陽1，2，鄭彥寧2，陳 峰2，趙筱媛2，劉志輝2

（1.南京大學信息管理系，江蘇 南京 210093；2.中國科學技術信息研究所，北京 100038）

海上風電作為風電產業的重要組成部分，已經受到各個國家越來越多的重視，德國作為新能源領域開發利用的強國，與中國同處于海上風電的起步階段，其相關政策值得我國借鑒研究。本文分析了德國政府關于海上風電政策的政策演變，德國海上風電在新能源整體戰略布局中的地位，最后針對性地提出了德國海上風電發展在政策上對于我國發展海上風電的啟示。

德國；海上風電；政策

1 德國海上風電的發展概況

德國擁有優質的海上風能資源，北海海上風力發電潛力為18700兆瓦，波羅的海為1700兆瓦，并且這些海域沒有地震和臺風的影響，水深較淺，非常適合發展海上風電。但是德國海洋法的規定：海岸線15海里之內不允許開發海上風電場，這使得德國海上風電場必須安裝在離岸較遠的海域，造價和技術難度高于歐洲其他國家的海上風場。這些因素在一定程度上限制了德國海上風電的發展。

2004年德國修改了《新能源法案》，添加了兩條重要內容：風電項目必須強制并網，所有費用由電力運營商承擔；將海上風電的上網電價提高到13歐分/千瓦時。由于政策的支持，海上風電項目開始在德國迅速發展。

2009年8月13日，德國聯邦政府宣布德國首個海上風力發電場“Alpha Ventus”電場實現并網發電，這標志著德國海上風力發電工程正式投入運行。“Alpha Ventus”電場的第一批5個風力發電機組建在距德國北部Borkum地區45公里、水深約45米的近海區域。到2009年10月底，隨著總計12臺風力發電機組的建成，該電場可以為5萬戶居民提供家庭用電。

2011年5月2日，德國在波羅的海的首個海上風力場投入運營，這一名為BALTIC 1的海上風電場距離德國海岸線16公里，由21座風力發電設備組成，年發電量為185GWh，可滿足5萬個家庭的用電需求。

從歷年發展數據上看，德國2008年僅有3臺總裝機容量為12MW的海上風機，2009年增為15臺總裝機容量為72MW的海上風機，2010年猛增為48臺總裝機容量達180.3MW的海上風機。2010年德國海上風電總裝機容量的增長速度達到了150%，大大高于陸地風電的5.57%，也大大高于其他可再生能源的增長速度。

圖1 德國海上風機數量及裝機容量增長情況［1-3］

新能源的發展對于政策的依賴性很強，因此很有必要系統地分析德國政府關于海上風電政策的演變以及德國海上風電在新能源整體戰略布局中的地位，這對于我們國家了解和預測德國海上風電的發展非常重要，也可以為進一步完善我國海上風電政策提供有益的參考依據。

2 德國政府關于海上風電的政策演變

2.1 在開始階段，從法律上保障海上風電的商業吸引力

2000年德國制定了《可再生能源法》，通過法律精確地將不同類型的新能源進行定價，并保證對可再生能源的長期支持，即新投產的新能源和可再生能源電站在投產以后20年內享受固定電價。通過將成本轉嫁到全國電力消費者的方式平衡了發電與電網運行的利益。

2.2 在準備階段制定規劃

2002年，德國政府授權聯邦環境部制定了《德國政府關于海上風能利用戰略》［4］，該戰略將海上風電的發展上升到戰略的層面，德國開始重視海上風電的原因是：①雖然海上風電現階段成本較高，但其成本會逐漸下降到可接受的范圍；②海上空間巨大、風速比陸地大，風力較為穩定，風力豐富的時段以白天為主，這也是用電高峰期；③北海是世界上風能資源最豐富的地區之一，風力在90%的時間能達到4米/秒，為海上風電的開展提供了很好的自然條件；④德國的工業集中在內陸地區，海上風電的發展，需要沿海地區提供配套的生產和維護，可以有效地拉動地區經濟，促進就業，保持全國各地區經濟平衡發展。德國制定海上風電發展戰略的目的是：①引領德國在陸地風電增長保持平穩的態勢下，通過海上風電的發展加大風力發電對于德國整個電力消耗的貢獻；②通過該戰略明確德國在開發海上風場的同時如何平衡環境保護和開發資源之間的矛盾，并加快和健全海上風電的審批過程。

該戰略作為海上風電的初期戰略反映了德國在海上風電開始階段的側重點，對我國的海上風電發展具有很強的參考意義，本文不僅列出了2002年德國制定戰略時的關鍵點，同時也列出了隨后幾年中德國采取的相應政策。

（1）海上風電的擴張必須考慮到自然環境的和諧保護，擴張應該逐步完成。德國認為海上風電的發展應該是逐步完成的，其原因有兩點：第一，海上風電的使用意味著長時間大規模對于海洋環境的干擾；第二，由于缺乏實踐經驗，很難預計安裝后的風機對于環境的影響 （例如對于候鳥遷移的阻礙，鳥類的撞擊，海洋哺乳動物棲息地的破壞）。在最初的階段，德國認為風場的規模應該得到限制。基于此，德國制定出了海上風電發展的三個階段作為發展的重要參考，充分體現了逐步性的特點。

（2）德國對于海上風場在技術和環境上的不確定性高度重視，德國認為需要通過對于研究的支持將不確定性降到最低。德國的技術研發和對于自然環境保護的相關研究在試驗風場使用之前的一段時間就已經展開。德國環境部（BMU）主要資助三個方面的研究：海上風機技術研究；生態問題研究；電網接入研究。資助金額逐步加大（見圖2），德國環境部2009年新立項的項目對于風能的研發支持為282萬歐元，這些項目中有91%適用于海上風電（2009年新批準的43個項目中，關于海上風電的項目有22個，關于海陸風電通用的項目17個，關于陸地風電的項目僅有4個）。而且德國環境部對于企業的資助力度不斷加大［5-8］（見圖3）。此外，在2009年試驗風場建成之前，德國還建立了三個試驗基地用于測試和收集數據。德國于2003年在北海建造了研究平臺 “Fino1”用于收集技術數據和進行生態調查；于2005年在波羅的海建立了第二個研究平臺“Fino2”，科研人員和工程師開始計算潛在的能源產量，并開始計劃風場的構建；此后建立了“Fino3”。

表1 德國政府關于海上風能的逐步發展戰略［4］

（3）法律應當考慮改進自然和環境保護的相關條款。德國2002年修改了聯邦自然保護法，其中包括了在專屬經濟區海洋保護新的規則，為德國在該區認定保護區域和海上風場區域以及海上風機的安裝的法律授權過程提供了法律依據［9］。

圖2 德國環境部對于風能研究經費支出［8］（單位：1000歐元）

圖3 德國環境部對于科研資金的投放方式［5-8］

（4）海上風電合適的地點在開發前需要在政府內部得到確認。德國在海上風電戰略出臺的同時，就給出了對于未來海上風電的開發的詳細計劃，德國聯邦海事與海道測量局（BSH）的網站公布了德國對北海和波羅的海海上風場的開發圖［10-11］。

2.3 在發展階段制定經濟激勵政策

通過前期的準備工作和3個研究平臺，德國完成了對規劃區域風場的數據測量工作。通過環境部對于技術研發的支持，德國的海上風機技術日益成熟。這樣的戰略產生的結果是，德國在自己的海上風場沒有擴展之前，海上風機技術已經取得了領先地位，在2010年歐洲新增的海上風機市場中，排名第一的是丹麥的維斯塔斯，占據了約63%的市場，剩下的37%幾乎全被德國的三家企業瓜分，分別是西門子（32%）、Repower（3%）、BARD（2%）［12］。

2009年德國建成了“Alpha ventus”實驗風場。標志著德國的海上風電進入發展階段，德國的主要經濟激勵政策也隨后跟上，主要有：

（1）2009年修訂了《可再生能源法》，其中的重要變化之一是將海上風電從每千瓦時8.92歐分上調至13~15歐分，以后每年調低5%。修訂后的《可再生能源法》對于海上風電給予了大力支持，電價上調幅度達到了45.7%~68.2%。

（2）2010年《能源規劃環境友好、可靠與廉價的能源供應》報告指出：海上風電是一個相對較新的技術，難以計算投資風險，并且投資具有周期短、金額大的特點，為了更好地認識海上技術風險，需要融資建設海上風電場，以獲得相關的經驗，德國復興信貸銀行將于2011年啟動海上風電計劃（Offshore wind energy programme），根據市場利率總信貸額度將達50億歐元［13］。

2.4 在進一步擴展階段初期，德國將海上風電寫進了能源總體發展戰略

德國通過前期的準備，對本國海上風電的發展有了準確的認識和判斷。2010年9月28日，德國聯邦政府發布了面向2050年的能源總體發展戰略《能源規劃環境友好、可靠與廉價的能源供應》［13］。通過能源總體發展戰略，可以判斷德國海上風電在未來的發展趨勢和政策側重點。

（1）對于海上風電的發展給出了明確的目標：“現在迫切需要采取行動，加快發展海上風電場。到2030年將累計投資750億歐元，使海上風電裝機達到 2500萬千瓦”。

（2）德國將降低成本作為重點提出，決定在保留原先上網電價政策的同時，制定更具成本效益的政策。該報告提出：當2012年進一步修改 《可再生能源法》時，德國將更加以市場為導向，進一步發展可再生電力自消費規則，以減少電網的物理負荷。在中期內，鼓勵海上風電招標，而不發展固定電價政策，以提高成本效益。

（3）德國將進一步明確海上風電場的許可法律依據，修訂海上風電安裝條例。德國希望能提供單一的許可證，能夠涵蓋所有必要的許可程序。

（4）德國政府正在發展北海海上電網及近海電網互聯。為了完善政策、技術和法律條款，德國政府將加強北海和波羅的海海上風電并網的法律基礎。為了改造現有的電網，德國將進一步簡化電網升級的規劃和審批流程，并在2011年制定2050年的電網發展目標，同時通過啟動“環境友好型電網”的宣傳計劃加強公眾對擴建電力線路的理解和接受度。

（5）德國認為，考慮到風力發電帶來的電力波動，在積極改造電網的同時，從長遠來看，將風力產生的電能以各種方式存儲起來是非常重要的。在中期，德國將挖掘境內抽水蓄能的潛力；在長期，將考慮國外抽水蓄能電站的重要意義，德國政府將與挪威和阿爾卑斯山地區國家會談，以實現長期的能源供應合作伙伴關系，特別是發展儲能設施。加強新興儲能技術的研究，例如壓縮空氣儲能、儲氫、從氫中提取的甲烷、電動汽車電池，以此同時做好技術和商業的可行性研究。

（6）考慮到以上的研究需要大量資金，從2011年起，德國將加強上述領域的研發資金，特別是應用研究。德國還將擴大能源研究政策協調平臺以確保綜合性能源政策的實施。聯邦經濟與技術部將建立中央信息系統以提高資金使用的透明度。

表2 不同發展階段德國采取的不同政策

3 德國海上風電在新能源整體戰略布局中的地位

3.1 德國風電在新能源整體戰略布局中的地位

德國開發了包括風能在內的眾多可再生能源用于發電，其中還包括水力、生物能、光伏和地熱能，風能、生物能、水力、光伏、地熱能2009年在德國可再生能源發電所占的份額分別為 38.6%、30.3%、19.1%、6.6%和0.019%［14］。

通過2009年《可再生能源法》的修訂可以看出：水力、生物能、地熱能并沒有顯著的激勵政策，光伏能的電價調降至33~43歐分，2010年下降 8%~ 10%，以后每年降低9%。德國沒有在電價上大力支持這些新能源發展的原因是：

（1）德國政府在對本國能源結構進行全面評估后認為：水力的潛能已經被充分利用。

（2）德國的生物質能發電取得了很好的效果，在2009年貢獻了可再生能源發電的30.3%，僅次于風能發電。其立法模式和發展方式非常值得借鑒。但生物質能很難有質的飛躍，《能源規劃環境友好、可靠與廉價的能源供應》中指出：德國國內的生物質能是有限的，需要通過進口生物質能滿足其需求，使之成為風電和太陽能發電的補充［13］，并且德國在生物質能的開發方式上有嚴格規定，例如避免使用有機殘余物、廢棄品、農業副產品、景觀材料，減少使用食品和飼料。生物質能的利用范圍在一定程度上被限制。但考慮到生物質能發電的穩定性，可以有效地平衡風力發電不穩定的劣勢。

（3）對于光伏電價為何調低，主要可能是基于以下三個原因：①目前光伏發電提供了9%的可再生能源電力，但是卻占有了40%的可再生能源發電成本。根據德國聯邦環境部的報告，2009年德國環境部關于可再生能源的研究項目資金分配中，對光伏項目的支持為3288.9萬歐元，占總項目資金分配的35.5%，高于風能的2789.4萬歐元［8］；②光伏發電具有削減成本的巨大潛力，并擁有陡峭的學習曲線。光伏發電設備成本的不斷下降及傳統電力價格的上漲，使德國市場光伏發電的上網電價與傳統電價趨于相同；③從《能源規劃環境友好、可靠與廉價的能源供應》可以看出，在未來，德國將重點逐漸轉向北非地中海地區的太陽能項目，將可再生能源進口變為能源供應的一個重要部分。2009年10月德國12家大型企業和銀行啟動“沙漠計劃”項目，并計劃投資4000億歐元在非洲北部建立太陽能發電站。因此對于國內光伏發電的電價調整不會成為戰略重點。

3.2 陸上風電在中短期內仍是德國發展可再生能源最具經濟效益的選擇

截至2010年底，德國陸地新增裝機容量達到了1493MW，占世界風電新增裝機容量的4.2%，位于世界第五［12］。德國的陸地風電增長態勢平穩（見圖4、圖5），德國政府在《能源規劃環境友好、可靠與廉價的能源供應》的報告中也有擴建陸上風電場的計劃，報告指出：在中短期內，陸上風電是發展可再生能源最具經濟效益的選擇，德國采取的方式是：①增加現有陸上風電場的裝機，用更高效的新機組代替舊機組。在2010年德國境內有135臺總容量為63.49MW的舊風機被90臺總容量為204.59MW的新風機代替。②德國政府將頒布新計劃，與地方政府積極配合，確保有充足的土地規劃為風電場選址服務［10］。

3.3 德國政府開發成本較高的海上風電的原因分析

（1）海上風電相比陸地風電在長遠來看更具優勢。德國在其海上風電發展戰略中做出了重要假設：海上風電現階段成本較高，但其成本會逐漸地下降到可接受的范圍。海上風電相比陸地風電，其優勢有：①海上空間巨大、風速比陸地大，風力較為穩定，風力豐富的時段以白天為主，這也是用電高峰期；②北海是世界上風能資源最豐富的地區之一，風力在90%的時間能達到4米/秒，為海上風電的開展提供了很好的自然條件。

（2）歐洲海上風電整體發展迅速，德國再不發展，將處于落后位置。根據世界風能理事會（GWEC）的報告，2010年，整個歐洲海上風電市場增長了51%，新增海上風機裝機容量排名前幾位的分別是英國（458MW）、丹麥（207MW）、比利時（165MW），德國僅為50MW［12］。

圖4 德國2004—2010年新增陸地風機數量的變化［3］

圖5 德國2004—2010年新增陸地裝機容量的變化［3］（單位：MW）

（3）德國逐步淘汰核電的計劃需要可再生能源盡快接班。德國前任總理施羅德2000年6月15日宣布德國將在2022年關閉境內所有核電廠。目前德國擁有17座核電廠，提供了全國23%的電力。雖然現任總理默克爾處于成本的考慮推翻了這項計劃，決定將這些核電站平均延長12年，但受到了很大的阻力，尤其是隨著日本核電站在2011年的地震中爆炸，默克爾宣布暫停2010年通過的延長核電站運營計劃。考慮到核電對于德國發電量的重要貢獻，新能源需要盡快接替核電，海上風電是一項重要的選擇。

4 德國海上風電的發展在政策上對中國的啟示

與德國相似，中國同樣擁有豐富的海上風力資源，并且東部沿海地區商業發達，用電需求巨大，東部的海上風電相比西部北部的陸地風電可以通過較短的電纜直接輸送到用電單位和個人。因此，德國海上風電的政策對于中國海上風電的發展有著很好的借鑒意義。

4.1 對可再生能源的發展制定整體性的方針戰略，明確具體的發展目標

通過對德國海上風電的政策分析，可以看到德國海上風電的戰略與可再生能源的整體戰略是密切相關的，在中短期內，以陸地風電為主，海上風電與陸地風電共同發展，同時通過支持技術創新降低海上風電的成本，在未來通過逐漸取消固定電價，轉為招標的形式進一步刺激企業降低海上風電的成本。生物質能由于供電的穩定性可以作為風電的補充能源。光伏發電則通過北非沙漠豐富的太陽能資源實現戰略性的可再生能源進口。德國的海上風電與其他新能源一起協調發展，實現了資源的優化配置。我國需要盡快出臺可再生能源整體性的發展戰略，明確各個可再生能源在戰略中的具體地位，并通過具體目標的設定，統籌兼顧，協調發展，避免出現生產設備過剩，創新能力不足的問題。

4.2 將海上風電發展切實提高到戰略層面，并逐步地、持之以恒地推進

德國2002年就已經出臺了《德國政府關于海上風能利用戰略》，制定了2001—2030年海上風電的發展戰略。德國政府認為海上風電具有技術和環境雙重高風險，尤其是對于環境的影響不確定性較大，因此在戰略中突出了逐步發展的策略。德國2001年審批通過了“Alpha ventus”實驗風場，在歷經了“FINO1””FINO2””FINO3”三個研究平臺，搜集了大量數據，科研項目大量開展后，于2009年建成，歷時8年。德國在建設海上風場上持謹慎態度，從批準到建造間隔的時間較長。中國目前沒有專門的海上風電發展戰略，2010年通過了 《海上風電開發建設管理暫行辦法》。與德國從審批到建造相隔時間較長不同的是，中國的海上風電上馬較快，國家發展改革委2008年5月核準了東海大橋100兆瓦海上風電實驗項目，2010年7月已全部完成并且并網發電，歷時僅僅2年。

4.3 在海上風電發展的前期，要重調查、重技術、重環境、輕規模

德國政府資助建立了三個研究平臺，獲取了包括海洋環境、生態環境、氣象環境以及技術參數等重要指標，并且不斷通過精確的測風實驗，修改和評估適合開發的海上風場。與此同時，政府還在不斷加大力度支持企業的技術研發，支持關于海上生態問題的研發，支持電網接入研究，但對于海上風電前期的發展規模，卻非常謹慎。相比德國，我國對于海上風力資源的評估較為粗獷，具體表現為測風手段和設備比較落后。我國對于海上風電的環境問題關注也非常不足，從部委支持的研究項目、基金項目以及學術論文的發表來看，相關研究比較缺少。我國需要盡快出臺相關政策，重視與海上風電有關的生態環境研究。同時政府科研資金的投放也應該更加傾向于企業和企業與科研院所聯合的方式。

4.4 整個發展時期對海上風電強有力的經濟支持對海上風電的競爭力會起到決定性作用

由于可再生能源是新興產業，技術更新較快，其技術的大規模使用可能僅僅只維持較短的時間，需要政府對于相關的技術給予長時間的持續性的支持，并且需要法律保障其運營成本。德國不但在上網電價方面給予海上風電良好的發展環境，在技術研發的支持方面同樣也給予充分的資金支持。我國的海上風電在政策投入上與德國差距較大。目前我國正處于在海上風電的起步階段，需要政府在政策制定、市場應用、技術創新以及人才培養方面進一步加大投入和改革力度。

［1］C Ender.Wind energy use in Germany-status 31.12.2008［J/OL］.DEWI MAGAZINE,2008,(34):42-58.http://www.dewi.de/dewi/index.php?id=46&L=0，2011-04-10.

［2］C Ender.Wind energy use in Germany-status 31.12.2009［J/OL］.DEWI MAGAZINE,2009,(36):28-41.http://www.dewi.de/dewi/index.php?id=46&L=0，2011-04-11.

［3］C Ender.Wind energy use in Germany-status 31.12.2010［J/OL］.DEWI MAGAZINE,2010,(38):36-48.http://www.dewi.de/dewi/in-dex.php?id=46&L=0，2011-04-11.

［4］Strategy of the German Government on the use of off-shore wind energy［EB/OL］.http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/offshore.pdf，2011-04-10.

［5］2006 Annual report on research funding in the renewable energies sector［EB/OL］.http://www.bmu.de,2011-03-01.

［6］2007 Annual report on research funding in the renewable energies sector［EB/OL］.http://www.bmu.de,2011-03-05.

［7］2008 Annual report on research funding in the renewable energies sector［EB/OL］.http://www.bmu.de,2011-03-09.

［8］2009 Annual report on research funding in the renewable energies sector［EB/OL］.http://www.bmu.de,2011-03-10.

［9］Federal Nature Conservation Act［EB/OL］.http://www.bmu.de/,2011-04-10.

［10］North Sea:Offshore Windfarms［EB/OL］.http://www.bsh.de/en/Marine_uses/Industry/CONTIS_maps/index.jsp,2011-04-03.

［11］Baltic Sea:Offshore Windfarms［EB/OL］.http://www.bsh.de/en/Marine_uses/Industry/CONTIS_maps/index.jsp,2011-04-03.

［12］GWEC Global Wind Report 2010［EB/OL］.http://www.gwec.net.2011-04-10.

［13］Energy concept:for a enviromentally sound,reliable and affordable energy supply［EB/OL］.http://www.bmu.de/files/english/pdf/ application/pdf/energiekonzept_bundesregierung_en.pdf,2011-03-10.

［14］BMU:Development of renewable energy sources in Germany in 2009-Graphics and tables［EB/OL］.http://www.bmu.de/english/ renewable_energy/doc/39831.php,2011-03-23.

German Supportive Policy on Offshore Wind Energy Development

Yang Yang1,2,Zheng Yanning2,Chen Feng2,Zhao Xiaoyuan2,Liu Zhihui2
（1.Department of Information Management,Nanjing University,Nanjing 210093，China；2.Insititute of Scientific and Technical Information of China,Beijing 100038，China）

Offshore wind energy,as an important part of wind power industry,has

more and more attention among different countries.As one of most successful nations in renewable energy utilization,German offshore wind energy is at the start stage,like China.German supportive policy on offshore wind energy development is worth using for reference.Through analyzing German supportive policy on offshore wind energy development at different stages,this paper explores the process of offshore wind energy development in Germany and the role of offshore wind energy in the whole strategy of renewable resources.Lastly,the policy suggestions are raised.

Germany;offshore wind energy;supportive policy

2011-04-19

楊陽（1984-），男，河北定興人，管理學碩士，研究實習員；研究方向：科技評價與預測，科技政策。

F206

A

（責任編輯 遲鳳玲）