丹麥海上風電開發的主要經驗（上）

文|丹麥能源署

丹麥海上風電開發的主要經驗（上）

文|丹麥能源署

丹麥是全球發展海上風電最早的國家之一，擁有豐富的開發經驗。日前，丹麥能源署（Danish Energy Agency）發布報告，全面介紹了該國海上風電發展的相關經驗，具有重要借鑒意義。本刊分兩期刊登該報告，以饗讀者。

主要經驗

? 做好開發的準備工作，為企業提供初期調研結果。這有助于開發企業在規劃項目前對場址有充分的認識，也有助于投資商計算出成本電價，而非預估生產電價。

? 如果開發企業能夠確定，一旦風電場建成即可以投入運營，那么海上風電成本將可能降低。

? 為投資、規劃和建設者提供一站式服務，即只與一個政府機構對接。

? 在投資商設定電價之前，由政府部門牽頭，對指定開發區域開展包括環境影響評價在內的所有前期調研。這樣做，使得計算電價的時間推遲了，十分接近與供應商簽訂合同的時間，可大大降低市場電價波動的風險。

基本情況

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

目前，丹麥接入電網的海上風電裝機容量達到130萬千瓦，仍為全球主要的海上風電開發國之一。

海上風電場運行水平和電價

在丹麥，風電場的建設和運營權往往通過競標決定，中標電力公司的發電成本則體現為每千瓦時發電量的上網電價。

比如Horns Rev II風電場，丹麥企業東能源以0.52丹麥克朗/千瓦時的上網電價中標特許經營權，該電價適用于10TWh（100億千瓦時）發電量（相當于約50000滿負荷運行小時）。其后生產的電力則必須執行實時市場電價。R?dsand II項目的中標企業是瑞典E.ON AB，中標電價為0.63丹麥克朗/千瓦時，適用于10TWh（100億千瓦時）發電量（相當于約50000滿負荷運行小時）。Anholt項目的中標電價為1.05丹麥克朗/千瓦時，適用于20TWh（200億千瓦時）發電量（相當于約50000滿負荷運行小時）。

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

2016年 ,丹麥又進行了兩輪競標。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，明顯低于《能源政策協議》預期的0.7丹麥克朗/千瓦時。

第二個招標結果于2016年底揭曉，位于波羅的海的Kriegers Flak項目再次刷新了海上風電電價紀錄，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。

表1 丹麥的海上風電場（截至2016年）

海上風電場規劃

丹麥轉向海上風電開發的一個主要驅動因素在于，陸上風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資源。自1991年起，在充分考慮了發電量及積累的經驗后，丹麥政府開始有意識地在東、西部海域部署了大型海上風電場。

1985年，丹麥政府要求兩家大型垂直一體化（即擁有發電、輸電/配電所有權）的電力公司建設大型海上風電場，以積累相關經驗。

此舉的另外一個目的是研究大型海上風電項目對環境的影響。為此，針對風電場的環境監測項目也同期開展，包括調查各種海上狀況，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。

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

大型海上風電場往往遠離主要負荷中心，且被并入人口稀少地區的輸電網。其產生的電力必須能夠長距離地輸送出來。在確定場址時，需要利用空間規劃方法，同時考慮并網線路及其他相關方面。

在2007年發布的“富有遠見的丹麥能源政策2025”中，丹麥政府制定了通過風電開發戰略規劃增加風力發電量的目標。戰略規劃包括為丹麥風電發展制定良好的空間規劃框架，推廣陸上和海上示范試點項目，起草海上風電基礎設施規劃。

一、海上風電場海洋空間規劃

盡管是一種頗具吸引力的替代能源，但海上風電開發應基于全面、審慎的規劃。

在建設風電場時，必須考慮所在地的自然和人文環境。因此，有必要利用規劃系統來顯示海洋空間承受的壓力程度。規劃中的很重要一點是，識別眾多的海洋相關利益，并嘗試減少相關影響。這是確保在尊重環境與其他海洋用戶的同時，恰當進行海上風電場選址的唯一途徑。

1995年，丹麥成立了海上風電空間規劃委員會，由丹麥能源署領導，成員包括各政府部門，分別負責自然環境、海洋安全及航海、海洋資源開采、視覺規劃及電網接入。委員會還具備風電機組、基礎和電網等技術領域的專業知識，工作重點是確保海上風電場及相關輸電網發展的規劃和協調。

委員會檢查海上風電送出工程的工程、經濟和規劃方案，及對電網的影響，定期從其他用海方及相關海洋用途的角度評估海上風電場的選址。委員會負責為海上風電場選擇適當的場址，即在確保充分利用海上風能的同時，盡量減少對自然及其他海洋用途的影響。在找到合適區域后，這些場址將被預留下來用于建設海上風電場。

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

表2 丹麥海上風電場運行水平和電價

海上風電空間規劃委員會高度重視海上風電發展與輸電網的規劃和協調擴展，力求以最好風資源及最低建設成本來獲取潛在最大經濟效益。

隨后，委員會將與其他海洋主管機構及相關城市討論擬議場址。如果所有主管機構同意場址規劃，相關提案將被提交至聽證會。如有必要，相關鄰國也可以召開聽證會。

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

二、原規劃活動——1997年行動計劃

元素及其化合物是中學化學基礎知識之一,是解決化學反應過程中思維活動的基礎,沒有扎實的基礎知識,就如同漏水的水桶,在解決問題時就會千瘡百孔,漏洞百出。

1997年發布的《海上風電場行動計劃》建議在幾個區域集中開發大型示范項目，以展示大型風電場對環境和電網的影響。

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

這一行動計劃的目標是：調查經濟、技術和環境問題，加速海上風電開發，以開辟特定的未來風電場建設區域。

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生不可接受的環境影響，有3個規劃區域隨后被排除。對于剩余的兩個區域：Horns Rev 和 R?dsand（Nysted），丹麥政府發起了一項綜合環境測量和監測項目，以調查施工前、建設中和竣工后的環境影響。

三、2007年及2011年的海洋空間規劃

2007年4月，丹麥首次發布《2025年未來海上風電場選址》報告。海上風電空間規劃委員會詳細分析了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，導致海上風電場開發的框架條件處于不斷變化中，選址也是一個動態過程。2011年4月，丹麥對該選址報告進行了更新。

四、2012年近海風電場址規劃

由于近海風電場的預期成本低于遠海風電場，丹麥政府啟動了一項規劃，尋找最適合的近海風電場址。

圖1 丹麥海平面100m以上的風速分布

2012年，海上風電空間規劃委員會公布了規劃活動的結果，共選出15個近海風電場址，均可裝機20萬千瓦。這些場址都接受了戰略性環境評估，防止將來與環境和自然發生沖突。

五、風能資源分布測繪

風能資源是影響風電場收益的最重要因素，因此，丹麥的風電規劃往往特別關注風能資源分布的測繪。

20世紀80年代以來，這類測繪工作一直被納入國家和地區層面的風電規劃過程。1999年，丹麥發布了全國風能資源分布圖。在進行風電規劃中，該分布圖可用于評估某一特定區域的風能資源潛力，以按照戰略性環境框架或評估研究，篩選出潛在的風電開發區域。

與此同時，風能資源分布圖也能夠為開發商提供風速預測，幫助其計算風能資源的可開發量。此外，風能資源分布圖還可幫助輸電運營商應對變化的風力發電，為長期電網規劃提供信息參考。

六、重要經驗

? 在指定海上風電項目區域時，應該進行全面的篩選和規劃。

? 在篩選合適的場址時，必須充分考慮風況、水深、并網方案、海底狀況、海洋生物等因素。

? 與所有用海部門的相關機構進行磋商，避免未來的利益沖突。

? 在規劃中至少應考慮航線、環境敏感區、捕撈區域、資源和開采等利益沖突點。

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

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

? 考慮建立環境影響評估總體框架。（未完待續）