2018年德國海上風電發展現狀分析

黃 超，鄭 艷，朱 凌

（國家海洋信息中心，天津 300171）

1 海上風電發展基本情況

在政策與社會經濟環境驅動下，德國海上風電迅速發展。2011年日本福島核電站發生事故后，德國政府決定逐步拆除境內所有核電站，到2022年，核電徹底退出市場。與此同時，約1 800萬千瓦的火力發電廠將被關停。德國海上風電產業隨著核電站和化石燃料發電站的減少而逐漸崛起。

2018年，德國共有136個新增海上風力發電機組（offshore wind turbine generators，簡稱OWT）并入德國電網，裝機容量達到969 MW[1]，較2017年下降23%[2]；根據歐洲風能協會數據顯示，占2018年歐洲新增海上風電裝機容量的37%，僅次于英國的占比[3]。截至2018年12月31日，共有1 305個海上風力發電機組并入德國電網，累計裝機容量約6 382 MW。

除已并入德國電網的海上風電機組，2018年共有46個機組安裝完成，裝機容量約276 MW，但截至2018年12月31日尚未并網發電。此外，截至2018年底，有124個基礎（指海上風機的支撐底座）準備吊裝海上風電機組。

項目 分類 容量（MW） 數量（個）2018年新增已并網機組 969 136未并網機組 276 46未吊裝機組的基礎 124 2018年累計（截至2018-12-31）已并網機組 6 382 1 305未并網機組 276 46未吊裝機組的基礎 124

2 發電機組配置和基礎類型

2018年，德國新吊裝的海上風電機組的容量顯著增加，平均額定容量超過7 MW，比2017年擴大21%。與2017年的機組相比，平均風輪直徑比2017年增長20米，平均輪轂高度比上年增高10米[1-2]。由于平均單機容量增速小于平均風輪直徑增速，所以平均比功率①平均比功率:單機容量與掃風面積的比值。略有下降。

2018年，單樁式基礎仍是新吊裝的海上風電機組的主流。2018年，負壓桶基式基礎首次在德國的一個海上風電項目中使用。從投資總額來看，單樁基礎仍是迄今為止使用最廣泛的，導管架基礎、三腳架基礎分別處于第二和第三位。

表2 并網的海上風電機組參數

圖1 各類型基礎的歷年新增數量

3 水深和離岸距離

在德國，各海上風電項目在水深和離岸距離方面存在顯著差異。有些項目距大陸岸線僅20公里，而有些項目距大陸約100公里，與此同時，水深也隨之不同。從圖2可以看出，氣流圈大小代表該風電場的裝機容量。2018年正在建設和已運營的項目在水深和離岸距離方面大多為中等水平，還有部分項目位于水深40米的海域，海上風電項目逐漸向更遠的海域開發，從氣流區域可以看出，新開發項目大多為大裝機容量風電場。

圖2 水深和離岸距離

4 各海域與各州的裝機分布

截至2018年年底，在北海和波羅的海并網的機組累計容量分別達到5 306 MW和1 076 MW[1]。2018年，北海②本文中所提的北海位于歐洲大陸的西北，即大不列顛、斯堪的納維亞搬到、日德蘭半島和荷比低地之間。和波羅的海都有新增的海上風電機組投入使用。在波羅的海，沒有正在施工建設的項目；在北海，有等待并網的機組和準備安裝風機的基礎，還有部分等待開發的機組場地。

德國根據每臺風電機組輸電線路在陸上電網連接點的位置，將其劃歸到不同的州，海上風電裝機分布于三個沿海州。其中，下薩克森州累計裝機容量最高，其次是梅克倫堡·前波拉美尼亞州。德國各州的海上風電項目主要集中在其專屬經濟區①專屬經濟區（Exclusive Economic Zone,簡稱EEZ），又稱經濟海域，指領海以外并鄰接領海的一個區域，專屬經濟區從測算領海寬度的基線量起，不應超過二百海里（370.4公里），除去離另一個國家更近的點。，領海內的海上風電項目較少。

表3 北海和波羅的海海上風機分布情況

5 海上風電項目情況

2017年4月和2018年4月，德國組織過為已有項目分配可用并網容量的兩輪投標，規模達到3.1 GW[1]。這些項目計劃在2021年到2025年期間投入。在兩輪競標中中標項目的中標補貼成本區間為0～9.83歐分/千瓦時，最低補貼成本實現0歐分/千瓦時意味著海上風電零補貼項目誕生了，這具有劃時代的意義[4]。按容量加權平均，2017年的0.44歐分/千瓦時中標補貼成本顯著低于2018年的4.66歐分/千瓦時中標補貼成本[2]。

截至2018年12月31日，德國共有22個海上風電項目進入運營階段。此外，在2017和2018年間完成招標的10個海上風電項目，目前已獲得并網許可，計劃于2025年實現并網。

6 發電量和市場價格

據估計，2018年德國海上風力發電量18.8 TWh，比2017年增長8%。根據德國聯邦能源和水資源協會測算，海上風力發電量占公用電網供電量的3.5%。

圖3 海上風電月度平均市場價格

受天然氣和石油價格提升的影響，電力價格從去年開始略微上揚，2018年月度平均市場價格②平均市場價格是指每千瓦時電力從發出到并網期間的平均加權市場收益。比2017年顯著增加。在德國，這一指標從2017年的3.0歐分/千瓦時提高到2018年的4.1歐分/千瓦時，同比增長了37%。2018年1月份，平均市場價格為2.5歐分/千瓦時，11月份，達到峰值5.4歐分/千瓦時。

7 發展目標與未來展望

根據《德國可再生能源法》確定的目標，到2020年，海上風電裝機容量為6.5 GW，2030年為15 GW。截至2018年底，在德國北海和波羅的海，海上風電項目并網容量約6.8 GW[1]，2020年的目標已經達到。到2020年，另有1.4 GW的并網容量計劃投入使用，2025年的計劃容量為3.45 GW。

德國政府為使海上風電裝機容量的擴張“按計劃”發展，設置了容量拍賣上限，設置上限的主要原因是防止海上風電裝機容量擴張過快，電網開發和儲能技術發展的速度跟不上，造成嚴重的棄風現象。2018年德國海上風電累計裝機容量已經達到了2020年的目標，因此，2018年新增并網裝機容量同比增速下降，估計未來兩年新增并網裝機容量增長速度會更加平緩。

2018年，德國通過招投標將投建全球首座零補貼海上風電場，這是里程碑式的事件。零補貼風電場計劃于2025年投產，實現零補貼運營依賴于13 MW以上的大容量風電機組，是現有機組最大單機容量的兩倍。2018年，德國新吊裝的海上風電機組平均額定容量超過7 MW，比2017年擴大21%，按照此速度增長，到2025年德國基本可以實現13 MW以上的風機投產，實現海上風電零補貼并非空談。