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欧洲海上风电项目成本几年间降低了一半
2016-12-26 17:23  · 来源:风能  · 作者:  · 责编:王长尧

  在10 月的一个阳光明媚的清晨,我们乘船沿着默西河驶入了爱尔兰海。当船行驶在海上时,我看到远处有许多高大的建筑。很快,我就意识到这些原来是一个风电机组阵列的塔架。这个风电场离岸6km 左右,吊装的风电机组高达195 m,每个叶片的长度为80m。

  “这种单机容量为8MW 的机组每转动一圈所产生的电量,足够满足一个英国家庭每日的用电需求。”东能源风电业务副总裁Benj Sykes 解释道。这家公司正在负责建设这个风电场,并拥有项目的一半所有权。

  从6 月份以来, 工人们就开始在这个名为BurboBank 2 期的海上风电场中忙碌着,使用巨大的起重机将高达15m 的基座安装在海床上。这个风电场将吊装32 台单机容量为8MW 的机组,一旦今年下半年实现并网,将能够为23 万户家庭的46.6 万名居民供应足够的电力。 

  在欧洲,像Burbo Bank 这样的海上风电项目正在不断增多。虽然从数量上来看,陆上风电场依然明显多于海上风电场,但过去几年间后者的重要性已经显著提升。产业促进组织WindEurope 的数据显示,直到2011 年,欧洲每年风电新增装机容量中,海上风电仅占5%—10%。而去年,有接近1/3 的新增风电机组被吊装在了海上。这种高速增长使得风电在欧盟电力供应中的占比由2000 年的2%,提高到了如今的12%。

  仅今年上半年,欧洲海上风电项目的新增投资额就达到了140 亿欧元(约合人民币1047 亿元),新增3.7GW装机容量。在北海、波罗的海以及爱尔兰海域,有超过3300 台机组实现了并网,仅今年上半年就有114 台机组在欧洲海域并入电网。这与美国和亚洲的海上风电发展形成了鲜明对比,这些地区才刚刚起步。

  对于欧盟而言,海上风电的高速发展是其实现从化石能源向可再生能源转变的重要助推器。根据电网运营商协会Eurostat 和Entso-E 的数据,来自于水电、风电、太阳能发电、生物质能发电以及地热发电的可再生能源电力在欧盟总电力供应量中的占比已经由2004 年的15% 提高至2015 年的34%。这其中,贡献最大的是光伏和风电。2015 年,风电新增装机容量达到13GW,是同期化石能源发电和核电新增装机规模总和的近两倍。WindEurope声称,目前欧洲所有的风电机组所产生的电力可以满足8700万户家庭的用电需求。

  风电产业的成功,不仅仅来自于政府的补贴和激励,更是由成本的显著下降带来的。目前,欧洲每兆瓦时的陆上风电价格为50—96 欧元,海上风电则为73—140 欧元。与之相对,天然气和煤炭发电的价格则在65—70 欧元左右。在英国和其他一些国家,陆上风电是所有新增电力来源中价格最低的一种形式。如果把环境成本考虑在内,风电将具有更强的市场竞争力。

  在德国,其1/3 的电力来源于可再生能源;丹麦的这一比例为42%,苏格兰则达到58%。在一些晴朗或者风大的日子里,可再生能源发电现在已经可以满足这些国家的全部电力需求。

  当然,目前欧洲风电产业的发展也面临着一些阻力。欧洲风电产业相关人士表示,电网和储能设施建设滞后,导致风电未能被全部消纳。此外,化石能源和核电行业也在抵制能源革命。风电的快速发展以及周期性出现的能源过剩,已经导致欧洲电力交易所现货市场交易的电力价格显著下降——每千瓦时的价格在过去5 年间降低了一半。在欧盟各国政府的大力支持下,风电已经具备了与火电进行竞争的能力,这让那些在化石能源上投入重资的公用事业企业承担着巨大的风险。

  对此,Benj Sykes 无情地抨击了化石能源行业,“陆上风电正在成为所有新增电力容量中价格最低的一种,这已经不存在任何技术障碍了。”

  东能源是欧洲海上风电项目开发的领头羊,正在超越其竞争对手——RWE Innogy、Iberdrola 和NorthlandPower。东能源的全称是“丹麦石油与天然气(Danish

  Oil and Natural Gas)”,这也反映了它曾经不那么绿色的一面。类似的转型也发生在了Benj Sykes 身上。在2012 年加入东能源之前,这位剑桥大学训练有素的地质学家为壳牌以及赫斯公司等大型化石能源企业做了将近20年的石油和天然气储量探查工作。Sykes 说,他之所以离开化石能源公司加入到风电行业,部分原因是其关注环保的子女们批评了他。

  欧洲海上风电实现快速发展的动力来自多个方面。其中之一是,欧洲各国政府以及欧盟将发展风电产业作为实现二氧化碳减排目标的重要手段,给予其大力支持。此外,在过去的数年间,许多项目的每兆瓦时成本也下降了大约50%,比如东能源所属的Borssele 1 期和2 期项目的单位兆瓦时报价达到创纪录的72.7 欧元,这两个项目很快将于荷兰海域开工建设。而就在几年前,这一报价还高达140欧元。

  推动成本下降的因素主要包括:机组制造越来越趋于工业化和标准化;机组的单机容量和发电机的功率正在不断提高,从而可以更有效率地利用风能。此外,与陆上风电项目相比,海上风电场所处区域的风速更高,并且较少招致公众的抗议。虽然目前开发海上风电也引发了关于这些工业设施是否会干扰海鸟以及海底生物生存的争议,但这并未影响到海上风电的发展。

  Sykes 的风电业同仁则对产业的前景持谨慎乐观态度。9 月份,数百名业内代表齐聚德国汉堡,召开了WindEurope 峰会。会上,WindEurope 的首席执行官Giles Dickson 表示,欧洲的领导人并未能就到2030 年将各国的可再生能源占比提升至27% 的实施细节达成一致。如果这一目标能够实现,将意味着彼时整个欧洲大陆47%的电力会来自可再生能源。

  欧盟委员会副主席Maroš Šefčovič 指出,欧洲风电产业已经创造出了30 万个工作岗位,中国、美国以及印度也在紧追直赶。

  在德国经济和能源部长Sigmar Gabriel 看来,风电产业当前正在不断减少对补贴以及政策性激励的依赖,“在实行多年的固定电价之后,风电产业已经不再需要此类政策保护了。”

  分析师认为,进一步加快欧洲风电产业,尤其是海上风电发展的阻力主要来自于政治失灵。欧洲各国政府仍未能建立起新的电网基础设施,以便将大量可再生能源电力从人口稀少的北部沿海地区输送到南部的工业中心。尤其是德国,还没有为可再生能源的下一步发展创造出有利条件。虽然从地理位置上来说,德国是欧洲的“心脏”,也是推动可再生能源发展的一股重要力量,但该国联邦政府和各州政府一直迟迟无法兑现建立连接南北的“电力高速公路”的承诺。若这些线路能够建成,将会大大提高电网的容量,并可以将海上风电输送到负荷中心。政治家们总是向当地的反对势力妥协,规划建设新的输电线路。

  按照德国联邦网络局的说法,这种电网瓶颈使得仅在2015 年,就有4100GWh 的风电无法并入电网,这些电力足够120 万家庭使用。Dickson 表示,“目前亟需做的逐步扩大电网连接和容量,从而可以将所生产的电力全部并网。”但在这次风电峰会上,他从Gabriel 那里得到的不是加速输电线路建设速度的承诺,而是一份限制海上和陆上风电新增装机容量的政策声明。

  “过去,我们的目标是尽可能扩大产业规模,信奉的哲学是‘越快越好’”,Gabriel 说到,“而现在,由于电网系统的建设未能跟得上风电发展的步伐,我们已经到了极限。”

  第二个障碍则是缺乏用于储存富余风电的设备。数年来,欧洲各国政府都在大力支持新储能技术的发展,比如大容量电池和使用电动汽车储能。然后由于缺乏技术和经济上的可行性,这些项目目前仍处于试验阶段。

  对于像前西门子风电事业部首席技术官HenrikStiesdal 这样具有丰富从业经验的人而言,目前的情况充满了讽刺意味:“过去,政治家们常常警告公众,风电可能永远也无法满足社会的电力需求,而现在他们则不得不面对风电的富余。”在Stiesdal 看来,储能技术和并网不但不是问题,反而是机遇,他称之为风电的“金弹(指一本万利的商品)”。

  “一旦这些问题得以解决,风电将可以覆盖全球绝大部分的电力需求”,Henrik Stiesdal 指出。WindEurope认为,到2030 年,风电在欧盟电力消费中的占比将会接近30%。该组织认为,巴黎协定的正式批准意味着,欧盟将会进一步加速能源转型进程。

  在参观东能源的Burbo Bank 项目过程中,我们深切感受到了自20 世纪90 年代以来,这个产业所取得的巨大进步。工程师和工人们仅需要花费数月就可以吊装起十台机组,其可以为25 万户家庭供应所需电力。

  与Stiesdal 一样,Sykes 也对海上风电的明天充满了信心。他预计英国的“脱欧”不会对海上风电发展产生很大影响,并指出,Burbo Bank 2 期的共同所有者中包括了玩具制造商乐高的母公司,这在过去是不可想象的。“海上风电是一种稳定、日益低廉的能源形式,并且是环境友好型的。不久的将来,它将具有难以撼动的市场竞争力。”( 摘编自路透社网站)

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