德國重構(gòu)風(fēng)電版圖
除了制造商們在“風(fēng)機(jī)變大”過程中充滿野心,政府以及風(fēng)電開發(fā)商也給未來海上風(fēng)電描繪了更為宏偉的藍(lán)圖。
對于完成能源轉(zhuǎn)型第一階段的德國來說,下一個階段最重要的任務(wù)就是找到提高可再生能源裝機(jī)的突破口。
2017年,這一新的突破口在德國能源市場中逐漸清晰。根據(jù)德國風(fēng)力工業(yè)協(xié)會(BWE)的統(tǒng)計,2017年德國新增海上風(fēng)電1.25GW,累計裝機(jī)5.3GW,德國也成為僅次于英國的第二大海上風(fēng)電市場。
2017年,德國新增海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)222臺,總發(fā)電量占全年電量的2.7%,成為了德國可再生能源門類中發(fā)展最快的能源類型,這一數(shù)字相當(dāng)于去年全球新增海上風(fēng)電裝機(jī)的40%。到2030年,這一比例將可能達(dá)到12.5%。2017年德國海上風(fēng)電的發(fā)電量比2016年增長50%,這一電量可以滿足首都柏林的用電需求。
德國風(fēng)電的發(fā)展可以追溯到上世紀(jì)90年代,彼時的投資主要集中于陸上風(fēng)場。2009年,第一個海上風(fēng)電場Alpha Ventus投產(chǎn)。雖然起步于十年前,但在過去很長的一段時間內(nèi),由于海上風(fēng)電發(fā)展的規(guī)劃、電網(wǎng)建設(shè)以及單機(jī)投資較高等各種問題層出不窮,海上風(fēng)電在德國也基本處于緩慢發(fā)展的時期。
而在去年,這一情況發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變,特別在海上風(fēng)電項目拍賣中第一次出現(xiàn)了零補(bǔ)貼,這一拍賣結(jié)果震驚了全球風(fēng)電行業(yè)。而在近期一次陸上風(fēng)電拍賣中首次遇冷,2018年第二輪原計劃招標(biāo)660.16MW,結(jié)果投標(biāo)容量僅有604MW。海上和陸上風(fēng)電兩次投標(biāo)結(jié)果的反差,恰恰說明德國投資者們已經(jīng)開始把視野慢慢轉(zhuǎn)向海上,而德國政府對于海上風(fēng)電發(fā)展也是雄心勃勃。
「令人震驚的“零補(bǔ)貼”」
在位于德國北部的北海海面上,時不時有直升機(jī)飛過,他們正在為那些新到來的工業(yè)存在進(jìn)行檢修。這些龐然大物矗立于此,伴隨著強(qiáng)勁的海風(fēng)揮動著長達(dá)100多米的翅膀。
正是這片神秘而蘊(yùn)含著巨大能量的海域開始吸引越來越多投資者的目光。
2017年4月,德國電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)Bundesnetzagentur 公布了該國首輪海上風(fēng)電競拍的結(jié)果,共涉及4個項目,全部位于北海海域,總裝機(jī)容量為1449MW。世界最大的海上風(fēng)電開發(fā)企業(yè)——丹麥的東能源公司贏得了其中3個項目的開發(fā)權(quán),分別是:OWP West(240MW)、BorkumRiffgrund West 2(240MW)、GodeWind 3(110MW),總裝機(jī)590MW。從中標(biāo)的報價來看,OWP West與Borkum Riffgrund West 2 兩個大型海上風(fēng)電項目已經(jīng)不再依靠政府補(bǔ)貼,此前行業(yè)人士預(yù)測德國市場補(bǔ)貼成交價格在8-9歐分/千瓦時之間。這一價格大大出乎業(yè)內(nèi)人士的意料,而從另一方面正說明了市場對于未來海上風(fēng)電前景的看好。
鑒于離岸項目的實施時間長,從第一步規(guī)劃到建成投產(chǎn),海上風(fēng)電場需要5到10年時間才能建成。也就是說這次中標(biāo)的風(fēng)場投產(chǎn)時間可能會到2025年,而無疑開發(fā)商們對于未來幾年風(fēng)機(jī)成本下降以及批發(fā)電價市場充滿信心。
在早期的海上風(fēng)電項目中,投資者都得到了國家財政的支持。他們可以通過德國開發(fā)銀行(KFW)的財務(wù)援助彌補(bǔ)資金缺口。據(jù)德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)能源部(BMWi)稱,德國商業(yè)銀行不愿意為先驅(qū)項目提供資金,因為項目金融風(fēng)險很難衡量。因此,德國開發(fā)銀行出臺了50億歐元計劃,旨在讓大膽的運營商積累經(jīng)驗,并挖掘降低海上風(fēng)電成本的潛力。
僅僅發(fā)展10年,成本控制在德國海上風(fēng)電項目中取得了重大進(jìn)展。雖然第一個海上風(fēng)電場Alpha Ventus于2009年完工,但超出預(yù)算約30%,而后對于項目的規(guī)劃愈發(fā)成熟。研究人員發(fā)現(xiàn),由于電網(wǎng)連接滯后,導(dǎo)致額外成本增加,德國海上風(fēng)電場的平均成本超支約為20%。而早期的核電項目投資成本一般會超支100%。
對于海上風(fēng)電發(fā)展來說,這也算是好消息。
2017年,德國開始實施可再生能源項目拍賣。這一政策轉(zhuǎn)向產(chǎn)生了驚人的效果,特別是海上風(fēng)電領(lǐng)域。零補(bǔ)貼的出現(xiàn)讓德國成為在沒有任何財政支持的情況下運營海上風(fēng)電場的國家。
而這一效應(yīng)也傳導(dǎo)到了周邊的其他國家。2017年底,荷蘭海上風(fēng)電拍賣中公共事業(yè)公司Vattenfall也報出了零補(bǔ)貼。而對他而言,更大的挑戰(zhàn)是,此項目預(yù)計在2022年完工,這意味著它們將成為第一批沒有補(bǔ)貼而實際運行的裝置。
全球風(fēng)能委員會(GWEC)秘書長Steve Sawyer在該組織的年度《全球風(fēng)能報告》(Global Wind Report)中表示:“由于歐洲開拓性的努力使得海上風(fēng)電技術(shù)具有成本競爭力。未來五年內(nèi)完成的離岸項目價格將是過去五年的一半,而且這種趨勢可能會持續(xù)下去。”
新上任的經(jīng)濟(jì)部長Peter Altmaier在上月柏林舉辦的能源轉(zhuǎn)型大會上表示,海上風(fēng)電、陸上風(fēng)電以及太陽能發(fā)電成本的下降,都為結(jié)束可再生能源補(bǔ)貼提供了支持。他認(rèn)為,到2022年可再生能源將成為其他傳統(tǒng)能源形式有力的競爭者。
「宏偉的目標(biāo)」
毫無疑問,德國可再生能源計劃政府補(bǔ)貼方式的轉(zhuǎn)變也給風(fēng)機(jī)制造商帶來了成本壓力,同時也給他們帶來新的機(jī)會。
合并后的Siemens Gamesa成為了德國最大的風(fēng)機(jī)制造商。2017年,該公司的總產(chǎn)能達(dá)到6.8GW,占全球產(chǎn)量的15%。根據(jù)彭博新能源金融(BNEF)的統(tǒng)計,去年在全球風(fēng)機(jī)制造商排名中名列第二,僅次于丹麥Vestas。然而,如果只考慮海上風(fēng)機(jī)制造,Siemens Gamesa在該領(lǐng)域大大領(lǐng)先。這家合并后的公司2017年投產(chǎn)了2.7GW的海上風(fēng)機(jī)。
在適應(yīng)市場的同時,也給這些公司帶來了壓力。去年開始,德國風(fēng)機(jī)制造商巨頭Nordex和Senvion紛紛進(jìn)行公司裁員。根據(jù)IG Metall工會的調(diào)查,重點關(guān)注離岸部門的這些工作崗位受公司緊縮計劃影響較小。大多數(shù)受訪者表示,海上風(fēng)電的前景好于德國陸上風(fēng)電行業(yè)。
現(xiàn)在,風(fēng)機(jī)制造商們正在努力讓渦輪機(jī)變得更大。雖然目前在德國水域最大渦輪機(jī)達(dá)到8MW,但GE公司正在尋求新的突破,它將研發(fā)一臺名為Haliade-X世界最高的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,其頂端高度為260米,幾乎與艾菲爾鐵塔一樣高。該公司表示,這臺12MW的風(fēng)力渦輪機(jī)在德國北海平均風(fēng)力條件下建造,一臺風(fēng)機(jī)可以供應(yīng)16,000個普通家庭用電需求。研究人員表示,在可預(yù)見的未來,渦輪機(jī)的最大裝機(jī)可高達(dá)18MW。
根據(jù)BMWi進(jìn)行的一項研究,2013年德國海上風(fēng)機(jī)每兆瓦的平均投資成本為420萬歐元,到2023年可能降至340萬歐元。
除了制造商們在“風(fēng)機(jī)變大”過程中充滿了野心,政府以及風(fēng)電開發(fā)商也給未來德國甚至是歐洲的海上風(fēng)電描繪了更為宏偉的藍(lán)圖。來自德國北部的立法者和風(fēng)力發(fā)電公司的CEO們,都在呼吁政府進(jìn)行額外的海外拍賣和開發(fā)新的海上試驗場,希望將2035年的目標(biāo)增設(shè)為30GW,并確保新增裝機(jī)容量的快速并網(wǎng)不受繁文縟節(jié)的阻礙。
而實現(xiàn)這個宏達(dá)的目標(biāo),除了風(fēng)機(jī)制造商的努力外,電網(wǎng)的建設(shè)也不容小覷。與野心相匹配的是一條通向挪威的輸電通道以及人工島嶼正在建設(shè)中。由于新建造的風(fēng)機(jī)距離海岸很遠(yuǎn),平均離海岸74公里,深度為33米,因而,為每個海上風(fēng)電場建設(shè)了變電站,以減少傳輸?shù)膿p失。電網(wǎng)運營商TenneT,除了負(fù)責(zé)建設(shè)陸地到海上的電纜,也在修建一條連接挪威和德國長達(dá)620公里輸電線路,被稱為“NordLink“。這條容量1.4GW電纜建成后,將讓挪威水電站為德國海上風(fēng)電進(jìn)行調(diào)峰,從而增進(jìn)兩國的能源供應(yīng)安全,這條電纜計劃于2020年運營。
此外,電網(wǎng)運營商TenneT還計劃建設(shè)一個連接多個風(fēng)電場的人工轉(zhuǎn)換島,可以進(jìn)一步改善北海的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,以造福所有鄰國。通過平衡海上對各個變電站的需求,該島可大幅降低海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的成本,但其建設(shè)取決于毗鄰國家以及歐盟就立法、監(jiān)管和資金達(dá)成一致,它可能會在2030年和2050年之間完成。
而對于這樣雄心勃勃的計劃而言,大規(guī)模風(fēng)機(jī)“出海”帶來的挑戰(zhàn)也不容忽視。
「潛在的風(fēng)險」
德國首個大規(guī)模海上風(fēng)電場——裝機(jī)400MW巴德Bard1號風(fēng)電場的建設(shè),證明了等待投資者的潛在風(fēng)險。這個項目位于距離海岸90公里,水深40米處。除了最初遇到的電力傳輸問題,一起變電站的火災(zāi)導(dǎo)致最終成本高達(dá)30億歐元。而運營商為此付出了沉重的代價,最后關(guān)門倒閉,此項目后來被德國聯(lián)合抵押銀行(HVB)所有。
海上的困難導(dǎo)致一些風(fēng)機(jī)制造商不愿意離岸。高浪、風(fēng)暴甚至浮冰給海上風(fēng)電打造了一個具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境。為了防止空氣中容易受到腐蝕的干擾,在深水中遠(yuǎn)離海岸的地基施工會帶來長時間的停工期。德國另一家陸上風(fēng)機(jī)制造商Enercon發(fā)言人Felix Rehwald曾表示,由于風(fēng)險太大,他們很早就放棄了海上項目。
高效的運行和維護(hù)仍然是海上風(fēng)電場面臨的一大挑戰(zhàn),這不僅僅是因為風(fēng)機(jī)停機(jī)會使運營商花費巨資。定期用船舶或直升機(jī)對設(shè)備和電網(wǎng)進(jìn)行檢查占總成本的1/4左右,而渦輪機(jī)僅占總成本的1/3左右。而在陸上項目中,渦輪機(jī)成本約占總投資的2/3,維護(hù)成本僅占總成本的幾個百分點。
然而,盡管海上風(fēng)電成本有下降趨勢,但根據(jù)法蘭克福金融學(xué)院發(fā)布的一項研究說明,該行業(yè)在2017年主導(dǎo)了歐洲可再生能源支出,總投資近260億歐元,占可再生能源支出總額的40%以上。
在一些業(yè)內(nèi)人士看來,“積極的”零補(bǔ)貼投標(biāo)有時僅僅是為了保證產(chǎn)能,而不考慮盈利能力。“然而,市場價格風(fēng)險仍然很大。碳價格未來走向或德國煤炭退出的速度是決定性因素。“Vattenfall一位風(fēng)電經(jīng)理說。“如果你有非常不同的價格發(fā)展方案,那就必須有可靠的財務(wù)作為保障。”
未來,最大的不確定性因素就是電力價格。一些開發(fā)商認(rèn)為,隨著核電和燃煤發(fā)電廠的陸續(xù)退役,歐洲對可再生能源電力的需求將會持續(xù)上升,后者的價格也會上漲。
然而,分析師指出,風(fēng)能和太陽能等可再生能源的快速發(fā)展,將推動電力價格的逐步下降。市場研究機(jī)構(gòu)桑福德伯恩斯坦公司的分析師Deepa Venkateswaran則指出:“如果投標(biāo)零補(bǔ)貼的公司對成本或者電價發(fā)展趨勢的預(yù)判出現(xiàn)偏差,此次的報價將會使該公司會付出高昂的代價。因為這個項目將持續(xù)多年,如果發(fā)展并不像預(yù)期那樣,他們也無法從交易中全身而退。”
早在2014年,由于擔(dān)心可再生能源發(fā)電成本過高,電網(wǎng)建設(shè)延遲,RWE、EnBW等德國公用事業(yè)部宣布有意擱置任何進(jìn)一步的海上風(fēng)電項目。然而,在不到4年的時間里,在海上困難的條件下,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為一種可行甚至是比較經(jīng)濟(jì)的業(yè)務(wù),因為集中和可靠的發(fā)電形式在許多方面與傳統(tǒng)的化石或核電廠的電力生產(chǎn)方式相似,這一點也吸引決策者
在一些研究人員看來,雖然海上風(fēng)電存在較高風(fēng)險,但發(fā)展勢不可擋。自2009年開始大規(guī)模建設(shè)以來,德國與英國一起,通過增加產(chǎn)能來降低海上風(fēng)電的成本。這兩個國家海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)約占全球裝機(jī)的64%。總而言之,截至2018年,世界90%的海上風(fēng)機(jī)都位于歐洲。
對他們而言,能源轉(zhuǎn)型未來必然倚重海上風(fēng)機(jī)的發(fā)展。德國研究機(jī)構(gòu)Fraunhofer IWES進(jìn)行的一項研究表明,在最佳產(chǎn)量情景下,到2050年,海上風(fēng)機(jī)容量將占到德國可再生能源的1/3。如果沒有海上風(fēng)電的重大貢獻(xiàn),能源轉(zhuǎn)型將不可行。
責(zé)任編輯:電改觀察員
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