德国海上风电发展分析及启示

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1、德国海上风电发展分析及启示中国新能源网2011-11-415:23:00   0 引言   德国是风电发展最快的国家之一。经过几十年的发展，德国陆上风电逐渐饱和，这直接催生了海上风电的发展。德国海上风电发展及并网方面的经验对促进我国风电发展具有借鉴意义。   1 德国海上风电场发展情况   1.1 海上风电发展概况   2009年，全球海上风电呈现快速增长态势[1]。全球海上风电新增装机68.9万kW，同比增长100％，远高于30.1％的陆上风电增长速度。欧洲是海上风电的主要市场，2009年新增8个海上风电场共计1

2、99台风机，合计装机容量达57.7万kW，累计总装机容量为205.6万kW，占世界海上风电装机容量的90％。图1为2000—2009年世界海上风电装机情况。   2009年德国新增风电装机191.7万kW[2]，位于世界第4，前3位为中国、美国、西班牙；累计装机2577.7万kW，位于世界第3，仅次于美国和中国。目前风力发电占德国可再生能源发电总量的近40％，占发电总量的8％。 图1 2000—2009年世界海上风电装机情况   由于德国陆上风能资源开发程度较高，继续建设陆上大型风电场的可能性很小，因此，德国风电开

3、发重点由陆地分散开发转向海上大规模开发，如北海和波罗的海的海上风电。2008年之前，德国在领海范围的堤坝和港口附近较浅的位置建造了3台风电机组[1]，包括2004年在北海地区Emden的1台4.5MW的风机，2006年在波罗的海Rostock的1台2.5MW的风机，2008年在北海地区Hooksiel的1台5MW风机。2010年德国建成投运了第1个海上风电场AlphaVentus，位于Borkum岛西北45km处的北海，装有12台5MW风电机组。该工程于2010年4月全部投入运行，8月正式发电，是世界上第1个已并网

4、的使用5MW风电机组的海上风电场。这是德国迈出海上风电的第一步，工程历时超过10年，参与的公司超过20家。9   德国正在建造的“BardOffshore1”海上风电场是目前世界上离岸距离最远的海上风电场，也是北海地区第1个商业化海上大规模风电工程，其位于Borkum岛西北100km，距离北海海岸130km，水深40m。该风电场由80台5MW风电机组组成，于2010年3月开始安装，计划于2011年完成全部安装。   1.2 海上风电发展的挑战   德国海上风电开发的申请程序繁冗，加上之前旧的《可再生能源法案》不区分

5、海上风电和陆地风电的补贴，使得海上风电在德国起步比较晚，开发滞后。特别是德国海域的特殊情况，给其海上风电发展带来诸多挑战。   （1）环境保护问题使得海上风电开发距离较远。德国海岸线附近的水域，尤其是北海地区，是一片野生动植物栖息地，很大部分已经被划为自然保护区，因此大部分海域不能用于海上风电开发，海上风电项目必须规划在离岸较远的深海区，比其他国家的项目离岸距离更远。在这些深水海区和离岸较远的海域建设风电场，面临诸多挑战。   （2）海上风电的建设技术及施工难度大。德国受海洋法和自然保护法规定的限制，为了保护对旅游

6、业至关重要的浅滩，规定海上风电场至少需离海岸30km，远比一些邻国允许在离海岸最近5km的海域建造风电场的规定严格，这导致施工单位必须在30m或更深的海底和风力更大的海面上安装风电机组，其风机基础、风机设计、电缆敷设等技术的要求比在近海安装风力发电机要复杂得多，施工难度前所未有。   （3）德国海上风电场的造价附加费用相当高。由于水深和离岸距离远，相应安装和运输费用大幅提高，德国风电机组的造价预算远高于丹麦和荷兰的海上风电场。适当增加单机容量来降低单位功率的附加费用是建设海上风电项目的有效解决方案。经德国海洋局和相

7、关风能机构的估算，在德国海域安装5MW风电机组，才可以最大限度地降低单位功率的附加成本。这样大功率的海上风机给制造以及零部件运输带来很大困难。   2 德国海上风电发展战略及政策   德国政府于2008年6月批准了一项气候变化政策——《气候与能源计划》，旨在实现到2020年比1990年降低C02排放40％的目标。2010年9月28日，德国政府又通过了一项着眼于2050年的能源新方案，规划到2020年将可再生能源发电量占本国发电总量的比例由目前的16％提高到35％，到2030年这一比例应达到50％，到2050年则提高

8、到80％。   德国未来可再生能源的开发重点在海上风电，有着宏伟的海上风电计划：到2015年海上风电装机达到300万kW，到2020年达到1500万kW，2030年达到3000万kW，主要集中在北海及波罗的海地区。德国政府运用经济杠杆和法律手段，采取扶持措施，为海上风电产业的发展营造有利的外部条件[3-6]。   1991年1月1日，德国政府颁布了《输电法》