風(fēng)電在丹麥電力供應(yīng)中的占比達到了50%,但它畢竟只是一個僅有500余萬人口的小國,總量有限。在本期“海風(fēng)列國志”文章中,我們來看看擁有6600萬人口的歐洲大國——英國。
鄉(xiāng)下的風(fēng)車
1887年7月,蘇格蘭名為“Marykirk”的鄉(xiāng)下,電氣工程師詹姆斯· 布里斯(James Blyth)在自己的度假小屋院子中建造了世界上第一臺風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,通過向蓄電池充電,繼而為度假小屋提供照明電力。詹姆斯· 布里斯在隨后發(fā)表的論文中如此描述他的風(fēng)電機組:“這臺風(fēng)電機組采用三腳架的設(shè)計,風(fēng)軸長33英尺,風(fēng)臂長13英尺,端部有帆布制作的風(fēng)帆,通過繩索和飛輪連接一臺布爾津發(fā)電機。”
受限于當(dāng)時的技術(shù)條件,風(fēng)力發(fā)電毫無性價比可言,因此,它并未受到社會的重視。直到1970年,英國才開始重新評估工業(yè)規(guī)模風(fēng)力發(fā)電的可行性。
1991年,英國第一座商業(yè)運營的陸上風(fēng)電場在英格蘭南部Delabole 地區(qū)建成,安裝了10臺單機容量為400千瓦的風(fēng)電機組。
在接下來的20多年中,英國陸上風(fēng)電發(fā)展迅速,截至2020年年底的建成裝機規(guī)模已超過1300萬千瓦,約占年電力供應(yīng)的13%。
然而,由于現(xiàn)代風(fēng)電機組的尺寸越來越大,英國(蘇格蘭除外)對陸上風(fēng)電設(shè)施提出的125米限高要求,近年來在技術(shù)上限制了陸上風(fēng)電的開發(fā)。因此,英國人很自然地將目光投向了大海。
英國四面被北大西洋圍繞,海域面積廣闊,大風(fēng)天氣頻繁,海上風(fēng)能資源約占?xì)W洲總量的1/3,號稱歐洲第一。據(jù)估算,如果英國將其0~25米水深海域的1/3開發(fā),就可以使風(fēng)電裝機規(guī)模達到4000萬千瓦,達到2020年夏季英國全國電力需求約90% 的水平。
當(dāng)然,在海上風(fēng)電剛起步時,英國面臨的問題是:成本太高。英國政府的解決辦法是,要求電力提供商必須以規(guī)定價格采購一部分風(fēng)電,否則就需繳納罰款,此即從1990年開始實施的NFFO(Non Fossil Fuel Obligation,非化石燃料合約)機制。在起步階段,借助該政策,英國海上風(fēng)電行業(yè)獲得了至關(guān)重要的財政補貼,從而在成本高昂的初期得以生存。
得益于NFFO機制,英國的第一座海上風(fēng)電場Blyth(以本文開頭提到的第一臺風(fēng)電機組的發(fā)明者命名)于2000年建成,這是全球第三座海上風(fēng)電場。Blyth海上風(fēng)電場僅安裝了2臺單機容量為2兆瓦的風(fēng)電機組,它們是當(dāng)時世界上最大的海上風(fēng)電機組。
王室的許可
在英國海上風(fēng)電發(fā)展過程中,有一個機構(gòu)值得一提。英國海岸線以外12海里的海域,絕大部分屬于“英國女王持有的公共財產(chǎn)”,由一個半獨立法人實體Crown Estate代為管理。因此,英國海上風(fēng)電,特別是初期近海淺水海域的項目開發(fā),必須得到Crown Estate的許可。
1998 年,英國風(fēng)能協(xié)會,即現(xiàn)在的RenewableUK,在英國政府的同意下,開始與Crown Estate協(xié)商并于1999年達成協(xié)議,由后者發(fā)出17個具有試驗性質(zhì)的項目建設(shè)許可,主要目的是積累海上風(fēng)電場建設(shè)和運營經(jīng)驗。這就是英國海上風(fēng)電開發(fā)史上的“初始輪”,起點很高,總裝機容量達到120萬千瓦。
2002 年后,NFFO機制逐步被RO(Renewable Obligation,可再生能源合約)機制取代。后者在本質(zhì)上是前者的升級版,將英國電力提供商必須采購的可再生能源比重提高到11.1%,并于2015年進一步增至15.4%。達標(biāo)的電力提供商每提供1兆瓦時的并網(wǎng)電力,會獲得一份ROC(Renewable Obligation Certificate,可再生能源合約證書)。到2008年,陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電被區(qū)分開,電力提供商每提供1兆瓦時海上風(fēng)電的并網(wǎng)電力,會獲得雙份ROC。
2003 年,依托RO機制框架,英國在第二輪海上風(fēng)電開發(fā)中授出了15份建設(shè)許可,規(guī)劃裝機容量達到720萬千瓦。
2008 年,英國海上風(fēng)電裝機容量超過丹麥,躍居世界第一。
同年,經(jīng)過對前兩輪經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié),Crown Estate 批準(zhǔn)了規(guī)模龐大的第三輪海上風(fēng)電開發(fā)計劃,規(guī)劃裝機容量達到2500萬千瓦。
2010 年,Crown Estate批準(zhǔn)了初始輪和第二輪項目的擴展計劃,規(guī)劃裝機容量為200萬千瓦。
2015 年,英國政府宣布RO機制將由CfD(Contract for Difference,差價合約)機制取代,成為海上風(fēng)電開發(fā)新的補貼方式。不同于之前的模式,CfD機制采取劃定可再生能源并網(wǎng)電價的形式,成本如超過并網(wǎng)電價,由政府補貼;反之,則需要上繳這部分利潤。CfD機制在很大程度上消除了投資者面臨的不確定性,增加了其投資可再生能源的信心。
2019年,第四輪英國海上風(fēng)電開發(fā)計劃基于CfD 機制框架發(fā)布,總裝機容量為700萬千瓦,包括目前全球最大的海上風(fēng)電項目——Do
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