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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(tái)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(jī)組：“這臺(tái)風(fēng)電機(jī)組采用三腳架的設(shè)計(jì)，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(tái)布爾津發(fā)電機(jī)。”
受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件，風(fēng)力發(fā)電毫無性價(jià)比可言，因此，它并未受到社會(huì)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(yùn)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(tái)單機(jī)容量為400千瓦的風(fēng)電機(jī)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(jī)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(jī)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(hào)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(jī)規(guī)模達(dá)到4000萬千瓦，達(dá)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(shí)，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(jià)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(shí)施的NFFO（Non Fossil Fuel Obligation，非化石燃料合約）機(jī)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(cái)政補(bǔ)貼，從而在成本高昂的初期得以生存。
得益于NFFO機(jī)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(tái)風(fēng)電機(jī)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(tái)單機(jī)容量為2兆瓦的風(fēng)電機(jī)組，它們是當(dāng)時(shí)世界上最大的海上風(fēng)電機(jī)組。
布里斯制造的風(fēng)電機(jī)組
王室的許可
在英國海上風(fēng)電發(fā)展過程中，有一個(gè)機(jī)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(cái)產(chǎn)”，由一個(gè)半獨(dú)立法人實(shí)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(xiàng)目開發(fā)，必須得到Crown Estate的許可。
1998 年，英國風(fēng)能協(xié)會(huì)，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(dá)成協(xié)議，由后者發(fā)出17個(gè)具有試驗(yàn)性質(zhì)的項(xiàng)目建設(shè)許可，主要目的是積累海上風(fēng)電場建設(shè)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。這就是英國海上風(fēng)電開發(fā)史上的“初始輪”，起點(diǎn)很高，總裝機(jī)容量達(dá)到120萬千瓦。
2002 年后，NFFO機(jī)制逐步被RO（Renewable Obligation，可再生能源合約）機(jī)制取代。后者在本質(zhì)上是前者的升級(jí)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(jìn)一步增至15.4%。達(dá)標(biāo)的電力提供商每提供1兆瓦時(shí)的并網(wǎng)電力，會(huì)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(shí)海上風(fēng)電的并網(wǎng)電力，會(huì)獲得雙份ROC。
2003 年，依托RO機(jī)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(jī)容量達(dá)到720萬千瓦。
2008 年，英國海上風(fēng)電裝機(jī)容量超過丹麥，躍居世界第一。
同年，經(jīng)過對前兩輪經(jīng)驗(yàn)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(jì)劃，規(guī)劃裝機(jī)容量達(dá)到2500萬千瓦。
2010 年，Crown Estate批準(zhǔn)了初始輪和第二輪項(xiàng)目的擴(kuò)展計(jì)劃，規(guī)劃裝機(jī)容量為200萬千瓦。
2015 年，英國政府宣布RO機(jī)制將由CfD（Contract for Difference，差價(jià)合約）機(jī)制取代，成為海上風(fēng)電開發(fā)新的補(bǔ)貼方式。不同于之前的模式，CfD機(jī)制采取劃定可再生能源并網(wǎng)電價(jià)的形式，成本如超過并網(wǎng)電價(jià)，由政府補(bǔ)貼；反之，則需要上繳這部分利潤。CfD機(jī)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(jì)劃基于CfD 機(jī)制框架發(fā)布，總裝機(jī)容量為700萬千瓦，包括目前全球最大的海上風(fēng)電項(xiàng)目——Dogger Bank。
到2020年12 月底，英國海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量突破1000萬千瓦。這其中，也有中國資本的身影。
預(yù)計(jì)到2025年，英國海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到2020年的2倍，即2000萬千瓦。
帝國的野望
日前，英國政府承諾到2030年使海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4000萬千瓦，加上陸上風(fēng)電現(xiàn)有的1300萬千瓦裝機(jī)容量，英國風(fēng)電總裝機(jī)容量將確定超過2020年的全國全部電力需求水平（約5000萬千瓦）。
據(jù)估算，為達(dá)到這個(gè)雄心勃勃的目標(biāo)，需要500億英鎊（約合人民幣4387億元）的新增投資，這對英國政府來說也是個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
除了資金，英國海上風(fēng)電開發(fā)面臨的另一個(gè)問題是可用海域。前文提到，英國如果開發(fā)其水深不超過25米海域的1/3，海上風(fēng)電裝機(jī)容量可達(dá)到4000萬千瓦。1/3為概數(shù)，是綜合考慮地質(zhì)水文條件、航運(yùn)、國防、海洋生物保護(hù)等因素后，這部分海域在理論上的最大可用比例。也就是說，至2030年，英國為達(dá)到4000萬千瓦的海上裝機(jī)目標(biāo)，25米水深以下可用海域?qū)⒒靖骟馈?br />
BBC：Hywind Scotland為世界首個(gè)完全投入運(yùn)營的漂浮式海上風(fēng)電場
在水深超過25米的海域，固定式海上風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢已被極大削弱，漂浮式風(fēng)電成為一個(gè)無法忽視的選項(xiàng)。英國政府為了推動(dòng)海上風(fēng)電的可持續(xù)發(fā)展，早已開始行動(dòng)。
向2萬戶蘇格蘭家庭供電的Hywind Scotland項(xiàng)目
英國擁有世界第一座，也是截至目前唯一一座商用漂浮式海上風(fēng)電場，即在蘇格蘭海域由挪威能源公司Equinor設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)營的Hywind Scotland。該項(xiàng)目的水深為95~120米，安裝了5 臺(tái)6兆瓦漂浮式風(fēng)電機(jī)組，于2017 年建成投產(chǎn)。
英國政府在Hywind Scotland 項(xiàng)目上投入了大量的財(cái)政補(bǔ)貼，目的在于盡快積累漂浮式海上風(fēng)電的建設(shè)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，為將來走向深海做好準(zhǔn)備。
Hywind Scotland是世界上首個(gè)完全投入運(yùn)營的漂浮式海上風(fēng)電場
Roar Lindefjeld/Wolcam/Equinor
Hywind Scotland項(xiàng)目采用西門子歌美颯6MW風(fēng)機(jī)，圖為對接現(xiàn)場
Hywind Scotland漂浮式海上風(fēng)電場基本資料
2020年10月，英國政府正式提出到2030年使漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到100萬千瓦的目標(biāo)。目前，英國僅有Hywind Scotland 項(xiàng)目，裝機(jī)容量為3萬千瓦，意味著在未來10年內(nèi)，英國需要建設(shè)至少97萬千瓦的漂浮式海上風(fēng)電。對包括Equinor在內(nèi)的漂浮式海上風(fēng)電方案提供者來說，這是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)。
英國《泰晤士報(bào)》報(bào)道首相約翰遜談海上風(fēng)電發(fā)展計(jì)劃
2020年10月，英國首相鮑里斯·約翰遜在保守黨大會(huì)上提到風(fēng)電開發(fā)計(jì)劃時(shí)表示，英國將成為“風(fēng)中的沙特阿拉伯”（原文為“Saudi Arabia of wind”）。這個(gè)目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，讓我們拭目以待。
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(tái)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(jī)組：“這臺(tái)風(fēng)電機(jī)組采用三腳架的設(shè)計(jì)，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(tái)布爾津發(fā)電機(jī)。”
受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件，風(fēng)力發(fā)電毫無性價(jià)比可言，因此，它并未受到社會(huì)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(yùn)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(tái)單機(jī)容量為400千瓦的風(fēng)電機(jī)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(jī)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(jī)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(hào)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(jī)規(guī)模達(dá)到4000萬千瓦，達(dá)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(shí)，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(jià)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(shí)施的NFFO（Non Fossil Fuel Obligation，非化石燃料合約）機(jī)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(cái)政補(bǔ)貼，從而在成本高昂的初期得以生存。
得益于NFFO機(jī)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(tái)風(fēng)電機(jī)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(tái)單機(jī)容量為2兆瓦的風(fēng)電機(jī)組，它們是當(dāng)時(shí)世界上最大的海上風(fēng)電機(jī)組。
布里斯制造的風(fēng)電機(jī)組
王室的許可
在英國海上風(fēng)電發(fā)展過程中，有一個(gè)機(jī)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(cái)產(chǎn)”，由一個(gè)半獨(dú)立法人實(shí)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(xiàng)目開發(fā)，必須得到Crown Estate的許可。
1998 年，英國風(fēng)能協(xié)會(huì)，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(dá)成協(xié)議，由后者發(fā)出17個(gè)具有試驗(yàn)性質(zhì)的項(xiàng)目建設(shè)許可，主要目的是積累海上風(fēng)電場建設(shè)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。這就是英國海上風(fēng)電開發(fā)史上的“初始輪”，起點(diǎn)很高，總裝機(jī)容量達(dá)到120萬千瓦。
2002 年后，NFFO機(jī)制逐步被RO（Renewable Obligation，可再生能源合約）機(jī)制取代。后者在本質(zhì)上是前者的升級(jí)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(jìn)一步增至15.4%。達(dá)標(biāo)的電力提供商每提供1兆瓦時(shí)的并網(wǎng)電力，會(huì)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(shí)海上風(fēng)電的并網(wǎng)電力，會(huì)獲得雙份ROC。
2003 年，依托RO機(jī)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(jī)容量達(dá)到720萬千瓦。
2008 年，英國海上風(fēng)電裝機(jī)容量超過丹麥，躍居世界第一。
同年，經(jīng)過對前兩輪經(jīng)驗(yàn)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(jì)劃，規(guī)劃裝機(jī)容量達(dá)到2500萬千瓦。
2010 年，Crown Estate批準(zhǔn)了初始輪和第二輪項(xiàng)目的擴(kuò)展計(jì)劃，規(guī)劃裝機(jī)容量為200萬千瓦。
2015 年，英國政府宣布RO機(jī)制將由CfD（Contract for Difference，差價(jià)合約）機(jī)制取代，成為海上風(fēng)電開發(fā)新的補(bǔ)貼方式。不同于之前的模式，CfD機(jī)制采取劃定可再生能源并網(wǎng)電價(jià)的形式，成本如超過并網(wǎng)電價(jià)，由政府補(bǔ)貼；反之，則需要上繳這部分利潤。CfD機(jī)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(jì)劃基于CfD 機(jī)制框架發(fā)布，總裝機(jī)容量為700萬千瓦，包括目前全球最大的海上風(fēng)電項(xiàng)目——Dogger Bank。
到2020年12 月底，英國海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量突破1000萬千瓦。這其中，也有中國資本的身影。
預(yù)計(jì)到2025年，英國海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到2020年的2倍，即2000萬千瓦。
帝國的野望
日前，英國政府承諾到2030年使海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4000萬千瓦，加上陸上風(fēng)電現(xiàn)有的1300萬千瓦裝機(jī)容量，英國風(fēng)電總裝機(jī)容量將確定超過2020年的全國全部電力需求水平（約5000萬千瓦）。
據(jù)估算，為達(dá)到這個(gè)雄心勃勃的目標(biāo)，需要500億英鎊（約合人民幣4387億元）的新增投資，這對英國政府來說也是個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
除了資金，英國海上風(fēng)電開發(fā)面臨的另一個(gè)問題是可用海域。前文提到，英國如果開發(fā)其水深不超過25米海域的1/3，海上風(fēng)電裝機(jī)容量可達(dá)到4000萬千瓦。1/3為概數(shù)，是綜合考慮地質(zhì)水文條件、航運(yùn)、國防、海洋生物保護(hù)等因素后，這部分海域在理論上的最大可用比例。也就是說，至2030年，英國為達(dá)到4000萬千瓦的海上裝機(jī)目標(biāo)，25米水深以下可用海域?qū)⒒靖骟馈?br />
BBC：Hywind Scotland為世界首個(gè)完全投入運(yùn)營的漂浮式海上風(fēng)電場
在水深超過25米的海域，固定式海上風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢已被極大削弱，漂浮式風(fēng)電成為一個(gè)無法忽視的選項(xiàng)。英國政府為了推動(dòng)海上風(fēng)電的可持續(xù)發(fā)展，早已開始行動(dòng)。
向2萬戶蘇格蘭家庭供電的Hywind Scotland項(xiàng)目
英國擁有世界第一座，也是截至目前唯一一座商用漂浮式海上風(fēng)電場，即在蘇格蘭海域由挪威能源公司Equinor設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)營的Hywind Scotland。該項(xiàng)目的水深為95~120米，安裝了5 臺(tái)6兆瓦漂浮式風(fēng)電機(jī)組，于2017 年建成投產(chǎn)。
英國政府在Hywind Scotland 項(xiàng)目上投入了大量的財(cái)政補(bǔ)貼，目的在于盡快積累漂浮式海上風(fēng)電的建設(shè)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，為將來走向深海做好準(zhǔn)備。
Hywind Scotland是世界上首個(gè)完全投入運(yùn)營的漂浮式海上風(fēng)電場
Roar Lindefjeld/Wolcam/Equinor
Hywind Scotland項(xiàng)目采用西門子歌美颯6MW風(fēng)機(jī)，圖為對接現(xiàn)場
Hywind Scotland漂浮式海上風(fēng)電場基本資料
2020年10月，英國政府正式提出到2030年使漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到100萬千瓦的目標(biāo)。目前，英國僅有Hywind Scotland 項(xiàng)目，裝機(jī)容量為3萬千瓦，意味著在未來10年內(nèi)，英國需要建設(shè)至少97萬千瓦的漂浮式海上風(fēng)電。對包括Equinor在內(nèi)的漂浮式海上風(fēng)電方案提供者來說，這是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)。
英國《泰晤士報(bào)》報(bào)道首相約翰遜談海上風(fēng)電發(fā)展計(jì)劃
2020年10月，英國首相鮑里斯·約翰遜在保守黨大會(huì)上提到風(fēng)電開發(fā)計(jì)劃時(shí)表示，英國將成為“風(fēng)中的沙特阿拉伯”（原文為“Saudi Arabia of wind”）。這個(gè)目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，讓我們拭目以待。
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