风电王国丹麦
2015年,丹麦风电全年平均覆盖负荷的比例达到42%,又一次成为世界上风电使用比率最高的国家环保,丝毫没有损害到丹麦人的福祉,反而让他们觉得有利可图。
清新的空气、低碳的出行方式以及极高的社会福利等因素让丹麦屡屡成为“全球幸福指数最高”的国家。如今,丹麦人更是设置了全球最具雄心的目标:到2050年,丹麦要成为北欧的“风电王国”。
在丹麦随风转动的乳白色三叶发电风轮随处可见,特别是建在丹麦首都哥本哈根的世界最大海上风车园更引人注目,20架白色的巨型风车呈线状守卫着港口大门,向人们展示着丹麦在运用绿色无污染风能领域已位居世界领导地位。
不久前新鲜出炉的《2016年全球幸福指数报告》(the World Happiness Report)显示,丹麦从去年的全球第三名跃升至第一名,成为年度世界上最幸福的国家。以往的报告用“GDP、人均寿命、慷慨指数、社会支持度、自由度和腐败程度”6大元素来反映出社会的整体幸福程度。而在今年的报告中,除经济因素外,还将自然、环保等可持续发展的因素纳入评价体系。有分析人士称,一直以“气候保护卫士”形象而存在的丹麦荣获“幸福指数最高”的国家一点也不意外。
丹麦的自然条件算不上最优。事实上它是一个很容易受到极端气候侵害的国家。在丹麦的最南端有一个叫做温讷比(Vindeby)的小村庄,时常遭到台风而引发海水倒灌。那里的人一直在动脑筋如何能够因势利导丰富的“风”资源,并使其为自己创造价值。1991年,全世界第一个离岸风力发电厂在温讷比两公里外的近海,它被用来解决当地人的用电问题。当时,这个风力发电厂由11座450KW的风机组成,总装置容量才4.95MW,却引发了全世界追逐海上风力资源的研发热潮。
而今经过20多年的发展,丹麦有着全球可再生能源消费最高的人均指数、成熟的可再生能源价值链、近5000个风力发电厂和最强的风电技术。2015年,丹麦风电全年平均覆盖负荷的比例达到42%,继2014年覆盖比例39%以来又一次成为世界上风电使用比率最高的国家。
政府主导发挥国家优势
事实上,能源的可持续发展一直是困扰丹麦的一个难题。丹麦并不是一个具有清洁能源发展先天优势的国家——其水电资源、太阳能和地热资源都不丰富,在国民的反对下核电也无法发展。上个世纪70年代以前,丹麦能源消费曾有99%依赖进口。为了摆脱能源进口,丹麦政府决心利用自身的地理位置优势——多风的北海和波罗的海海岸线来发展清洁能源,其中风力是其最重要的能源。
90年代起,丹麦进入风电大发展时期,风电装机容量不断增加。截至2012年,风电装机容量达到4162MW,位于世界前列,人均装机容量近750W,远远高于其他国家。也是在这一年,丹麦政府向它的子民们许下承诺:到2020年,50%电力来自风电,到2035年这一比重增至84%。到2050年,丹麦将完全终结使用化石燃料。美国未来趋势学家杰里米•里夫金在其专著《第三次工业革命》中预言的世界:以可再生能源和互联网信息技术协同发展的第三次工业革命似乎在丹麦已经开始了。
为什么会在丹麦?
除了其拥有地理优势,政府的作用被认为是至关重要的。自2008年以来,丹麦《可再生能源法》明确了一系列对于风能的补贴方案,从而降低其市场价格,使其被市场优先接纳。比如,对风电行业早期的财政支持包括装机基金和电价补助;后来则以固定上网电价与差价补贴作为主要支持手段。尽管以工程招投标的方式进行,丹麦海上风电的补贴更甚,除了享受陆上风机一样的补贴,海上风电还享有较高的上网电价。除了各种补贴,丹麦政府在消除风电市场准入障碍方面也给予倾斜,要求包括风电在内的清洁能源必须优先上网,如不能及时入网,电网公司给予经济补偿。
如今,随着风电覆盖率的逐年提高,传统化石能源大型电机相继下线。一些传统电厂常年处于待机状态,仅为电网稳定提供必要的系统辅助服务。在多年风能补贴政策的推进和微调中,丹麦电网中的传统火电正在退出历史舞台。
去年,丹麦电力部门做了两次测试:7月的一天,丹麦风电除了满足本国的全部电力需求外,对外出口了40%。9月2日,丹麦在没有开启任何一座集中式发电厂的情况下,完全依靠风力、太阳能当地热电联供以及从邻国进口的电力维持了一天。“这表明100%利用可再生能源发电并不是幻想。”欧洲风能协会发言人Oliver Joy表示,“风能和可再生能源可以成为脱碳的一个解决方案,并能在用电高峰期确保供电安全。”
为了实现承诺,“到2020年,丹麦将新增一批陆上风电项目,总装机为0.5吉瓦,”Joy说,“另有1.5吉瓦的海上风电项目,发电量将是目前的两倍,丹麦风电量正以每年18%的速度增长。”
经济驱动形成全民生态
如果说初期,丹麦的计划是以政府为主导,那么如今其参与者已经形成了一个立体网络:从政府到行业组织再到社区,几乎每个丹麦人都将提高能效、使用可再生能源视为理所应当的生活方式,从丹麦人最爱的自行车出行方式便可以看出,他们已经将节能环保视为一种信仰。
1997年时,建立一架风机大约需要投资600万丹麦克朗,萨姆素能源学院和当地政府投资其中的一部分,余下一部分股份则向岛上居民开放。由于丹麦政府风力发电实施电价补贴(普通上网电价0.4丹麦克朗,风电0.6丹麦克朗),这就使得投资风机具有了经济效益,因此,岛上不少居民参与其中。在这个4000多人的小岛上,有将近一半的家庭投资了风机。“每天只要花几分钟时间‘照料’风机。”一位居民笑着说,自己从投资风机中获得的收益已经超过了养牛的收入。
“一旦在风机中拥有了股份,那就成了他们自家的东西,因此岛上居民对风机的接纳程度大大提高,甚至还在出主意让其运行得更有效率。”萨姆素能源学院的沟通官员KjermsJesper曾经在接受媒体采访时表示,而这一方式一直延续到今天。
除了让居民拥有风机所有权外,私人投资和风机合作社也变得非常受欢迎。目前,丹麦有15万个家庭是风机合作社的成员,私人投资者安装了丹麦86%的风机。同时丹麦政府还按照地区就近的原则进行风能推广,风机合作社的股份大都被当地投资者持有,这既增加了装机容量,也提高了风能等可再生能源在大众中的认可度。目前,在丹麦部分岛屿上风电场提供的电力已经完全能够保证本岛居民的使用,在冬季风大时,还可以将多余的电力“出口”到丹麦其它地区。
放开风机所有权让全民参与的气氛,使得风力发电在丹麦广为流行。直到今天,几乎所有丹麦人都支持风力发电在国内持续扩张。如今的丹麦已经拥有了相当完整的产业体系:在世界风电市场上,丹麦公司享有40%的市场占有率;风电领域的从业人员已超过3万;世界60%的近海风电场由丹麦运营,其中包括世界上最大的霍恩礁风力发电场。
很多人都认为,环保距离自己很远,且是一件困难、昂贵的行动。但丹麦的风力发电业务却成为其绿色经济的核心。根据统计,2010年,丹麦能源技术和设备的出口产值高达522亿丹麦克朗,绿色产业已经是该国经济中成长最快的部门。仅风能产业,至今已经创造出3万个工作机会,创建出近60亿欧元营收的全球指标性风能公司Vestas。丹麦政府估计,100%再生能源转型计划可能会给2050年的GDP带来0.5%的损失,但却能带来3万~4万个就业岗位,不但不会牺牲经济和生活品牌,反而带动产业竞争力。
“环保,丝毫没有损害到丹麦人的福祉,反而让他们觉得有利可图。这种情况下,丹麦的哥本哈根被称为全球最宜居的城市,而丹麦人正是全球最快乐的一群人。”在《2016年全球幸福指数报告》发布后,一位网友在后面如是评论。
生态电网开发克服技术难题
不过这群幸福的人,如今正在面临新的挑战—克服风电本身的不稳定性。以往,丹麦的电力公司在狂风呼啸时,会关闭风机,让旋转着的风机叶片停止转动,以免过多电量熔化输电线。“这是一件令人沮丧的事情,因为,这种做法正在丢弃大量免费的风能。”丹麦一家名叫stkraft电力公司的工程师说。“据工程师预测,如果在我们的系统中多利用2%~3%的可再生能源,它将会崩溃。”丹麦能源协会常务董事Lars Aagaard回忆说。
这一问题正在被得以解决。stkraft的“生态电网”研究项目正采用先进的智能电网技术,从而更有效地利用当地丰富的风能。比如,当电力需求变低时,stkraft利用多余电力,将住宅热水系统中的水加热到高于正常摄氏度,从而将能量储存起来供日后使用。此类策略意味着,stkraft可以将关停风机的次数减少80%。过去3年里,这个由欧盟资助的项目将丹麦变成全球开发智能电网技术的最大实验室之一。
今年年初,一个叫做MeGA-StoRE项目(MethaneGas Storage for Renewable Energy)宣布正式启动,其由丹麦科技大学(DTU)与Lemvig沼气厂合作,原理是通过沼气厂将风电转化为甲烷气体,随后被输送到天然气输送网中。Lemvig沼气发电厂厂长Lars AlbækKristensen说:“首先最重要的是,MeGA-StoRE项目是一项电力储存项目。”负责MeGA-StoRE项目的DTU机械工程系教授PerMøller表示:“风能已经在丹麦走了很长的路,我们的下一个目标就是储存电能,所以在未来我们不仅会出售风电机组,也会出售完整的储存系统。”
这些当然是好消息。不过,分析人士称,与周边国家建立电力联系,强大的电力联系将使丹麦人在电力短缺时进口低碳能源,从而减少对化石燃料的需求。它们还将使丹麦出口多余绿色电力,帮助抵消来自交通、生产和电力部门的国内碳排放。分析人士称,这种广泛的联系对于到2050年变成碳中和经济体至关重要。
事实上,丹麦已同其近邻—瑞典、挪威以及德国北部建立起联系,当太阳能和风能的国内生产量变低时,它会从挪威庞大的水坝系统中进口水电。丹麦还将在未来5年内建设新的直流传输包络线并通过该风场与德国扩大联接;在北海与英国和荷兰各建设一条海上高压直流传输包络线。四通八达的电网结构帮助丹麦不仅成为一个风电丰富的出口国,而且在各邻国电力交易中成为一个灵活的交易者。
不过,丹麦在寻求出口其不断增长的绿色电力供应时,可能面临着瓶颈。因为,这种电力交易需要各国在同一个游戏规则下才能顺利实现,而现在,丹麦说服它的欧洲邻居升级它们的电网,从而允许更加简便地共享可再生能源。而在这个事情上,丹麦显然已经失去了主动权。不过,乐观的丹麦人并没有气馁,他们期望着,未来在更多的气候大会说服更多的国家领导人推广可再生能源,因为“什么都阻止不了风”。
【延伸阅读】关于丹麦
丹麦,北欧五国之一,首都兼第一大城市是哥本哈根,是一个高度发达的资本主义国家,拥有完善的社会福利制度,国民享受极高的生活品质,还是欧盟成员国和北约创始国之一。
本土由日德兰半岛和菲英岛、西兰岛、博恩霍尔姆岛等406个大小岛屿组成,面积为43096平方公里。此外还有自1953年起正式成为其领土的格陵兰岛(面积¬万平方公里)和享有自治权的法罗群岛(面积为217.5平方公里,由21个岛屿组成)。海岸线长7314公里。(转自:丹麦投资促进局公众微信号;原始出处:《商业周刊中文版》)