丹麥被稱為“風(fēng)能王國”,是全球減碳的“優(yōu)等生”。作為當(dāng)今世界上最大的風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)國,全球10大風(fēng)機生產(chǎn)廠家有5家在丹麥,60%以上的風(fēng)機制造廠在使用丹麥的技術(shù)。
近期在北京召開的2021國際風(fēng)能大會暨展覽會上,丹麥能源署副署長Stig Uffe Pedersen以視頻形式發(fā)表演講時提到,2020年丹麥氣侯法案在丹麥議會上得到大多數(shù)支持,法案制定了2030年達(dá)到在1990年基礎(chǔ)上減排70%的目標(biāo),并且要在2050年實現(xiàn)碳中和,而大規(guī)模海上風(fēng)電將在丹麥綠色轉(zhuǎn)型中發(fā)揮主要作用,建設(shè)海上風(fēng)電能源島也是實現(xiàn)2050年碳中和的重要步驟。
2020年丹麥議會大多數(shù)議員決定,要在丹麥附近的海域建設(shè)能源島,其中一個是將現(xiàn)有的波羅的海西南部的博恩霍爾姆島打造成能源島,另一個是位于北海的人工能源島。
博恩霍爾姆島是波羅的海西南部的一個島嶼,屬丹麥管轄,面積588平方公里,人口約四萬。該島將建造一座1GW的海上風(fēng)場,未來該風(fēng)場規(guī)模有望擴大到3-5GW。
人工島位于丹麥西海岸80公里處,面積約等于18個足球場(12萬平方米),未來有望能再擴充兩倍。島上將建設(shè)覆蓋200臺海上風(fēng)力發(fā)電機的控制中心,為歐洲一千萬家庭提供電力,生產(chǎn)的綠色氫能還將用于航運、航空、工業(yè)和重型運輸?shù)取?/div>
兩個能源島預(yù)計在2033年左右完工。這兩個島的初始發(fā)電容量預(yù)計為5GW。未來,島上的風(fēng)電總裝機容量有望增加至12GW。建成之后,島上還會配備辦公室、住宅等,以滿足運營團(tuán)隊日常需求。
Stig Uffe Pedersen 表示,能源島會與周邊國家相連,風(fēng)電可以傳輸?shù)狡渌麣W洲國家。能源島將為歐盟實現(xiàn)2050年300GW的海上風(fēng)電裝機目標(biāo)發(fā)揮重要作用。
丹麥技術(shù)大學(xué)的歐斯特加德(Jacob Ostergaard)對媒體表示,雖然還不清楚哪些國家能獲益,但英國可能是其中之一,還有德國和荷蘭。能源島的計劃宏大,是丹麥風(fēng)力發(fā)電工業(yè)下一步的重要發(fā)展方向。
據(jù)了解,這也是丹麥歷史上規(guī)模最大的建筑工程,預(yù)計投資高達(dá)340億美元。2021年9月2日,丹麥各政黨就340億美元的人工島所有權(quán)達(dá)成協(xié)議,其中國家將擁有該項目至少50.1%的股份。
丹麥有著強大的公私合作傳統(tǒng),對項目感興趣的各方,包括投資者、開發(fā)商和承包商將進(jìn)行聯(lián)合投標(biāo),提出綠色基礎(chǔ)設(shè)施解決方案。目前,丹麥已經(jīng)與一些國家達(dá)成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系,包括德國、比利時和盧森堡,預(yù)計將在2022年底前準(zhǔn)備好公開招標(biāo)草案。
“丹麥希望能夠建造世界上第一個能源島,這是中國和丹麥未來一個非常重要的潛在合作領(lǐng)域。”丹麥王國駐華大使副館長、公使竇雯在前述會議上說。
會上,丹麥投資促進(jìn)局高級投資官員胡志杰還表示,除了已有的幾個規(guī)劃項目之外,預(yù)計整個北海區(qū)域風(fēng)電潛能在2040年可以達(dá)到70-150GW。其中,丹麥海域風(fēng)電潛能可以達(dá)到40GW,而目前丹麥海上風(fēng)電的裝機規(guī)模僅2.1GW。“如果未來可以達(dá)到40GW,丹麥會有大量富余的海上風(fēng)電綠色電力。”
海上風(fēng)電制氫:棄風(fēng)“解藥”
能源島的概念最早是在2017年由歐洲TSO(輸電系統(tǒng)運營商)提出,隨后不斷迭代升級,從最早的風(fēng)電樞紐,逐漸演化到“Power to X”,即電力多元化轉(zhuǎn)換,用可再生能源電力生產(chǎn)低碳?xì)怏w或液體燃料,如今這個概念得到了諸多丹麥本土機構(gòu)的支持。
如果海域風(fēng)電潛能達(dá)到40GW,丹麥也將面臨富余清潔電力如何消納的“甜蜜困惑”。丹麥國家電網(wǎng)提出了多種解決方案,包括利用高壓直流直接將電遠(yuǎn)距離輸送到一些歐洲國家的用電中心。其他方案還有,引入海上風(fēng)電廠和電網(wǎng)之間的過渡——“Power to X”:當(dāng)風(fēng)比較大時,可以就地用富余電力來生產(chǎn)X,如海上制氫等,減輕電網(wǎng)壓力,而當(dāng)風(fēng)力適宜時,則可以直接上網(wǎng)輸送到丹麥以外的國家和地區(qū)。
胡志杰表示:“風(fēng)光的波動性比較大,想要消納所有的綠色電力其實非常困難,這時用比較靈活的電力消費方式,比如電解制氫,就是非常好的替代方案。”
丹麥現(xiàn)階段發(fā)展“Power to X”也已經(jīng)具備了一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),包括風(fēng)電光伏的發(fā)電成本逐漸降低,資源充足,電解技術(shù)產(chǎn)業(yè)化等。同時丹麥的電價也非常低,使用這些綠色電力來制氫在商業(yè)上具備可行性。
丹麥駐華使館的商務(wù)參贊馬海(Henrik Bruun Martens)在2021年9月4日舉辦的“2021氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第十一屆全球新能源企業(yè)500強峰會”上表示,目前全球各國紛紛制定減排目標(biāo),而這一目標(biāo)的實現(xiàn),僅僅依靠能源部門的直接電氣化是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。電氣化難以實現(xiàn)全方位的高效率。因此,大幅減少二氧化碳排放,需要綜合采用電氣化和“Power to X”的解決方案。支持氫能等清潔技術(shù)研發(fā)為難以實現(xiàn)直接電氣化的行業(yè)提供了更多可行和適用的選擇。
他也提到,氫能產(chǎn)業(yè)需要整合各利益相關(guān)方,優(yōu)化價值鏈。產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨降低成本等挑戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)鏈需要更加透明高效,推動更多國際合作。
三萬“風(fēng)電人”
擁有維斯塔斯等風(fēng)機巨頭的丹麥,盡管人口只相當(dāng)于我國廣東省人口數(shù)量的1/20,但其低碳發(fā)展理念全球領(lǐng)先。歷經(jīng)50年能源轉(zhuǎn)型,丹麥不僅擁有綠色制造技術(shù),而且有完備的法律和監(jiān)管框架,并朝著深度電氣化方向持續(xù)轉(zhuǎn)型。
2020年,丹麥議會做出了一個歷史性的決定:到2050年,來自北海的石油,將會被徹底淘汰。這導(dǎo)致2020年正在進(jìn)行的第8輪許可證發(fā)放以及未來所有的石油和天然氣開采輪次被取消。
丹麥的綠色轉(zhuǎn)型可以追溯到50年前。1972年,化石能源消費占到丹麥能源消費總量的90%。石油危機的爆發(fā)成為能源轉(zhuǎn)型的催化劑。從那時起,丹麥就開始用熱電聯(lián)產(chǎn)、生物質(zhì)、地?zé)岬冗M(jìn)行區(qū)域供暖,并一步步提升電廠能效,逐步推廣使用可再生能源。隨著可再生能源在發(fā)電總量中占比越來越高,丹麥這個曾經(jīng)基于化石能源發(fā)展的經(jīng)濟體實現(xiàn)了脫碳后的經(jīng)濟增長。丹麥駐華大使馬磊(Thomasstrup Mller)曾在接受媒體采訪時表示,過去40年里,丹麥經(jīng)濟總量翻了一番,但是總的能源消耗和溫室氣體排放卻降低了。
在丹麥能源綠色轉(zhuǎn)型的背后,是為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供巨大支持的配套體系,風(fēng)機測試中心、包括Power to X防雷保護(hù)實驗室在內(nèi)的風(fēng)動實驗室等,以及與此相匹配的行業(yè)人才集聚。在丹麥,全國有大約3萬人從事風(fēng)電行業(yè),對總?cè)丝诓坏搅偃f的國家來說,相當(dāng)于每200人中就有1個人從事風(fēng)電業(yè)務(wù)。