文 | 丹麥能源署
丹麥海上風電開發的主要經驗(下)
文 | 丹麥能源署
丹麥是全球發展海上風電最早的國家之一,擁有豐富的開發經驗。日前,丹麥能源署(Danish Energy Agency)發布報告,全面介紹了該國海上風電發展的相關經驗,具有重要借鑒意義。本刊分兩期刊登該報告,以饗讀者。
丹麥議會以廣泛多數通過了一項政治決議,到2020年,海上風電裝機翻一番,陸上風電裝機得到顯著增長,確保丹麥50%的用電量源自風電。
通過海上風電招標程序,有望新增135萬千瓦裝機容量。招標程序高度開放、透明。
招標區域為海上風電空間規劃過程中篩選出的場址。其他政府主管機構參與新建海上風電場址的篩選過程并批準最終報告,這是對該場址確定性的承諾。它反過來將為投資商提供保障,也可以使其了解場址信息。
在項目招標前的規劃階段,丹麥輸電運營商負責開展環境影響評估、地質物理調查及一些巖土工程調查。對場址物理特征的深入研究有助于深化對場址的認識,幫助投資商深入了解在招標程序中可選取的技術方案。開展這些早期評估和勘查是為了縮短審批時間,幫助申請人提供基于實際成本的更優報價。與此同時,這些評估和勘查行動還為競標者提供高投資保障,進而削減風險。
前期地質調查的目的是,了解地質狀況、二戰時遺留下來的未引爆炸藥及其他人為障礙、生物學特征及海底海洋考古物體的相關信息。
前期勘查將包含在環境影響評估報告中,以優化海底輸電線路的規劃和建造。此外,前期勘查還將提供風電場設計要求的信息,包括基礎類型的選擇。
前期勘查結果將在完成招標流程之前適時公布,相關成本則由取得特許經營權的企業承擔。
與此同時,另外一個重要部分是海上升壓站與海底電纜項目,輸電運營商將負責該環節的規劃、投資及采購。這必須在海上風電場建成和投運前完成。如果未完成,那么業主有權要求輸電運營商提供賠償。
Horns Rev III和 Krieger’s Flak被視為是最適合進行公開招標的場址。這兩個區域的平均風速達到10m/s,良好的風況使得年滿負荷運行小時數有望達到約4000小時。由于場址的水深達10m—35m,且與海岸相距22km—45km,實現了經濟性與海岸線視覺影響之間的平衡。
招標文件中將提供4項必要許可證草案:前期勘查許可證、海上風電場建設許可證、發電許可證及發電上網許可。
在完成招標程序后,被授予特許經營合同的企業或聯合體可獲得前期勘查許可證和海上風電場建設許可證。前期勘查許可證允許中標企業或聯合體開展進一步的巖土工程和地質物理調查作為補充。
與此相類似,獲得海上風電場建設許可證的企業或聯合體能夠開展詳細的規劃活動,進一步籌備最終項目。在啟動建設工作前,最終項目必須獲得批準。
此外,企業或聯合體也需要獲得在某一特定區域開發風資源以進行發電并網的許可。一般在建設工作啟動后(不得晚于首臺機組完成并網后)發放發電并網許可。此外,需要記錄建設許可證的相關條款遵守情況。
在并網前,必須獲得發電上網授權許可,這需要企業具備一定的技術和財務能力。
以上提及的所有許可證均以許可證草案的形式包含在由丹麥能源署發布的投標規范中。
一、其他條件和要求
投標規范中還將指出,中標人須繳納正常的公司稅收,即不實施任何特殊稅收規則。就保險要求來看,必須記錄涵蓋特許經營權持有人及其供應商的責任保險。
在最終授予特許經營權之前,需要落實風電場退役成本,或由母公司提供擔保。
中標人可自行選擇如何為海上風電場進行融資。由于中標人為風電場建設及運行提供資金的財務能力已經在資格預審過程中得到確定,主管機構不會提出進一步的融資要求。
這意味著主管機構并不了解投標人的詳細商業案例假設,如資本支出、運營支出、風險溢價、內部收益率等。當特許經營權持有人或相關運營商簽訂基礎、電纜和風電機組等的合同時,這些合同條款將作為商業機密,不向主管機構公開。
二、特許經營權持有人的典型公司結構
一般而言,中標人將注冊一個特殊目的公司(SPV),即項目公司,其單一使命是建設、擁有和運營正在考慮中的海上風電場。
此類結構將放寬特許經營權持有人可能希望獲取的有限無追索權融資(項目融資)。如果中標人為兩家(或以上)公司構成的合資企業,參照油氣行業,這些企業往往簽署合資企業合同。在這種情況下,可指定一家運營商來代表合資企業執行建設或其他任務。
三、近海風電場開發的新招標模式
由于位于更淺海域,且連接海岸的電纜線路更短,近海風電場的建設成本將更低。正在考慮的近海風電場址應至少與海岸相距4km。
丹麥議會廣泛多數通過了一項政治決議, 將對6個近海風電場址(最大場址20萬千瓦)總容量為35萬千瓦的項目開展競標。這些近海風電場址將展開相互競爭,因此,預計本輪招標活動僅開發不到3個場址。
從海岸可看到近海風電場,因此,項目獲得當地支持十分重要。選擇這6個區域的部分原因在于,項目業已獲得了當地政府的大量支持。為了繼續取得當地支持,要求特許經營權持有人為當地居民和企業提供至少20%的項目股權。為了進一步鼓勵中標人取得當地公眾支持,如果在并網之日社區股權達到30%(及以上)的比例,該項目就可以獲得更高上網電價。
海上風電場的送出工程由開發企業負責投資建設,并網費用將作為公共服務義務(PSO)費用,由電力用戶承擔。這主要是因為,在招標之前,風電場的規模或具體修建區域都是未知的。在這種情況下,最好將并網作為項目的一部分,由特許經營權持有人來負責并網和變電站規劃,并承擔相關成本。
輸電運營商負責開展環境影響評估。在6個裝機共35萬千瓦的近海風電場的招標中,丹麥輸電運營商Energinet.dk將開展前期勘查,包括地質物理和巖土工程調查、環境影響評估報告及海洋氣象調查。
Energinet.dk進行前期勘查后,將在整個招標流程走完之前適時發布相關結果。這樣,參加建設、擁有和運行近海風電場投標的企業能夠了解建設條件和風險。
中標企業必須承擔前期勘查成本,以及地質調查、海洋氣象調查及環境影響評估報告的成本。相關成本規模將在投標書提交之前發布。
在開放式項目中,開發企業對在哪個區域建設海上風電場有一定的主動權。首先,企業須主動提交申請,獲取在某一特定區域(空間規劃過程中指定的風電區域以外的海域)開展前期勘查的許可證。申請中必須至少包含項目描述、前期勘查預期范圍、風電機組大小和數量及項目所在地理區域選址局限等信息。
在著手處理相關申請前,丹麥能源署將對其他政府機構發起聽證會,以澄清是否存在其他可能妨礙項目實施的重大公共利益。在此基礎上,丹麥能源署決定申請區域是否可進行開發,如果許可開發,將為申請人發放開展前期勘查的許可,包括環境影響評估許可。前期勘查至少應包括環境影響評估、海底地質物理和巖土工程調查。環境影響評估則必須評估海上風電場對環境的影響。
在與其他主管機構及利益相關方進行初步磋商后,丹麥能源署將決定海上風電場環境影響評估應涵蓋哪些內容。由于環境影響評估須核查整體項目,也包括必要的陸上基礎設施,因此,由丹麥自然署和各屬地政府作為陸上基礎設施相關的環境影響評估主管機構。環境影響評估必須證明、描述和評估項目實施對以下方面造成的環境后果:人群、動植物、海床、水、空氣、氣候和景觀、有形資產和丹麥文化遺產。此外,還必須描述替代選址方案及如何預防或減少環境滋擾的方案。
開發企業建設海上風電場的申請中必須包含以下相關的完整描述:項目預期范圍、規模、地理位置、風電機組坐標、并網方案和電纜路徑等,以及前期勘查結果。
丹麥能源署收到環境影響評估報告及最終的海上風電場建設申請后,將發起至少為期8周的公眾咨詢活動,以征詢公眾意見。收集到的相關意見建議,將納入項目開發申請的處理流程及環境影響評估中。如果未收到任何要求取消項目的有力反對意見,那么將發放海上風電場建設許可證。因此,丹麥能源署一般要求開發企業在啟動建設工作前提供詳細的項目描述。
最后,開發企業必須申請海上風電場開發風電的許可,如果風電場容量超過2.5萬千瓦,還須申請發電授權許可。這必須在安裝工作開始以后,首臺風電機組投入運行之前的2個月內進行。在獲得相關許可證之前,海上風電場不得向電網供應電力。這樣一來,便可確保許可文件中的所有義務得到履行。
對于開放式項目,開發企業將獲得與新安裝陸上風電機組相同的上網電價。對于開放式及近海風電項目,開發企業還須支付送出并網工程的費用。
一、試驗風電機組和示范項目
丹麥的海上風電發展計劃還規劃了5萬千瓦的試驗風電機組。試驗項目不與指定區域掛鉤,可位于任何條件允許的區域。此外,試驗項目也不與特定風電機組掛鉤,可用于測試新基礎類型、安裝方法及電纜等。試驗項目可包含8臺風電機組。這些項目必須具有明確的技術發展目標,以降低未來海上風電機組的成本。
在此框架下,一個2.8萬千瓦試驗項目已獲得特許經營權。此項目正處于建設中,將對一臺7MW的風電機組和新型基礎進行試驗。該風電場在50000滿負荷運行小時數之內的電價為0.7丹麥克朗/千瓦時。
電網和電力市場
丹麥建立了完善、高效的電力市場。目前已有42%的風電(在2015年用電總量中的占比)進入到電力市場,且未出現任何棄風限電情況。全面的規劃,加上完善的市場機制,將確保丹麥到2020年,有近50%的風電進入到電力系統,同時還能保障高度的電力供應安全。
一、電網、電價和結算,如何發揮作用
丹麥是北歐電力合作的創始成員國之一。北歐電力合作發起于2000年之前的電力行業壟斷時期,彼時,如果兩國發現存在共同的經濟利益,那么雙方將開展電力交流合作。如果某國的邊際電價為x(兩者更高),而另一國的邊際電價為y(兩者更低),那么交流電價為:y+(x-y)/2,即平均劃分差價。
自2000年起,所有歐盟成員國均實現了電力市場自由化改革,這一進程推動了北歐電力市場Nordpool的形成。目前,北歐電力市場已發展得愈發成熟,可交易多種產品。Nordpool由北歐各國輸電運營商聯合所有,實時市場(日前市場)被視作是全球流通性最大的電力市場,售電方和購電方以受監管的平衡市場為支撐,通過日間市場實現整體的交易平衡。
有必要指出的是,正是由于電力市場自由化改革前后的跨境交易,丹麥與鄰國建立了強有力的電力互聯關系。從理論上來說,既然互聯電力系統容量如此之高,那么丹麥幾乎可進口所有用電量(某些最高峰值時段除外)。更多的跨境互聯電力系統容量正在建設當中,因為這是能夠接入不斷增長的陸上和海上風電等波動性可再生能源電力的重要前提。
二、輸電運營商
根據歐盟的要求,丹麥成立了獨立輸電運營商,它們不得擁有或運行發電資產。這些運營商的一個重要職責是,確保透明、非歧視性的日前市場,即所謂的市場組織者。獨立輸電運營商擁有和運行高壓電網(132 kV—400kV)及與鄰國的電力互聯系統,目前完全為國有,按照自己制定的戰略性前景規劃,以強有力的項目管理能力新建丹麥的輸電基礎設施。
在丹麥電力部門結構下,所有發電均完全商業化,而配電則為一項受監管業務。可再生能源優先并網為新能源企業提供保障,確保按照現有并網規則出售和輸送電力。如果出現棄風現象,那么獨立輸電運營商有義務完全賠償因棄風導致的收益損失。
三、海上風電并網
在丹麥(及德國),獨立輸電運營商負責規劃、采購、安裝、運行大型海上風電場的并網工程,并承擔相關費用。并網模式的優勢在于能保持高壓電網的電氣性能完整性,因為責任由獨立輸電運營商承擔。這也意味著,并網和風電場的環境影響評估責任由獨立輸電運營商單方承擔,因此可將兩者相結合。
丹麥海上風電發展的宏觀經濟驅動因素自政府部署風電項目以來,陸上風電經歷了巨大的技術發展。目前,陸上風電成為最廉價的可再生能源發電技術,5年內,對一些理想場址的風電場來說,有望在不依靠政府補貼的情況下實現盈利。
海上風電有望取得與陸上風電一樣的顯著發展成果。丹麥海上風電發展的優勢如下:
? 豐富的陸上和海上風資源;
? 在風電領域具有先發優勢;
? 風電行業將帶來大量就業機會,且可實施出口;
? 陸地資源有限,且人口相對密集;
? 擁有很長的海岸線(>7300km)及豐富的淺海水域。
丹麥海上風電場實施的上網電價高于目前的電力批發市場平均電價。這一差價體現在公共服務義務(PSO)費用中,由所有電力用戶承擔。
丹麥與其他歐盟國家居民電價的比較結果表明:丹麥的所有商業電力用戶可免除能源稅,某些重工業則可進一步享受其他能源稅豁免。因此,不應將以上居民電價與商業電價混淆。
丹麥電價高的部分原因在于收取的稅收和PSO費用較高。
丹麥的能源價格本身在所有國家中是最低的。丹麥選擇通過電價來支付可再生能源補貼,但其他國家則并非如此,這在某種程度上加大了對比難度。丹麥是根據用電量來分擔相關成本的,這種方法可能是最公平的。目前,丹麥決定逐步將可再生能源的融資補貼轉移到年度財務法案。

圖2 丹麥的電網結構
當前,致力于開發海上風電場等的企業業務已遍及全球。這意味著其投資策略將基于以下內容:
? 盈利性最好同時風險最少的投資機遇在哪里?
? 最具保障性、穩定的監管框架在哪里?
? 他們如何設計具有均衡風險的項目組合(而非孤注一擲)?
? 風力條件、海底狀況、離岸距離、與其他資產的協同效應等。
由于海上風電的監管框架在某種程度上存在相互競爭關系,因此,丹麥能源署竭力向國際受眾宣傳該國的投資機遇。如果希望項目取得成功(及時完成,以最佳方案運營),最佳保障就是吸引具有配套策略、能力最強的開發商的最好方式。
隨著海上風電行業的發展和成熟,歐洲正力求吸引新型投資商的加入,即養老基金等機構投資商。養老基金一般具有很強的風險規避性,但其往往選擇投資具有穩定收入和低風險的長期資產。
通過與電力公司等經驗豐富的行業投資商建立創新合作伙伴關系,機構投資商開始設法解決內在風險問題。在首個此類合資企業中,機構投資商僅在試運行取得成功后才加入,但是目前,機構投資商有信心承擔部分建設風險。
丹麥海上風電項目對養老基金的一個吸引力在于,由于歷屆政府對穩定的框架條件作出了長期承諾,海上風電項目的收入是長期、穩定且確定的,幾乎為零風險。(全文完)