2018年德国海上风电发展现状分析

黄 超，郑 艳，朱 凌

（国家海洋信息中心，天津 300171）

1 海上风电发展基本情况

在政策与社会经济环境驱动下，德国海上风电迅速发展。2011年日本福岛核电站发生事故后，德国政府决定逐步拆除境内所有核电站，到2022年，核电彻底退出市场。与此同时，约1 800万千瓦的火力发电厂将被关停。德国海上风电产业随着核电站和化石燃料发电站的减少而逐渐崛起。

2018年，德国共有136个新增海上风力发电机组（offshore wind turbine generators，简称OWT）并入德国电网，装机容量达到969 MW[1]，较2017年下降23%[2]；根据欧洲风能协会数据显示，占2018年欧洲新增海上风电装机容量的37%，仅次于英国的占比[3]。截至2018年12月31日，共有1 305个海上风力发电机组并入德国电网，累计装机容量约6 382 MW。

除已并入德国电网的海上风电机组，2018年共有46个机组安装完成，装机容量约276 MW，但截至2018年12月31日尚未并网发电。此外，截至2018年底，有124个基础（指海上风机的支撑底座）准备吊装海上风电机组。

项目 分类 容量（MW） 数量（个）2018年新增已并网机组 969 136未并网机组 276 46未吊装机组的基础 124 2018年累计（截至2018-12-31）已并网机组 6 382 1 305未并网机组 276 46未吊装机组的基础 124

2 发电机组配置和基础类型

2018年，德国新吊装的海上风电机组的容量显著增加，平均额定容量超过7 MW，比2017年扩大21%。与2017年的机组相比，平均风轮直径比2017年增长20米，平均轮毂高度比上年增高10米[1-2]。由于平均单机容量增速小于平均风轮直径增速，所以平均比功率①平均比功率:单机容量与扫风面积的比值。略有下降。

2018年，单桩式基础仍是新吊装的海上风电机组的主流。2018年，负压桶基式基础首次在德国的一个海上风电项目中使用。从投资总额来看，单桩基础仍是迄今为止使用最广泛的，导管架基础、三脚架基础分别处于第二和第三位。

表2 并网的海上风电机组参数

图1 各类型基础的历年新增数量

3 水深和离岸距离

在德国，各海上风电项目在水深和离岸距离方面存在显著差异。有些项目距大陆岸线仅20公里，而有些项目距大陆约100公里，与此同时，水深也随之不同。从图2可以看出，气流圈大小代表该风电场的装机容量。2018年正在建设和已运营的项目在水深和离岸距离方面大多为中等水平，还有部分项目位于水深40米的海域，海上风电项目逐渐向更远的海域开发，从气流区域可以看出，新开发项目大多为大装机容量风电场。

图2 水深和离岸距离

4 各海域与各州的装机分布

截至2018年年底，在北海和波罗的海并网的机组累计容量分别达到5 306 MW和1 076 MW[1]。2018年，北海②本文中所提的北海位于欧洲大陆的西北，即大不列颠、斯堪的纳维亚搬到、日德兰半岛和荷比低地之间。和波罗的海都有新增的海上风电机组投入使用。在波罗的海，没有正在施工建设的项目；在北海，有等待并网的机组和准备安装风机的基础，还有部分等待开发的机组场地。

德国根据每台风电机组输电线路在陆上电网连接点的位置，将其划归到不同的州，海上风电装机分布于三个沿海州。其中，下萨克森州累计装机容量最高，其次是梅克伦堡·前波拉美尼亚州。德国各州的海上风电项目主要集中在其专属经济区①专属经济区（Exclusive Economic Zone,简称EEZ），又称经济海域，指领海以外并邻接领海的一个区域，专属经济区从测算领海宽度的基线量起，不应超过二百海里（370.4公里），除去离另一个国家更近的点。，领海内的海上风电项目较少。

表3 北海和波罗的海海上风机分布情况

5 海上风电项目情况

2017年4月和2018年4月，德国组织过为已有项目分配可用并网容量的两轮投标，规模达到3.1 GW[1]。这些项目计划在2021年到2025年期间投入。在两轮竞标中中标项目的中标补贴成本区间为0～9.83欧分/千瓦时，最低补贴成本实现0欧分/千瓦时意味着海上风电零补贴项目诞生了，这具有划时代的意义[4]。按容量加权平均，2017年的0.44欧分/千瓦时中标补贴成本显著低于2018年的4.66欧分/千瓦时中标补贴成本[2]。

截至2018年12月31日，德国共有22个海上风电项目进入运营阶段。此外，在2017和2018年间完成招标的10个海上风电项目，目前已获得并网许可，计划于2025年实现并网。

6 发电量和市场价格

据估计，2018年德国海上风力发电量18.8 TWh，比2017年增长8%。根据德国联邦能源和水资源协会测算，海上风力发电量占公用电网供电量的3.5%。

图3 海上风电月度平均市场价格

受天然气和石油价格提升的影响，电力价格从去年开始略微上扬，2018年月度平均市场价格②平均市场价格是指每千瓦时电力从发出到并网期间的平均加权市场收益。比2017年显著增加。在德国，这一指标从2017年的3.0欧分/千瓦时提高到2018年的4.1欧分/千瓦时，同比增长了37%。2018年1月份，平均市场价格为2.5欧分/千瓦时，11月份，达到峰值5.4欧分/千瓦时。

7 发展目标与未来展望

根据《德国可再生能源法》确定的目标，到2020年，海上风电装机容量为6.5 GW，2030年为15 GW。截至2018年底，在德国北海和波罗的海，海上风电项目并网容量约6.8 GW[1]，2020年的目标已经达到。到2020年，另有1.4 GW的并网容量计划投入使用，2025年的计划容量为3.45 GW。

德国政府为使海上风电装机容量的扩张“按计划”发展，设置了容量拍卖上限，设置上限的主要原因是防止海上风电装机容量扩张过快，电网开发和储能技术发展的速度跟不上，造成严重的弃风现象。2018年德国海上风电累计装机容量已经达到了2020年的目标，因此，2018年新增并网装机容量同比增速下降，估计未来两年新增并网装机容量增长速度会更加平缓。

2018年，德国通过招投标将投建全球首座零补贴海上风电场，这是里程碑式的事件。零补贴风电场计划于2025年投产，实现零补贴运营依赖于13 MW以上的大容量风电机组，是现有机组最大单机容量的两倍。2018年，德国新吊装的海上风电机组平均额定容量超过7 MW，比2017年扩大21%，按照此速度增长，到2025年德国基本可以实现13 MW以上的风机投产，实现海上风电零补贴并非空谈。