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丹麦和德国的分布式风电和光伏(推荐)

ERR能研君 ERR能研微讯 2022-04-23

dena等发布《丹麦和德国的分布式风电和光伏》

ERR能研微讯(左)丨ERR能研君(右)

 

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翻译&编辑:ERR能研微讯团队



2019年10月,dena和国家可再生能源中心发布《丹麦和德国的分布式风电和光伏》,在此分享给大家,欢迎转发扩散!


中国的发展前景

基于中国现有的监管框架,同时考虑丹麦和德国的经验,提出一些可能的建议以促进中国分布式海上风电的发展。

尽管这些建议多种多样,它们都基于3个主要的概念:通过透明度降低风险、有效利用并长远规划中国的风力资源、增加公众接受度和参与度。


规划及土地利用

陆上风能推广的规划是一个复杂的过程,需要考虑很多不同的因素。此外,如果规划实施不当,轻则影响风能的优化发展;重则给整个发展过程带来风险。在规划未来陆上风能项目时,不只需要考虑全部可以利用的风能,还需要整体配合经济的最优发展。这意味着与开发风电相关的所有方面都需要在规划的一开始就考虑在内。

基于此,我们强烈推荐在规划中国陆上风能发展的时候,一开始就考虑必要的电网的坚强性和相互联系,可能的话在开发新的区域时进行加强,在设置新的风能开发区域时把相关的成本考虑在内。这样,选定的地点不但反映了全部成本,还通过保证风电的消纳减少了开发者的风险,减少了短缺的可能性。中国可以为电网连接开发出清晰平衡的共享成本框架,指明电网连接的哪一部分的成本是由开发者自己承担的,哪些是由电网运营者承担的。电网运营者可能需要负责现有输配电网的增强和扩展,从而提高中国能源系统风能和光伏的渗透率。新的框架需要确保必要的投资是即时规划并且和可再生能源的规划相协调的。

这一整体规划框架将能够平衡风能资源丰富但是远离负荷中心的地区和风能资源相对贫乏但是离负荷中心近的地区之间的优势。显而易见,丹麦以分布式利用土地的方式安装风机的方式是非常有益的。这些区域一般离负荷中心更近,比离人口密集区更远的地区需要更少的电网强度,为乡村地区的发展提供了可能性。此外,由于风机相比于其他发电技术(比如传统的的化石燃料机组或者光伏电池板)所占的面积极其有限,就可以在不影响农田生产粮食的基础上通过风力发电。

对于光伏发电系统,决定通常哪些地区适合开发这些项目也十分重要,同时考虑其他可选择的利用方式,比如农业。在两种情况下,为以下目的判明这些决策的框架环境都很重要:噪音限制,阴影闪动的水平和持续时间的影响,当地不可避免的介入的可接受的方式,可允许的环境影响(对于自然环境和生物),以及与不同居民区的距离和其他基础设施和自然因素。在此之上,风电和光伏项目的规划者显然也需要考虑特定区域的风力和光照情况。

显而易见,规划的过程应该考虑国家和地区的利益,因此当地政府应该扮演重要的角色。虽然如此,考虑在国家层面建立可以在规划过程中支持地方政府的机构。这一国家层面的机构将扮演动力和计划专责小组的角色,成为最优行为、知识以及参与规划过程中的地方政府的支持,地方政府将为安装地点的特定情况负责,比如公众接受度,可见的影响以及微观选址。

德国关于风机和光伏机组的规划和定址的经验表明,很多不同的方法都是可能的。这样来看,德国应用了跨越联邦、州和地区层面的管控,似乎很复杂,很具体。另一方面,他们提供了对于设定可再生发电机组的可能性和限制的非常清晰和同名的发展方向。发展者需要长期的规划保证以及对于可以在那里安装风电和光伏机组,需要考虑土地使用的哪些方面以及可能需要采取哪些补偿的方法。

此外,德国涉及土地使用的不同行政部门之间责任的划分受到了清晰的管控。最详细的说明都被授权到了最低的行政水平(市政级),比如准备当地发展和土地使用的计划等。这些机构最了解当地的情况。联邦和州级别的机关制定法律框架和相关建议,确保市级的决定基于一系列清晰的规则和指导。中国有着完全不同的行政层次,可以从德国的经验中学习在土地使用规划方面最有效的区分责任的方法。


监管的透明度

风电所需要的资金密集度非常高,生命周期只有20年左右。这样的话,商业模式就对于长期的状态有着很高的敏感性,同时在项目初期需要大量的资金投入。丹麦的经验证明,确保风能的成功发展,包括保持有竞争力的价格,项目开发者需要尽可能的减少风险。中国在运的陆上风电的一个主要挑战是复杂的许可和规划过程,以及涉及到的众多机构。目前,中国的开发者很难对获得许可的确定性有一个清晰的理解。这也对监管者造成了负面的影响,因为开发者有时会在获得所有相关许可之前开始项目的建设过程。中国可以关注在两个降低陆上风电发展风险的主要领域:监管及许可,以及新项目接入电网,这两者都可以从提高的透明度和规范化中获益。就监管而言,在土地使用、许可过程和相关机构、风电场特定状态下的特殊需求(比如距离房屋和建筑的距离,噪音水平等)提供清晰的需求的引导,将显著得减少来自开发者与获得开发许可相关的可能性和时间表方面的不确定性。此外,如果可以提高考虑到颁布许可的部门间的协调,就可以使开发者获得相关许可所需的协调和步骤的数量最小化。这将不止使风能进一步发展成为可能,也是这些项目中与不确定性相关的成本最小化。除此之外,如何满足诸如噪音等方面的要求还需要明确:丹麦在建造前使用噪音模型,在建造后使用就地测量的方法被证明对于提高透明度很有效。中国也可以建立噪音、阴影重叠的影响、陆地和环境影响以及距离居民区和其他地区的距离等的测量方法。这些影响的恰当和标准化的测量可以形成一个透明的许可程序,从而提高公众对于风能和光伏的接受度。最重要的是,对于现有执行机构就行政需要、程序和截止时间方面地许可程序提供清晰的指导也需要引入。特别需要提到的是环境影响评估,因为这也会驱动公众的接受度。丹麦的经验表明,对与环境影响评估相关的内容和过程的标准化不但可以减少开发者的风险和不确定性,还可以提高来自公众的信任,减少当地人的阻挠。这样,就更加需要强调与这些评估相关的监管的清晰度。对于开发者来说另一种不确定性与电网连接和增强的实用性和时效性有关。对与这些电网的提升责任需要有清晰的指导,以及项目的时效性,这些将避免项目已经完成但是不能接入电网以消纳这些能源风险。在在岸风能总体规划的过程中考虑电网连接将是解决这些问题的有效途径。
公众及地区参与我们的建议的最后一个维度与公众和地区的参与和获利有关。分布式风能项目的本质意味着他们将被安放在距离人口聚集区很近的地方,因此与公众的交互将持续增长。很重要的事,这些互动既有可能是负面的,也有可能是正面的。负面的影响有反对噪音和视觉方面的影像,正面的影响可能有人们欢迎社会发展并积极的参与到新的项目中来。政策需要瞄准在积极提高赞许和参与度的同时把所受的阻力最小化。就最小化公众抵抗而言,我们有两个主要的建议:首先要发展透明的新项目的许可和批准系统(如前所述),其次要在规划阶段就把当地的顾虑考虑进来。如果要最小化公众的抵抗,就需要积极地考虑当地人的利益诉求,这需要在决策过程中引入透明开放的公众参与框架。比如,可以在规划阶段由当地负责这一领域的行政部门举办公共听证会,市民们可以就为风电发展使用特定区域发表观点和顾虑。正如德国和丹麦的案例所示,在项目提出的早期就把可能影响到的居民吸纳进来,提供大量关于项目的信息,使公众和项目开发商可以互相交流,直接或者间接地在资金上参与进来,可以提高并持续保持公众接受度,帮助农村地区发展。为此,中国可以考虑引入公众参与的因素,尝试在可再生能源发展中引入市民的参与。虽然如此,把阻力最小化对于确保陆上风电成功广泛的发展仍然不够。正如丹麦所经历的那样,需要公众的积极评价,一些政策也是为此而存在。对于提高项目接受度的主要建议是保证当地居民感觉能够从这些项目中受益。当地的容量需求是共同的方法,在制定当地管理的容量范围时需要特别注意。当地的高容量需求将可能影响利用规模经济的机会,减慢发展进程,显著地提升价格。在丹麦,激励当地社区是个特别有效的办法,不但可以提高接受度,还可以进一步发展农村地区。对此,提供购买当地风电项目的股份这一选择是最成功的政策之一。通过这样的方法,市民们不但可以接受这一项目,还可以成为为项目成功积极努力的股东。中国分布式陆上风电在国家能源转型方面的潜力和可能性清晰且显著,可以扮演核心的角色。我们提供的建议关注用高效、可持续、成本效率高的方法确保中国开发者的潜力。

图1 2017年丹麦海上和陆上风电

图2 未来丹麦风电装机展望


图3 2017年发电量中化石燃料的消费占比    单位:TWh


图4 2018年德国总发电量中各能源占比   单位:TWh

图6 丹麦风能图

图7 丹麦分布式风电场巴勃罗Hevia—Koch

世界海上风电展望2019

欧洲海上风电—2018年关键趋势和数据

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