欧洲海上风力发电产业比较研究

张效莉，张从容

（上海海洋大学经济管理学院，上海 201306）

欧洲海上风力发电产业比较研究

张效莉，张从容

（上海海洋大学经济管理学院，上海 201306）

在当代资源过度开发对环境造成巨大压力，对资源需求的无限性和资源总量的有限性的背景下，开发可再生能源成为越来越紧迫的需求。随着风力发电的发展，陆地上的风机总数已经趋于饱和，海上发电是国际风力发电产业发展的新领域，海上风力发电场将成为未来发展的重点、趋势和方向。通过比较分析方法，分析欧洲海上风电产业概况、发展演进历程、战略比较分析、主要贡献和约束、经验比较等几个方面，总结可吸取的教训和成功的经验，以期对中国海上风能发展提出政策、法律、资金扶持等方面的对策与建议。

海上风能；风力发电；比较分析

引言

能源危机导致了对新能源的大量需求。现有能源供给主要来自石油、天然气、煤矿、核能、风能、水力、生物质能、植物能、太阳能等。1997年世界人口58亿，世界人均国民生产总值为6 300美元，在经济活动平均能源强度为12×106焦耳/美元的情况下，每年的基本能源需求量为440×108焦耳。根据能源发展部门推测：2025年、2050年和2100年世界能源总消耗量将是这个数量的2倍、3倍和4倍[1]。

相比之下，中国占世界人口的1/5，仅消费世界能源的1/8，人均耗能低于世界平均大约一半。在中国的能源消费结构中，煤就占有近2/3，而且煤的平均利用效率很低，发电效率远低于世界平均水平。石油、煤炭等现有主要能源的主要缺陷是：储量比较低、不可再生性；对环境污染比较严重，给生态环境的平衡发展带来了巨大的压力。这就导致了对可再生境界能源需求的不断升温。目前可再生清洁能源主要包括太阳能、生物能、风能、水能、海洋能、地热能、氢能和核能等。中国具有非常丰富的海上风能资源，但是在技术、市场环境、政策、人力资源等方面的诸多问题，成为了抑制行业在国内发展的瓶颈。

欧洲风能协会（European Wind Energy Association）是世界风能产业的代表，其宗旨是积极推动欧洲地区及全球的风电行业的发展，为风力发电行业市场、技术、政策动向最新最快最丰富的信息发布，组织相关国际会议，及时发布市场统计数据等相关信息，提供相关产业报告下载，协会中从事制造的成员占据全球市场的98%。主要成员国包括奥地利、比利时、保加利亚、丹麦、芬兰、法国、德国、爱尔兰、意大利等27个国家，在海上风力发电行业取得了很好的业绩，具有非常成熟的经验，值得借鉴。随着风力发电的发展，陆地上的风机总数已经趋于饱和，海上风力发电场将成为未来发展的重点，海上发电是国际风力发电产业发展的新领域，是“方向中的方向”。

基于此，本文对欧洲海上风力行业进行比较分析，以期为我国海上风电行业的发展提供有益借鉴。

1 欧洲海上风力发电发展概况

1.1 欧洲海上风力发电主要产业概况

根据2011年最新欧洲风能协会年度报告中的数据显示，到2011年底，欧盟27成员国风力发电总装机容量为93 957兆瓦，候选国家（克罗地亚、前南斯拉夫马其顿共和国、土耳其）风力发电总装机容量为1 930兆瓦，欧盟自由贸易联盟（冰岛、列支敦斯登、挪威、瑞士）总计565兆瓦，全欧洲达到96 607兆瓦。年发电量达到4 000兆瓦以上的主要国家包括法国（6 800兆瓦），德国（29 060兆瓦），意大利（6 747兆瓦），葡萄牙（4 083兆瓦），西班牙（21 674兆瓦）[2]。

图1 1993—2011年欧洲海上风电装机容量Fig.1 The offshore wind power installed capacity in Europe from 1993 to 2011

到2010年底，欧洲风能部门直接与间接共为欧洲总GDP带来了0.26%的增长（32.43亿欧元），其本身增长达到了4.1%，从2007年到2010年持续为总GDP带来了33%的增长。从2007年到2010年，欧洲风力发电产业共为社会增加了30%的就业岗位[3]。

1.2 欧洲海上风电产业发展演进规律比较

欧洲海上风力发电项目主要通过政府基金扶持，开发研发和示范项目推动全欧洲海上风力发电产业发展；通过技术研发，逐步建立小型、中型和大型海上风力发电场，逐步完善欧洲海上风力发电产业发展。

1.2.1 欧洲海上风电发展演进阶段

从1997年欧洲发布第一份海上风力发电白皮书后，截至2011年底，欧盟海上风电装机容量已达到3 812.6兆瓦，海上风力发电厂53个，海上风力涡轮机1 371台[4]，占全球总量的99%，目前已经在全球同行中处于遥遥领先的地位[5]。其中，丹麦、法国、德国、意大利、荷兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、英联邦共和国海上风力发电能力始终遥遥领先并保持稳定增长，乌克兰、挪威、匈牙利等非成员国海上风力发电能力逐年递增，并保持快速增长的势头。

表1 2009—2011年欧洲海上风力发电装机容量（单位：兆瓦）Fig.1 The offshore wind power installed capacity in Europe from 2009 to 2011(Unit：MW)

欧洲海上风电场的发展到目前为止共经历了5个阶段：（1）1977—1988年：欧洲对国家级海上风电场资源和技术进行研究；（2）1990—1998年：进行欧洲级海上风电研究，并开始实施第一批师范计划；（3） 1991—1998年：开发中型海上风电场；（4）1999—2005年：开发大型海上风电场和研发大型风力发电机；（5）2005年至今：开发大型风力机海上风电场。

1.2.2 比较分析

欧洲各国在海上风力发电发展演进过程中，存在相同点与不同点。相同点是欧洲海上风力发电研发项目较世界范围均起步较早，在政府科研基金的支持下都经历了研发和示范阶段，随着技术和政策扶持的不断完善，逐渐研发建立了小、中、大型规模的海上风电场，对2020年后发展都有明确的规划部署。

同时，欧洲各国海上风力发电发展过程中也存在许多不同之处。丹麦与1991年最早开始海上风力发电研发项目，其Horns Rev和 Nysied建设的大型示范风场项目鉴定了它在这一产业的领先地位，其历史成绩和前景都是良好的。虽然德国提出到2030年将达到25吉瓦海上风电装机容量目标，但目前只建设了两个海上风场，目前只有1.8吉瓦的海上风电项目获得了批准，历史成绩不佳。虽然荷兰也在90年代建设了两个示范性研发项目，未来项目的大规模开发已经启动，但迄今为止的成功率不高，要实现2020年6吉瓦的目标，法律制度以及政府支持力度仍需加强。其他历史成绩较差的国家如西班牙仍在经历起步阶段，一旦陆上风电开发殆尽，就会大量涌向海上，从长远角度来看，海上风电管理、电价制度和成熟的深水技术对这些国家的未来发展会起到至关重要的作用。

2 欧洲海上风能产业贡献分析

2.1 欧洲海上风能产业是经济增长的驱动力

2008年金融危机后，风能产业的发展是使欧洲经济复苏的推动力。欧盟立法框架鼓励风力发电涡轮机的建造、安装和操作，促进欧洲经济增长，缓解了金融危机给欧洲带来的影响。2010年风能部门，直接与间接共为欧洲总的GDP带来了0.26%的增长（32.43亿欧元）。其本身增长达到了4.1%，从2007年到2010年持续为总GDP带来了33%的增长[3]。欧洲风能产业增长比欧洲整体经济增加要快很多，并且将在未来20年继续保持这个势头。

欧洲海上风能产业还推动了其他经济部门的发展，增加了欧洲的就业岗位。风能产业从其他经济部门购买、销售产品和服务，包括金属、电力、电子设备、IT、建设、运输和金融服务。从2007年到2010年，欧洲风力发电产业共为社会增加了30%的就业岗位。

2.2 欧洲海上风能产业降低经济成本支出、缓解环境压力

欧洲海上风能产业减少了燃料成本的经济支出。欧洲海上风能产业使得石油燃料的发电成本大大降低，减少了二氧化碳排放量，减少原料的进口费用。2010年总共避免了5.71亿欧元的包括碳、石油、天然气、生物质和废物燃料的进口费用，从2007年到2010年期间共节省20.18亿欧元。欧洲海上风能产业使欧洲从能源依赖国转变为能源出口国。2010年8.8亿欧元的风能产品和服务从欧洲出口，较2009年和2007年分别上升了4.2%和33%。根据欧洲风能协会预计，到2050年海上风能可以实现85%～90%的温室气体减排目标。

2.3 欧洲海上风电产业发展对美国、加拿大的带动

欧洲海上风电的发展，对美国、加拿大等国的风力发电业无疑起到了巨大的推动作用。美国可再生能源产业严重依赖于私人投资，再加上其利益相关方（海洋动物爱好者、渔民等各种组织）的阻挠、海上风力涡轮机安装能力的缺失、美国海上风力发电项目极低的补贴和美国联邦与州政府之间的管辖冲突，美国海上风力发展缓慢，至今仍未安装一台海上风力发电机组。

欧洲海上风电的迅猛发展让美国重新恢复对海上风电开发的兴趣，开始对新英格兰南部（Southern New England）、马萨诸塞州（Massachusetts）的楠塔基特湾（Nantucker Sound）、长岛（Long Island） 等地的海上风能资源进行分析评估和现场测风，预选海上风电场址，已有一些风电开发商提出了海上风电的建设计划。马萨诸塞州科德角（Cape Cod）的一个能源公司Cape Wind将在距离Cape Cod海岸五英里的Horseshoe Shoal建立美国第一个海上风电场（420兆瓦）。

鉴于德国海上风电取得的成就，加拿大于2002年2月与德国ABB New Ventures签署了一项协议，在不列颠哥伦比亚省 （British Columbia）开发700兆瓦海上风电场Nai Kun，该风电场位于Haida Gwaii与鲁柏特王子港（Prince Rupert） 之间的赫凯特海峡（Hecate Strait），靠近Haida Gwaii的浅水海域，总计安装350台风力机组[7]。

3 欧洲各国海上风电的发展战略分析

欧洲风力发电起步较早，发展历程较长，陆上风力发电已达到饱和状态，陆地资源和陆上基础设施的限制使得欧洲一些国家利用其近海海上优势建成海上风电场10余处，并正在研究距离海岸线几十千米以外海面上安装风电机组的可行性。2001年12月在比利时首都布鲁塞尔Ancienne Belgique召开的海上风能会议上，欧洲风能协会制定了最新的风力发电目标：到2010年完成风电装机容量6万兆瓦，其中海上风电装机容量达到5千兆瓦；到2020年完成风电装机容量15万兆瓦，其中海上风电装机容量达到5万兆瓦[8]。

欧洲许多国家正在推进更大的海上风能开发计划，比较突出的如丹麦、德国、荷兰、英国、瑞典、爱尔兰等国家。

丹麦鉴于陆地上风机组总数增加的空间不大，把发展的重点转向了海上风电场。政府规划到2030年海上风电装机容量达到4 000兆瓦，并且已建成7个海上风电场[9]。

德国在风电业一直居世界领先地位，海上风能作为其新的发展方向，许多开发商已提出大量的海上风力发电建设计划。德国环境部门预期到2020年海上风电装机容量达到25 000兆瓦。2001年11月德国海运和水文地理局批准在博尔库姆岛以北45千米处的海面上建设海上风电场，计划于2004年开始，首批安装12台风电机组，装机容量约60兆瓦；2008—2012年再完成208台约1000兆瓦的装机容量[10]。

荷兰由于陆地面积的限制，当局计划到2020年海上风电达到6 000兆瓦。已批准120兆瓦的海上风电计划项目和海上风电示范工程项目[11]。

英国在海上风力发电占据世界领先地位，拥有15个海上风电场和1.3吉瓦的海上风电场运营能力，预计将在2020年达到18吉瓦的海上风电装机能力，并规划到2030年达到40吉瓦的水平[12]。

欧洲其它国家如瑞典、爱尔兰、比利时，芬兰、法国、波兰、西班牙、希腊、意大利等国也有海上风电的开发计划及其相关的研究。

通过战略布局明显可以看出欧洲大部分地区已开始进军海洋，开始大力发展海上风电产业，而且取得了一定的成效。然而，通过对欧洲这些国家的战略分析可以看出，尽管欧洲海上风能产业已获得的巨大贡献，后期仍有很大的发展空间，它的势头将有增无减，要比陆上风电发展来得更猛烈、更有前景。

4 欧洲各国海上风电产业发展经验比较

尽管在世界范围内欧洲在海上风力发电产业处在高速发电阶段并保持世界领先地位，但在政府支持及其他各方面除丹麦已比较成熟之外，其他欧盟成员国在未来发展上均存在问题，许多国家海上风力发电未来发展路线框架仍然模糊。通过对欧盟主要成员国的政策、装机规模、发展战略及经济发展的梳理，归纳比较分析欧盟比较有代表性的5个成员国丹麦、德国、荷兰、西班牙和英国海上风电发展的问题与经验，如表2所示。

丹麦借助于强有力的政府支持，形成了自主发展的风电设备产业，成为最重要的海上风电发展动力。丹麦已成为海上风电领域世界领先的国家，通过删繁就简、集中管理和长期战略规划，丹麦建立了一套相对稳定和成熟的法律法规体系。

德国陆上风电的成功开发以及能力饱和，使得政府转向海上风电的开发建设。固定上网电价提高到了一个新的水平，刺激了装机容量的快速增长，政府已经制定了未来20年的宏伟蓝图。小型公司在德国海上风电领域占据主导地位，其结果是在一定程度上延误了大型海上风电项目的启动步伐。但借助欧洲大型电力公司和开发商的力量，首批项目可以在2010年启动。可以说，小型开发商在顺利通过项目审批方面，还是表现不俗。

表2 五个欧盟国家发展海上风电的问题与经验Tab.2 Experience and problems in the development of offshore wind power of the five European Union countries

荷兰由于陆上风电潜在装机容量有限，其海上风电代表了大规模发展可再生能源的最佳技术手段。但鉴于短期内兑现国际承诺的压力，同时电网扩容工程耗资巨大，政府对海上风电的支持力度仍显不足。由于缺乏明确的政府扶持政策，使开发规模受到限制，对法律法规的必要改革也将难以实施。此外，荷兰对可再生能源的优惠政策一直不稳定，且过于复杂，这对该国海上风电产业发展构成巨大障碍。

尽管产业发展缓慢，英国和西班牙的海上风电依然具有良好的发展前景。通过连续两轮启动特许经营措施、理顺审批手续，以及最近宣布对海上风电项目加大财政扶持力度，充分体现了政府对海上风电技术的大力支持。

5 欧洲海上风电产业发展对中国的启示

我国海上风能发展起步较晚，首个海上风电场于2008年在上海东海大桥海上风电场进行安装，由华锐公司生产34台3兆瓦的海上风电机组，总装机容量为10.2万千瓦，2010年6月全部并网发电[13]。我国发展海上风电在资源、市场、设备制造产业等方面都有有利的发展条件。在资源方面，我国海岸线长，风能资源丰富、品质好，具备大规模发展海上风能的资源条件；在电力市场方面，我国东部沿海地区是国内经济最发达的地区，电力市场空间巨大；在设备制造产业方面，我国风电设备制造产业已经逐渐成熟，2009年两个中国企业进入世界风电市场份额前五名，当前国内大容量的海上风电机组也正在试制中；在风电机组零部件制造方面，除轴承、变频器外，其他关键零部件已基本实现了本地化。到2015年，我国海上风电累计装机有望达到500万千瓦；到2020年，我国海上风电累计装机有望达到3 000万千瓦。

5.1 可借鉴的经验

5.1.1 政府政策支持

成功发展海上风电市场的一个前提条件是得到政府的大力支持。然而在很大程度这是任何一个特定产业所无法控制的，而管理部门的态度取决于广泛的政策和战略目标。在海上风力发电上网电价方面，德国和荷兰采用了普适的可再生能源固定电价模式，丹麦和英国采用的是竞价模式，此三国政府对海上风电的政策支持、优惠力度是最大的，一方面保证了经济效益的效益最佳，鼓励海上风电发展，另一方面使得消费者从中受益。

5.1.2 简化集中管理

通过让某个中央机构协调海上风电的管理责任，或由单一政府部门负责管理、制定相关法律制度，可以简化海上风力发电管理制度，让管理体制更高效，减少矛盾的产生，明确各海上风电部门发展方向，为项目开发商提供更明确的政策导向，树立潜在投资者的信心，让有关部门更好得理解政府战略目标，大大提高开发效率。

5.1.3 战略布局规划

在国家层面上对未来的海洋环境利用做出长期规划，对避免海洋资源利用部门的冲突，实现能源政策目标，能够发挥重要的作用。这套做法在丹麦实行的最佳，其次是英国和德国。这样的方法也是一种避免各个场址之间的矛盾的机制，并对大规模风电上网创造了条件。在一定程度上，战略环境评估的欧盟指令要求各成员国必须采用这套机制。做好海域未来利用的长期战略规划，通过避免可能的利益矛盾，提高电网接入效率，有利于提高海上风电开发的水平。

5.1.4 资金扶持到位

由于对海上特殊环境的要求，海上风电发展需要的费用要远高于陆上，这就需要大量的财政经费扶持，这对研发和示范项目等海上风力发展的初期发展至关重要。其次，海上上网连接费用、电缆输出和海上变电站的费用以及有关电网运营商的运营支付成本等因素都需要大力度的优惠政策来鼓励扶持。丹麦、德国以及英国在一定程度上都对项目提供过持续的资金扶持政策来确保其良好的发展势头，对于上网成本居高不下的国家来说这是一项非常重要的扶持机制。

5.1.5 鼓励技术创新

导致海上风力发电产业经济成本居高不下的主要原因之一是技术约束。通过技术创新，降低中长期海上风电项目的开发成本，并通过持续性的研发资金投入和示范项目开发解决海上风电的关键技术问题。英国的Beatrice和德国的Alpha Ventus等都通过研发和示范项目，把投资成本和运行费用降下来。事实证明，海上风电未来的技术发展中最重要的，是启动真正的海上专用风电机组设计工作，这也就急需经费和项目场地，提供这些风机的国家也将从得出的经验中受益。

5.1.6 鼓励竞争机制

随着越来越多的国家进入海上风电发展行列，在未来若干年里会出现设备供不应求的局面。通过开放国内市场允许外国公司参与，增加产业竞争，提高产业性能，引进国内所需的具体技术，用来开发海上风电项目，这对于扩大发展规模，学习国外先进技术，激励国内海上风能产业具有十分明显的好处。丹麦著名电力企业DONG参与英国市场的开发就是一个很好的例证，说明了鼓励竞争、对外开放有利于加快发展速度。

5.2 可吸取的教训

分析欧洲海上风电发展中存在的问题，找出其根源，以助于我国在发展海上风电过程中采取必要的措施予以避免，少走弯路，更好更快地发展海上风电产业。

5.2.1 法律法规框架不完善

海上风力发电仍属于新生事物，大多数国家的法律法规制度仍不够完善。现行法律法规主要适用于管理其他研发项目活动，如天然气开采和石油钻井开采等。如果不完善现行法律法规框架，将不利于新生产业（海上风力发电）的发展，使得项目研发审批手续流程复杂化，导致项目成本增加，进程减缓甚至不可执行。产业联合起来向政府建言，是最有效的途径。

5.2.2 行业协调性差

如果缺少有效的行业协调，海上风电的发展就可能受到遏制。在荷兰，由于风电产业的疏通能力差，没有能够有效地说服政府进行必要的政策改革，以加快海上风电的发展。这在一定程度上是由于缺乏强大的有影响力的行业协会作为行业疏通的主要力量。这与丹麦的经验截然不同。丹麦有一个团结协调的产业组织，成功地和政府进行沟通，进行了发展规划和法规改革，使得海上风电产业得到了顺利发展。建立强有力的、团结的和有影响力的产业协会，可提供必要而有效的协调，以对政府的海上风电发展政策制定和法规条例的制定产生重要的影响。

5.2.3 政策法规不稳定

针对海上风电的政府政策和法规制度的频繁变动，会使投资商对项目的回报丧失信心，造成投资决策的拖延，最终影响海上风电的发展。丹麦2002年取消了4座已规划好的海上风电项目，这一做法已经挫伤了该国市场投资者的信心，造成已批准的风电项目不能很快推进。荷兰优惠政策的不稳定已被认为是该国市场的一个主要问题。英国激励制度的改革方案虽然没有解决可再生能源的总体发展问题，但对海上风电来说，提供的特殊优惠政策对海上风电技术将起到积极的推动作用。如果能够在起草阶段考虑更充分、更长远，做好工作，就可以避免法规条例的朝令夕改。海上风电的新兴市场应充分借鉴其他国家的经验，一个相对稳定的法规制度体系，可极大提高投资者的信心。

[1]赵洪滨，金红光，林汝谋，等.世界能源结构变化趋势与分析[J].洁净煤技术，2000（03）：5-12.

[2]Raffaella Bianchin.Thrity Years Growing Together— The European Wind Energy Association.EWEA annual report 2011[R].2012

[3]The European Wind Energy Association.The Economics_of_Wind_Energy—A report by the European Wind Energy Association[R].2009.

[4]The European Wind Energy Association.The European offshore wind industry key 2011 trends and statistics[R].2012.

[5]Chris Rose.Winning with European Wind—Creating power，helping the environment.EWEA annual report 2008[R].2009.

[6]European Wind Energy Association.EU Energy Policy to 2050 [R].2011.

[7]李晓燕，余志.海上风力发电进展[J].太阳能学报，2004（01）：78-84.

[8]European Wind Energy Association.EU Energy Policy to 2020 [R].2001.

[9]Danish Wind Industry Association.http：//www.windpower.dk/ articles/offshore.htm[EB/OL].2003.

[10]C A Morgan，Rebecca J Barthlmie，B Smith，et al.Offshore Wind Energy，Ready to Power a Sustainable Europe，Final report from the EU Concerted Action on Offshore Wind Energy in European[R].Delft University，2001.

[11]Wind Service Holland.http：//home01.wxs.nl/～windsh/.status. html[EB/OL].2003

[12]The British Wind Energy Association（BWEA）.Prospects for offshore wind energy,a report written for the EU(Altener contractXVII/4.1030/Z/98-395)[A].Enteper le Nuove Tecnologie,I’Energia el’Ambiente Enea（Rome）.OWEMES 2000 Proceedings[C].Rome：ENEA，2000，327-359.

[13]佚名.我国第一个海上风力发电场定址东海大桥畔 [J].广西电力建设科技信息，2006（04）：26.

A Comparative Study of the European Offshore Wind Power Industry

Zhang Xiaoli，Zhang Congrong
（College of Economics and Management，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

Over-exploitation of resources has caused great pressure on the environment nowadays.The development of renewable energy sources has become more and more urgent against the background of the unlimited demand for resources and the limited amount of them.With the development of offshore wind power generation，the total number of wind turbines is becoming saturated，and the offshore wind farm will be the focus of future development.Internationally，the wind power generation is a new field，new trend and new direction.Using a comparative analysis method，this paper analysed comprehensively the European wind power industry in aspects of industrial development，evolution，strategic analysis，main contributions and constraints，and experience，etc and put forward suggestions like policy，law and capital support to China through lessons and experience from the Europe.

Europeanoffshorewindpower；Comparativeanalysis；Windpowergeneration

F407.6

：A

：2095-1647（2014）05-0055-08

2014-03-26

张效莉，教授，博士，主要研究方向：海洋（海岸带）经济及其综合管理、宏观经济数量分析、人口资源环境经济等，E-mail：xlzhang@shou.edu.cn。