德國是海上風電強國，市場占有率30%，僅次于英國。伴隨著產業鏈的進一步完善，德國海上風電電價正逐漸退坡，實行競標制，走向零補貼，但過度惡性競爭的趨勢也日漸明顯。作為海上風電領跑者, 環北海的英國、德國、荷蘭、丹麥等發達國家的海上風能資源         豐富，加之鼓勵低碳環保、發展清潔能源的政策和穩定的社會經濟環境，以及這些國家較高的科技、工程和管理水平，最終使得該區域形成了海上風電產業發展的全球產業鏈。

　　2017年，德國共新增安裝108臺海上風機，新增裝機容量62.6 萬千瓦，至2017年底，共有15個在運海上風場，其中有1069臺海上風機在運，總裝機容量538.7萬千瓦，僅2017年發電量就達18億千瓦時，較2014年的發電量增長7倍，海上風電在德國可再生能源發電中目前的占比從四年前不到1%已增長至8.4%，發展迅猛。德國計劃使海上風力發電能力到2020年達到650萬千瓦，2030年達到1500萬千瓦。

　　海上風電之所以在德國得以快速發展，主要是由于政策與社會經濟環境驅動。2011年3月日本福島核電站發生事故后，德國政府決定在未來十年內逐步拆除境內所有核電站，2022年核電徹底退役。同時，約1800萬千瓦的火力發電廠將被關閉。因此，在德國用清潔電力取代核電站和化石燃料發電站的策略中，風電被“委以重任”。

　　德國智庫Agora的數據顯示，風電占德國可再生能源發電量的比例已達49%，風電占總發電量比例約為16%，是目前德國清潔電力的最大來源。在德國能源市場，最有前景的陸上風電項目已基本瓜分完畢，能源開發企業如今大舉向海上風電發力。

      早期如何培育和扶持

　　發展海上風電，德國的道路也并非一帆風順。德國能源署的數據顯示，德國早期申請的項目多在離岸30公里之外，水深在20米至35米之間。而離岸遠意味著運輸距離長，氣候條件差，維修成本高，海床基礎和風機的水下基礎也必須建得更大更深，因此，德國的海上風電項目比其歐洲國家復雜和困難得多。

　　從本世紀初開始規劃投資以來，德國海上風電項目就曾遭遇重重阻力，包括缺少配件供應商、沒有連接風機和主網所需的設備，甚至連在開放水域建設所需的船只也無從獲得。此外，企業需要為港口、專用船只及電力連接設備投入數十億美元，因此早期的項目預算嚴重超支，投資也遭延遲。

　　位于北海、距離德國海岸53英里（約合85公里）的梅爾（Meerwind）海上風電場，裝機容量為288兆瓦，是德國最大的海上風電場之一。此前由私募股權公司黑石集團（Black Stone）和德國Windland公司共同開發，2016年中國三峽集團收購該項目，控股項目公司德國穩達風電公司（Wind MW）80%股權。

　　雖然位于淺水，但梅爾項目建設異常艱難。從2000年正式立項，到2015年3月才得以并網發電，歷時近15載，比原定計劃晚了一年多（因電網原因），投資近16億美元。

　　該項目使用80臺3.6兆瓦西門子風機，工程師需要將風機、變壓器和整流站的底座固定在水面以下130多英尺處，工程難度遠超預期。另一個問題是建海上換流站，將發的電由海上輸送至陸地，因電網公司的原因，時間有所拖延。

　　雖然工期時間長，工程難度大，但早期為了扶持海上風電，德國政府出臺了很多政策。除上述提到的高額固定電價補貼政策，德國首批10個海上風電場的建設還得到了政府的資助，德國復興信貸銀行（KFW）在2011年設立了50億歐元的海上風電專項貸款額度。目前德國政府在波羅的海和北海建造的海上風力發電場，總發電量可滿足1200萬戶家庭的用電需求。

　　在運維方面，德國不同公司采取的方式也有所差異，一些大型能源集團如E.ON、RWE運行的風場由其自身維護，大多數能源開發企業則與風電廠商簽約。由于貸款銀行要求企業提供長期運維合同，因此這些公司會選擇和風機廠商簽訂10—15年長期的運維合約。

　　但在穩達公司看來，簽訂短期合同對風場更為有利，這也意味著能源開發企業對風場有著更多控制權。對于風電場的運作，穩達則使用SCADA軟件，該軟件由穩達與另一家公司合作開發，可全程操作風場的運行。而與西門子簽訂的五年運維合同，也規定了維護人員組成的比例為1:1，每次維修都由兩方組成團隊共同維修，以此控制工程質量。

　　與大多數歐洲的風場不同，三峽穩達還擁有自己的運維船，穩達公司CEO嚴思 (Jens Assheuer) 認為，雖然建造要求高，對團隊要求也高，需要花費大量投資，但從安全性考慮是非常必要的。目前，梅爾海上風電場還有直升機參與運維，風場升壓站上建有直升機停機坪，這大大縮短了維修周期。為了安全考慮，德國要求參與直升機運維的人員必須經過海底逃生等一系列培訓，獲取合格證后才有使用直升機進行運維的資質。

　　近年來，全球風機制造商正逐步增加單機容量，同時，安裝船的容量越來越大，海纜電壓也逐漸增高。

　　嚴思指出，2020到2023年，歐洲新建海上風電項目的風機將從西門子和MHI Vestas開發的單機5—6兆瓦的渦輪機升級為8—9兆瓦的渦輪機，預計2024和2025年北海還將安裝單機10—12兆瓦的風機。這種巨型渦輪機，其葉片掃過的區域較英國的“倫敦眼”摩天輪更大。

　　目前歐洲安裝船市場已供過于求，有許多新的大容量安裝船進入市場，這些新的安裝船更適用于新一代風機，而較小的船只將從安裝市場退役到運維市場。對于海底傳輸電纜，大多數歐洲國家包括德國都使用33千伏的電纜，而荷蘭目前正在計劃用66千伏電纜來減少線損。因此所有大型渦輪機供應商正在開發可以使用66千伏的渦輪機。

　　上網電價怎么定

　　近年來隨著海上風電在技術上日漸成熟，其經濟性也有所改觀。2017年4月在德國實行的首輪競標中，有三個項目的競標結果為零補貼電價，平均成交價為44歐元/ MWh，中標的四座風電場將分別在2024、2025年投運并網。

　　“由于競標機制的存在，市場電價會越來越低，迫使風機開發商和整個海上風電的產業鏈包括設備供應商、安裝商等想方設法來降低相應的成本。”嚴思向eo記者表示。

　　在德國補貼機制下，海上風電采用的固定電價補貼由兩部分組成，一部分是上網電價補貼，為150歐元/MWh，德國政府希望能源開發企業未來能在市場上出售電能，因此有4歐元/MWh的小額補貼是電力直接交易所得，補貼電價合計為154歐元/MWh。自該政策實行13年以來，德國海上風電的電價補貼沒有波動。據嚴思介紹，享受補貼的時間長短則決于風場到海岸線的距離以及水深，離海岸線越遠，水深越深，補貼的時間也就越長，風場通常可享有不少于8年的補貼。

      2012年起德國修改了政策，風電場可選擇將補貼標準提高至190歐元/MWh，但相應補貼年限由12年降至8年，并規定8年后的補貼標準為35歐元/MWh。“選擇補貼的時間越短，錢就越多，但如果為了更高的安全性考慮，你可以決定選擇長期但低一點的補貼，”嚴思解釋道。

　　2017年德國政府將補貼機制調整為競標機制，而零補貼電價的出現正是競標機制的結果。官方給出的投標價格上限為120歐元/MWh，競標方在政府補貼價格的基礎上考慮日后投資、可能降低的成本，對價格做出預期。

　　據嚴思介紹，當時業內普遍預估的價格在100—120歐元/MWh，但第一輪競標的結果卻令人始料未及。丹麥最大的海上風電開發商DONG能源，中標110MW開發容量，電價是60歐元/兆瓦時，并將在2023年實施這一電價。更沒有想到的是有三個中標風場的電價是零補貼，這意味著他們將完全依賴市場電價。

　　這一結果令業內人士錯愕：競標價格為何如此之低，這些風場又能否盈利？

　　在嚴思看來，競標機制會推動所有參與方不斷尋求降低成本的解決方案，由于中標項目在2024、2025年并網，考慮到未來7年相關技術的發展，設備價格和建設成本會大幅降低，在零補貼下投產也有可能實現盈利。同時，由于2023年德國所有核電站將退役，火電逐步關停，加之2021到2025年間海上風電項目建設進度也將減慢，海上風電場運營商預測未來電力批發價格會上漲，因此造成了低成交價格。

　　低價的另一原因則是日趨完善的海上風電供應鏈。北海四國（英國、德國、丹麥、荷蘭）供應鏈十分完備，各大能源企業可以就近采購建設風場需要的裝備，這使得市場競爭加劇，歐洲安裝船市場已經面臨發展過剩，進而促進了過去幾年海上風電成本的下降。

　　盡管如此，建造成本的下降和市場電價的上升均有較大的不確定性，因此，新項目未來的風險較大，北海海上風電的競標已進入惡性競爭的怪圈。

　　今年4月德國將進行第二輪海上風電競標，業內人士也非常期待。從用戶的角度看，沒有政府補貼電價也意味著他們不用向發電商支付額外的補貼。

　　前期勘察如何保證安全

　　由于海上風電建設是一項龐大的系統工程，較陸上風電情況更為復雜，項目開發涉及融資、審批、風電場自然環境調整、海上風電項目的規劃管理、風機設備選型、建設期項目管理以及并網等眾多步驟，德國對于海上風電前期工作要求非常嚴格。

　　在勘察期，企業若想獲得海上風電開發許可，需要對環境、海床土壤的地質情況、施工聲音等進行勘測，以此判斷項目是否符合海上風電的基礎設計。

　　由于每個風機的基礎都可能不一樣，勘察時要從海底對土壤采樣并建模、計算來進行設計。嚴思對此解釋道“風機本身造價高昂，為了保證效益以及后期的穩定運行，前期花100萬—200萬歐元的設計費用是十分必要的。”

　　其次，還要對海床進行勘測和掃描，排查是否有二戰時期投下的未引爆的海底爆炸物，或者潛在的礦藏。此外，還需關注風浪參數、極端荷載參數以及風資源評估，以此來預估未來能否收回投資。

      在設計階段，德國海上風電還注重防腐，確保基座不會對環境造成不利影響。這是因為在海上風電基礎結構中，海水中的鋼結構占很大比重，而鋼結構在海水中易發生腐蝕，因此采用ICCP系統（陰極保護技術）十分必要。嚴思介紹，該系統是電化學保護技術的一種，其原理是向被腐蝕金屬結構物表面施加一個外加電流，被保護結構物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發生，加強對基座的保護。

　　前期工程完成后，風場運維時則更注重安全培訓。根據德國法律，海上風電工作人員到海上作業必須取得安全認證，海上事故發生時，作業人員須具備自救逃生能力。在一些公司不僅是工作人員，包括管理層都參與了安全管理培訓。通常為期兩個星期的培訓將花費6000—8000歐元的費用，取得證書后才能參加海上風電的相應工作。若要登上海上風電的設施，需遵循嚴格的安全流程，同時也要有3個人做相應支持，才能開展工作。但如果在運維過程中發現任何不安全因素，所有人都必須停止工作。

　　“我們最關注的是質量和可靠性。只有質量好，才能有高可靠性和合理的運營維護成本，運營時不可能通過大量的維護來解決質量差的問題。”嚴思說道。

　　嚴思指出，相比德國，中國海上風電還處于開發初期，因此借助長期穩定的上網電價補貼來培育海上風電產業鏈是十分必要的。但同時也要認識到，在風電技術快速發展的環境下，項目在設計上應適當“保守”，更好地保證工程質量和運行可靠性。