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《风能》国际|王征:浅析专属经济区的海上风电开发

海上风电以其快速的技术迭代、实现商业化规模化的潜力、在减碳减排方面的积极作用,已成为推动全球能源转型的关键力量。然而,如同陆上风电受到可用土地资源的限制一样,近岸或固定式海上风电的发展同样受到复杂海底状况、海上运输航线、渔业及景观影响等诸多因素的限制。随着近年来海上风电的强劲发展,适合发展固定式海上风电的近岸海域日趋减少。各国若想实现其海上风电规划目标,并保持产业发展的可持续性,势必需要走向深远海。

进军深远海,离不开相关海域的用海权,这是海上风电产业能否实现长足发展的一个关键因素。相较于目前中国海上风电项目开发主要集中在领海(从基线向外延伸至12海里范围内的海域)的布局,欧洲风电项目多位于各国的专属经济区(EEZ,从基线向外延伸至200海里范围内的海域)。如图1所示,欧洲海上风电累计装机容量排名前三的国家——英国、德国和荷兰,其很大比例的海上风电项目都分布在专属经济区。

图1 截至3月31日英国、德国和荷兰的海上风电项目分布[1]

本文将从在专属经济区开发海上风电的优势及必要性、在专属经济区开发海上风电的法理基础、部分欧洲国家的专属经济区海上风电开发现状、在专属经济区开发海上风电的难点与方法借鉴四个方面,来探讨专属经济区在推动海上风电产业发展中所起到的关键作用。

为何选择在专属经济区开发海上风电

海上风电的发展,尤其是距离人口聚集区较近的近岸风电项目,始终面临着一系列挑战,例如,对人居和环境潜在影响的争论、与适用于其他用途海域的冲突、陆上电网接入的限制、严苛的核准审查等,严重延误了欧洲各国为实现净零排放目标所规划的海上风电发展进程。而驱动从领海向专属经济区延展的,主要是以下几个因素:

地域优势:海洋能源资源的开发在很大程度上受到空间的限制。领海的面积有限,且面临更多的环境和生态保护限制。专属经济区为沿海国家提供了更为广阔的海域,有条件建造更大规模的单体风电场,从而使距离海岸更远的项目在经济性上变得可行。

资源优势:受限于国家领土范围和陆地地形,领海内的风能资源通常相对有限。专属经济区的风能资源风速相对更高、更稳定,可实现更高的容量系数。据国际能源署(IEA)测算,在攻克漂浮式海上风电技术并有可能在深水中布署海上风电场后,离岸300公里范围内的海域可释放8倍的年发电潜力。

经济潜力:开放专属经济区的海上风电开发,可以带来显著的经济增长和就业机会。海上风电场的建设和运营需要大量的人力与物力支持,增加的供应链需求会带动海上风电产业上下游企业的发展和技术创新,为当地经济和劳动力市场注入新的活力,成为驱动经济发展的新生产力。同时,沿海地区通常人口相对密集,经济更繁荣,用电需求更大。从专属经济区输出的电力更易被输送到沿海能源需求大的城市和工业中心,可以降低输电损耗和运输成本。

生态环境:人类靠近海岸的频繁活动,使沿海地区拥有相对更复杂的生态系统。近岸海上风电因为靠近工业、生产、消费、居住中心和沿海旅游区,较易与用于海上交通、军事和工业等用途的海域产生冲突,既阻碍了近海风电的开发潜力,又与环境的相互影响较深。专属经济区的海上风电开发因与岸上相关的互动较少,生态环境相对简单,项目在环评和核准方面面对的压力会相对较小。

能源转型:在专属经济区开发海上风电,不仅可以实现更大规模、更快替代传统能源,还具备一定的战略意义。除风电外,专属经济区广阔的海域也具备开发其他海洋能源资源的条件,如潮汐能和海洋热能等。另一个应用场景是绿氢。基于海上风电生产的绿氢,可以独立于主电网连接来存储和运输,既可以为海上航运船舶补充燃料,也具有成为全球市场交易商品的潜质。欧洲风电行业已经开始进行相关探索,一旦技术成熟并实现量产,将促使人们重新思考生产中心的位置。这将改变海上风电场的选址逻辑,使海上风电场具有在海上布局、生产及分配的战略位置。

这些驱动因素,同样适用于中国海上风电向专属经济区的延展。经过十多年的高速发展,中国建立起了完整、独立自主的风电全产业链。目前,在中国海上风电产业链向海外市场寻求机会的同时,如能将海上风电项目开发延伸至更广阔的专属经济区,有望通过提高项目需求来更好地匹配产能,进一步促进漂浮式海上风电的技术创新、产能升级,并利用中国海工的技术优势扩大就业、形成新的生产力。

能否在专属经济区开发海上风电

专属经济区的概念发源于渔权争端,在1945年后随着海底石油开采逐渐盛行。1982年12月10日,联合国第三次海洋法会议通过了《联合国海洋法公约》(United Nations Convention on the Law of the Sea,LOSC,下称《公约》)。《公约》界定了内水、领海、临接海域、大陆架、专属经济区、公海等重要概念,获得了150多个国家的联合签署,并于1994年11月16日生效,对全球的领海主权争端、海上天然资源管理、污染处理等具有重要的指导和裁决作用。

根据《公约》第五十六条,沿海国家在专属经济区内拥有以勘探和开发、养护与管理海床上覆水域和海床及其底土的自然资源(不论为生物或非生物资源)为目的的主权权利,以及在该区域内从事经济性开发和勘探,如利用海水、海流和风力生产能源等其他活动的主权权利。同时,《公约》限定沿海国家在专属经济区内根据《公约》行使其权利和履行其义务时,应适当顾及其他国家的权利和义务,并需要以符合《公约》规定的方式行事。

对照领海的概念,临海国家对其领海拥有主权,并享有对海洋资源和活动的管辖权,即沿岸国家可制订法律规章加以管理并运用其资源。外国船舶在领海拥有“无害通过”(innocent passage)的权利。然而,各国在其专属经济区内仅有权利从事经济性开发和管理自然资源,包括渔业、能源开发等;其他国家享有在该区域内自由航行、飞越、铺设海底电缆等的权利。

图2 海床地理与法律分区示意

专属经济区海上风电开发案例

如前文所述,在欧洲几个海上风电大国现有和规划的海上风电项目中,已有相当大比例位于各国的专属经济区。这表明在专属经济区开发海上风电,不仅有理论支持,也有现实案例佐证其可行性。接下来将分别梳理英国、德国、荷兰的海上风电项目分布位置。

一、英国

图3 截至2022年年底英国在运、在建及已获得差价合约(CfD)的海上风电项目分布[2]

图4 截至2022年年底英国已获核准但未锁定CfD及待核准和规划储备的海上风电项目分布[3]

根据图3和图4中各个海上风电项目的位置信息(跨领海边界的项目归入其大部分风电场所在的海域),统计汇总得到表1。

表1 截至2022年年底英国专属经济区海上风电项目统计

从表1可以看出,在英国在运海上风电项目总数中占比不足四分之一的专属经济区海上风电项目,却占据了这一类别项目总容量的半壁江山。就储备资产的平均项目容量而言,除已获核准但未锁定CfD的项目类别外,皆在吉瓦级以上,这从侧面印证了专属经济区海上风电项目较易获得规模优势。

二、德国

截至2023年年底,德国共有1566台海上风电机组(总装机容量约8.5GW)并网。其中,大部分海上风电机组位于北海,总装机容量为7.1GW;剩下的1.4GW海上风电装机分布在波罗的海。

从图5可以看出,蓝色部分所示的专属经济区海上风电装机容量(8GW),明显超过灰色部分所示的领海海上风电装机容量(0.5GW),前者占比高达94.2%。

图5 截至2023年年底德国海上风电累计装机容量分布[4]

三、荷兰

图6 荷兰专属经济区海上风电开发示意[5]

[红色虚线与红色实线之间为领海,橘红色实心标注为在运风电场,其他非蓝色标注(含实心和条状标示)为规划的风电场]

图7 荷兰海上风电路线图[6]

截至2023年年底,荷兰海上风电累计装机容量达到4.5GW。图6中沿海岸线的暗蓝区域为荷兰的领海,紧挨红色虚线外的海域为荷兰的专属经济区,实心深红与浅红区域为在运海上风电项目区。可以看出,除了Hollandse Kust(南)和Hollandse Kust(北)两个浅红区域的部分风电场在荷兰的领海内,其他海上风电项目均位于荷兰的专属经济区。

图7为荷兰拟于2030年实现21GW海上风电装机容量的路线图。从中可以看出,荷兰规划的全部海上风电项目(16.5GW)皆位于该国的专属经济区。
在欧洲,除上述排名前三的海上风电大国外,其他拥有海上风电项目的国家,如比利时、丹麦、法国、挪威,包括目前海上风电步伐迈得很大的中东欧国家,如波兰,都在制定海上风电发展目标和规划过程中充分考虑了利用各自的专属经济区。

如何规划专属经济区的海上风电开发

一、实施难点

虽然有法理的支持,但不难理解,周边各国在实际推动各自专属经济区的海上风电项目时,仍然会遇到一些潜在的难点。这些难点受多种因素影响,其微妙的平衡会直接左右跨国合作的推进。

政治因素:各国都有自己的政治利益和地缘政治考量,可能会影响到跨国合作的意愿和进程。国家间遗留的历史问题、外交关系的不确定性和潜在矛盾,都会增加合作的难度。

法律和管辖权:大型跨国海上风电项目(如在欧洲北海海域拟建的能源岛)往往涉及多个国家的专属经济区,因此,需要解决法律和管辖权的问题。各国之间可能存在不同的法律制度与管辖范围,必须协商制定统一的法律框架和合作机制。

资源和利益分配:海上风电项目牵涉资源的开发和利用,可能会涉及不同国家的资源和利益分配问题。如存在争议,需要进行国家间的谈判与协商。

技术和标准:跨国海上风电能项目可能会牵涉技术和标准的统一,以确保项目的安全性和可靠性。不同国家间的技术与标准往往存在差异,需要进行技术交流和合作。

经济和投资:海上风电项目投资规模大,涉及多个国家的经济利益和投资风险。欧洲各国之间既是竞争对手,又是合作伙伴关系,彼此间需要协商投资分配和风险共担机制,以确保项目的可行性和可持续性。

环境和社会影响:海上风电项目可能会对环境和社会产生影响,包括生态环境、渔业、航运等方面。临近各国之间共享一个生态环境或产业生态圈(如荷兰、德国、丹麦共享瓦登海生态圈),因此,需要协商和解决环境与社会影响的问题,保障项目的成功开发和可持续发展。

二、案例分析

为了让读者更好地理解欧洲各国如何在其专属经济区规划海上风电开发,下面将以英国为例予以分析。

1. 国家规划

英国在管理其专属经济区内的海上风电开发方面采取了一系列措施,以确保项目的可持续发展和有效管理,包括:

立法和政策框架:英国政府制定了海洋能源政策和法规框架,包括《海洋能源法》《海洋空间规划法》等。这些法规明确了海上风电项目的许可审批程序、环境保护要求、经济激励政策等,为海上风电项目开发提供了法律依据和指导原则。

海洋空间规划:英国政府实施了海洋空间规划(MSP),确定了适宜开发海上风电的区域,并考虑了其他海洋利用活动和生态环境方面的需要。海洋空间规划由政府部门和利益相关者共同制定,以确保海上风电开发与其他海洋活动保持协调一致。目前,英国正在进行4.5GW的凯尔特海用海权招标。其前期规划遵循了四个阶段的选址流程来确定拟开发海域:搜索区域(AOS)、项目开发领域(PDA)、硬约束筛选、软约束筛选。关于具体细节,可参考《风能》杂志2022年12月刊“国际”栏目文章《英国漂浮式海上风电开发的用海权规划》。

许可和审批:开发商需要向政府部门申请海上风电项目的许可和审批。英国海洋管理局(Marine Management Organisation,MMO)负责处理海洋能源项目的许可申请,审查项目计划、环境影响评估报告等材料,并根据法规规定进行审批。

环境保护:海上风电项目必须遵循环境保护原则,采取措施减少对海洋生态环境的影响。开发商需要提交环境影响评估报告,全面评估项目可能对海底植被、水下生物、海面生物等诸多因素产生的影响,并提出相应的保护措施。

监测监管:英国政府建立了监管体系,对海上风电项目的建设和运营过程进行监测和监管,包括定期检查、监测海上风电设施运行情况,确保项目符合许可条件和环境要求。

经济激励政策:英国政府推出了一系列经济激励政策,鼓励海上风电项目的发展和投资,包括海洋能源补贴、税收优惠、电力购买合同等,为项目提供经济支持和保障。

社区参与:英国政府鼓励在海洋能源项目开发过程中加强社区参与和做好公众咨询,包括与当地居民、渔民、环保组织和其他利益相关者进行合作,共同规避潜在风险,确保项目的可持续性和社会认可度。

2. 国际协作

英国与邻国就专属经济区海上风电开发进行了协商和合作,尤其是在北海区域,通常包括以下几种方式:

国际法律框架:英国与邻国协商使用专属经济区开发海上风电时,可以依据《公约》进行协商。《公约》为海洋法律框架提供了全球性规范,其中包括关于专属经济区资源开发和管理的条款。

双边协议:英国与邻国可以通过双边协议,就专属经济区海上风电开发进行协商和达成协议。这些协议可能涉及海上风能资源的共享、项目的合作开发、资源利益的分配等方面,如与其他欧洲大陆国家的互联互通。

多边协商:英国可以参与多边协商,通过论坛或多边倡议与其他邻国就专属经济区海上风电开发达成共识和协议。这种方式有利于促进区域内海上风能资源的最优利用,通过跨国项目合作提升项目的规模效益。

国际/区域合作组织:英国可以通过国际组织合作,与邻国共同参与海洋能源项目的规划和管理,协调海域空间规划,解决潜在冲突,共同制定标准和准则,以确保海上风电开发的一致性和可持续性。例如,英国可以与欧盟、北海国际合作组织等开展合作,推动海上风电开发的跨国合作和协调。

技术和经验交流:英国与邻国可以进行技术和经验交流,共享海上风电开发方面的技术创新、经验和最佳实践,这有助于提高海上风电项目的开发效率和可靠性,降低成本,实现共赢。

环境保护与生态协调:英国与邻国可以围绕海上风电项目的环境保护和生态协调进行协商与合作,包括共同制定环境保护标准、生态风险评估、生态监测等,以保护海洋生态环境和渔业资源。

小结

综上所述,专属经济区在推动海上风电产业发展中扮演着至关重要的角色。一方面,专属经济区拥有丰富的海上风电资源,这些资源的开发利用对于满足国家能源需求、推动能源转型是至关重要的。另一方面,根据《公约》,各国拥有并享有其专属经济区内的资源开发权利,这为海上风电开发提供了法理基础。欧洲的海上风电开发早已步入专属经济区,并占有相当高的比重,成为未来海上风电储备资产的重要海域。然而,专属经济区海上风电的开发也面临着诸多挑战,包括国际关系、技术难题、环境影响评估等方面的问题。这就要求各国必须加强国际合作与经验分享,建立健全各自的政策法规框架,促进区域间多边协商,加强环境保护与社会参与度。期待各国通过共同努力,可以最大化利用专属经济区的海上风能资源,实现海上风电产业的可持续发展,为未来能源安全和环境保护作出应有的贡献。

本文分析了在专属经济区开发海上风电的必要性和可行性,以及通过借鉴欧洲已实现的成功案例,梳理难点,总结经验,希望可以帮助读者更好地理解专属经济区在推动海上风电产业发展中所发挥的关键作用,为中国未来海上风电的可持续性发展提供指导和借鉴。CWEA

来源:《风能》杂志 文:王征 “征谈英伦” 专栏文章

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