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就是风狂,荷德丹 3 国计划填海造岛开发 100 吉瓦离岸风能

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就是风狂,荷德丹 3 国计划填海造岛开发 100 吉瓦离岸风能

中国正在南海填海造岛,为的是抢领海、抢经济海域,在欧洲,多国际化则正打算在北海中央填海造岛,不是为了彼此抢夺经济海域资源,而是为了共同开发北海的风能资源。

这块区域是位于北海中央、英国东岸以东 100 公里远的一片浅海沙洲──多格沙洲(Dogger Bank),整片浅滩面积约 1.76 万平方公里大小,将近半个台湾大,水深 15~36 米,远比附近海域浅,落差大约有 20 米之多,这片广大浅滩成为设立离岸风力发电场的良好场域。

欧洲风能协会(WindEurope)统计指出,目前北海是欧洲离岸风能建设主要地区,累积至今,北海占欧洲离岸风能发电容量的 72%,近年来占比更高,2016 年,北海占欧洲离岸风能安装发电容量的 96.4%。不过,即使北海已经是欧洲离岸风能的重镇,到目前累积总发电容量不过 1.5 吉瓦,但是多格沙洲上却有高达 100 吉瓦的潜力,怪不得兴起填海造岛的“风狂”梦想。

想在这片浅滩上兴建浩大的离岸风力发电计划,唯一的问题是,多格沙洲在北海中央,前不着村后不着店,但是这阻止不了求绿能若渴的欧洲诸国,为了开发这片广大的潜在资源,以丹麦为首,加上荷兰与德国投资,开始研究在多格沙洲上填海造岛的远大计划。

这项计划主导者,是荷兰与德国跨国电网营运商 TenneT 与丹麦国家电网(Energinet.dk),TenneT 于 2016 年 6 月提出这个构想,2017 年 3 月,丹麦国家电网成为率先响应的合作伙伴;此外,TenneT 德国分部也参与此一计划,使得这项计划成为荷、德、丹 3 国共同开发的计划。TenneT 表示,多格人造岛计划,将会是整个欧洲达成巴黎气候峰会上巴黎协定中 2050 年绿能目标的一大步。

设置电力转天然气的储能系统

计划中打算填海造岛,成为北海风能集中调度中心,以支援广大多格浅滩上预计将可兴建总共 70~100 吉瓦(gigawatt)发电容量规模的离岸风力发电场,岛上可供驻扎人员、设备,并兴建机场,减轻离岸风场建设与营运维护的运输困难,比起从各国千里迢迢发出工作船驶往北海中央,统一运到岛上,再从岛上调度,在物流方面可节省许多成本与时间。

人造岛更同时成为连结北海诸国的跨国高压输电节点,连往英国、荷兰、丹麦、德国、挪威,岛上还要兴建太阳能发电场。TenneT 与丹麦国家电网认为,造岛后成为跨国电力调度中心,风场输电往各国的高压直流输配线路,同时为各国之间的电力调度线路,一鱼两吃,可以大为增加离岸风能的经济效益,相对分摊降低建设成本。

但这项计划的野心还不只于此,丹麦国家电网表示,这个人造岛上,还可能计划设置电力转天然气的储能系统。

电力转天然气系统,是在电力过剩时,将电力以化学能方式储存的想法。过去将电力转为化学能的想法,主流是电解水以氢的形式储存化学能,德国有小规模测试,但是氢与现有能源基础建设的整合性成为扩大应用的一大障碍,因此,进一步有了电解水后,不是直接以氢来储存化学能,而是用来结合二氧化碳后,制造出甲烷,也就是天然气的主要成分,以甲烷来储存化学能,这有许多好处,因为甲烷可直接供给燃气发电厂发电,同时世界各国也早就有天然气输送管线的基础设施,可透过这些管线轻易输送。

北海油田原本就有天然气管线,多格人造岛计划若将多余电力转换为甲烷,不仅可以储存,还可直接接上北海天然气管线,输送到各国去,成为人造岛计划的另一个优势。

将电能传换为化学能的能源损耗相当高,原本并不划算,但若考虑跨国长途输送,那就另当别论,因为电力跨国长途输送得先转换为高压直流电,传送到目的地之后再逆变回交流电,降压接轨当地的交流电电网,中间的转换损耗也不小。甲烷一旦制造出来,甲烷就是甲烷,经管线长程输送,损失不大,不像长程输电得一再转换。

这项雄心勃勃的计划结合支援离岸风力发电场、跨国长程输配电力调度中心,以及电力转天然气储能系统,看来潜力雄厚。不过,先前欧洲各国也提出过其他北海人造岛计划,最终却没有实现。

2013 年,比利时政府规划兴建甜甜圈形状的人造岛,用来当离岸抽蓄水电储能站,储存过剩的风能,这个主意显然其中有些点子被 TenneT 吸收成为多格人造岛计划的一部分,但本身却并未执行。民间部分,2008 年时,发明家多明尼克麦可里斯(Dominic Michaelis)提出开发海中浮岛装置,以同时利用离岸风能、太阳能、波浪、洋流、海水温差发电,但也没有实现。

多格人造岛计划的最大隐忧,是英国的动向,英国在多格浅滩也有离岸风力计划,原本是多格人造岛计划的天然潜在盟友,但是随着英国脱欧,合作上可能会出现额外阻碍。

丹麦国家电网保持乐观,表示希望北海各国的电网营运商都会发现这个计划的潜力,一一加入,更广邀其他合作伙伴,表示合作伙伴越多越好。这个风狂计划是否能够实现,就看 TenneT 与丹麦国家电网的外交手腕,要是真能实现,将是对欧洲能源版图有巨大冲击的划时代建设。

  • Denmark, Germany and the Netherlands Want to Build an Island Hub to Support 100GW of Offshore Wind

(首图来源:Energinet.dk)

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