Ветроэнергетика Дании
Дания была пионером в развитии коммерческой ветроэнергетики в 1970-х годах, и сегодня значительная часть ветряных турбин по всему миру производится датскими производителями, такими как Vestas — крупнейший в мире производитель ветряных турбин — вместе со многими поставщиками компонентов. В электроэнергетическом секторе Дании ветряная энергия произвела эквивалент 47% от общего потребления электроэнергии Дании в 2019 году, по сравнению с 43,4% в 2017 году, 39% в 2014 году и 33 % в 2013 г. В 2012 г. правительство Дании приняло план по увеличению доли производства электроэнергии за счет ветра до 50 % к 2020 г. и до 84 % к 2035 г. В 2017 г. Дания занимала 4-е место в мире по показателям энергетической архитектуры. по данным Всемирного экономического форума и второе место в мире по энергетической безопасности в 2019 году по данным Мирового энергетического совета.
В 2022 году Дания стала 17-й страной в мире по установленной мощности ветрогенерации (7 ГВт).
Общая установленная мощность ветрогенерации (МВт)
Год
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
Мощность (МВт)
5 227
5 476
5 758
6 128
6 235
7 014
7 088
В 2022 году ветряными электростанциями было выработано 55% электроэнергии.
История
По мере роста опасений по поводу глобального потепления в 1980-х годах Дания обнаружила относительно высокие выбросы углекислого газа на душу населения, в первую очередь из-за угольных электростанций, которые стали нормой после энергетических кризисов 1973 и 1979 годов. Возобновляемые источники энергии стали естественным выбором для Дании, уменьшив как зависимость от других стран в плане энергии, так и загрязнение от глобального потепления.
Многие страны пытались субсидировать экологически чистые технологии, такие как ветроэнергетика, и большинству из них не удалось создать жизнеспособную отрасль. Датская система была исключением, поскольку в первые годы она обеспечивала 30% первоначальных капитальных затрат, которые постепенно снижались до нуля, но при этом сохранялся льготный тариф. Субсидия капитальных затрат была снижена до 20% в июне 1985 года, когда ветряные турбины получали 50 миллионов датских крон в год. Другие виды возобновляемой энергии получили 37 миллионов долларов. Научно-исследовательское учреждение «Технологический институт» определило множество конкретных потребностей в улучшении, подтолкнув разработку от разовых к системным решениям.
29 марта 1985 года, за год до Чернобыльской катастрофы, датчане приняли закон, запрещающий строительство атомных электростанций. В этом процессе значительную роль сыграло датское массовое движение. Логотип Датского антиядерного движения (OOA) в виде улыбающегося солнца «Atomkraft, Nej Tak» («Ядерная энергия, нет, спасибо») распространился по всему миру, а Датская организация по возобновляемым источникам энергии (OVE) продвигала возобновляемые альтернативы.
Дания приняла цель сократить выбросы углерода на 22% по сравнению с уровнем 1988 года к 2005 году .
Ветровые ресурсы
В Дании относительно умеренная средняя скорость ветра в диапазоне 4,9–5,6 м/с, измеренная на высоте 10 м. Береговые ветровые ресурсы наиболее высоки в западной части страны и на восточных островах с береговой линией, обращенной на юг или запад. Ветер сильнее осенью и зимой и ниже летом, а в Дании также имеется около 2,3 ГВт солнечной энергии. Страна имеет очень большие прибрежные ветровые ресурсы и большие участки морской территории с глубиной мелководья 5–15 м, где размещение наиболее целесообразно. На этих участках скорость ветра выше, примерно 8,5–9,0 м/с на высоте 50 м. Серьезных проблем из-за изменчивости ветра не было, хотя есть временная проблема, связанная с подключением большого блока ветровой энергии от морских ветряных электростанций к одной точке на слабом участке передающей сети. Ресурсы ветра над Данией были нанесены на карту в 1999 году компанией EMD International A/S и Национальной лабораторией Рисё. Картографирование выполнено с разрешением сетки 200 м с использованием моделей WindPRO и WAsP. Результаты были проверены на более чем 1200 ветряных турбинах по всей стране.
Дания соединена линией электропередачи с другими европейскими странами (например, Кросс-Скагеррак ) на уровне взаимосвязи электроэнергии (мощность передачи по отношению к производственной мощности) 44% в 2015 г. и с тех пор увеличилась. Дания также сохранила 6 ГВт своих традиционных электростанций, поэтому ей не нужно устанавливать дополнительные пиковые нагрузки, чтобы сбалансировать свою ветровую энергию. Вместо этого при необходимости он покупает дополнительную мощность у своих соседей. При некотором укреплении сети Дания планирует еще больше увеличить долю ветра. В 2010 г. планировалось выйти на 50% потребления в 2020 г. (что было практически выполнено), а в 2035 г. до 84 %.
Аналитики ожидают, что стоимость энергии ветра составит 30 эре/кВтч, а стоимость ее обработки – 15 эре/кВтч, что ниже, чем у угля и природного газа, минимум 55 эре/кВтч. Из-за их неспособности следовать за нагрузкой энергия ветра получает более низкую цену.
Потребление энергии ветра
Датские станции централизованного теплоснабжения используют 100 петаджоулей в год, но небольшая часть этого потребления приходится на 180 МВт электродных котлов , установленных на электростанциях, или 374 МВт крупных тепловых насосов. Котлы используются только для выработки собственного электричества электростанции, когда цены отрицательные, чтобы не платить налог. Расширение централизованного теплоснабжения с использованием энергии ветра считается экономически эффективным без учета налогов.
Количество бытовых тепловых насосов остановилось на уровне 70 000 в 2015 году из-за не облагаемых налогом древесных гранул, а цель в 300 000 малых тепловых насосов в 2035 году вряд ли будет достигнута, что снизит ценность большей энергии ветра, если налог на электроэнергию не будет снижен.
Пиковые рекорды
Прибой волн у северного морского побережья Дании вечером 9 июля 2015 года, когда был установлен новый рекорд пиковой генерации.
Поскольку Дания продолжает устанавливать дополнительные мощности, они продолжают устанавливать новые производственные рекорды. Это естественное следствие роста мощностей. Вечером 9 июля 2015 г. из-за необычно сильного ветра 116% национального потребления электроэнергии производилось ветряными электростанциями, а в 3 часа ночи следующего дня при низком спросе производство ветра превысило 140% текущего спроса
Экспорт электроэнергии из Дании
В 2020 году Дания произвела 16,3 ТВт-ч ветровой энергии, из которых 15 ТВт-ч (91,8%) было потреблено в Дании в час. Еще 0,8 ТВт-ч ветровой энергии было импортировано.
В 2017 году годовое производство ветровой энергии соответствовало примерно 43% электроэнергии, потребляемой в Дании. Доля этого, которая фактически потребляется в Дании, оспаривается, поскольку более крупные гидроэнергетические ресурсы Норвегии (и в некоторой степени Швеции) используются в качестве хранилища сети с низкими потерями. Гидроэнергетика может быстро сократить выработку энергии, когда ветряные электростанции вырабатывают электроэнергию, сохраняя воду на потом, и могут экспортировать электроэнергию в Данию, когда мощность ветра падает. В краткосрочной перспективе Дания импортирует электроэнергию из Норвегии в дневное время и экспортирует в ночное время. В долгосрочной перспективе Дания импортирует электроэнергию летом и экспортирует зимой. Ветер сильнее осенью и зимой, когда потребление также велико. Эта услуга производства и потребления со сдвигом во времени также используется во всем мире в гидроаккумулирующих электростанциях, балансирующих угольные и атомные электростанции.
Для торговли с Норвегией со сдвигом во времени Дания экспортирует по 157 датских крон/МВтч, а импортирует по 212 датских крон/МВтч. Низкая корреляция между ветровой энергией в Норвегии и Дании. Рыночная цена иногда падает почти до нуля или ниже нуля, особенно при сильном ветре и низком потреблении. В 2014 г. было 46 часов с отрицательными ценами на сумму 37,7 млн датских крон.В 2015 г. отрицательные цены наблюдались в течение 65 часов в Западной Дании и 36 часов в Восточной Дании – менее 1% времени. Цены в Дании в основном отрицательные, тогда как цены в Германии еще более отрицательные; 90% сокращения происходит по запросу немецких производителей электроэнергии и составляет 2% (или 80 миллионов датских крон в 2018 году) производства ветровой энергии. В большинстве лет сокращение в основном происходило на тепловых электростанциях, но в 2020 году оно стало в основном касаться ветряных турбин. В 2019 году Германия заплатила за сокращение 420 ГВтч датской ветровой энергии, а в 2020 году это число увеличилось до 1463 ГВтч. (плюс 1 066 ГВтч на тепловую энергию), заработав 522 миллиона датских крон.
24-часовой период 2 сентября 2015 года был первым случаем, когда большая часть электроэнергии была получена от ветра, и в Западной Дании не работали центральные электростанции, а стабильность сети поддерживалась компенсаторами.
Дания, как правило, является транзитной страной для торговли электроэнергией между гораздо более крупными рынками в Норвегии, Швеции, Германии и Нидерландах ( COBRAcable ), и планирует добавить кабели в Англию ( Viking Link ), еще больше расширяя функциональность быть перекрестком для электричества.
С 2005 по 2010 год были сделаны заявления о том, что до 40% ветровой энергии экспортируется, возразили утверждениями, что только 1% был экспортирован.
Согласно первому аргументу, мощность, превышающая непосредственный спрос, экспортируется в соседние страны по более низким ценам. Часть выгоды от этого достается северным соседям Дании: когда Дания экспортирует электроэнергию, она продается по цене на спотовом рынке , которая для передачи должна быть ниже, чем на импортном рынке.
Согласно второму аргументу, корреляция между экспортом и ветровой энергией слабая, и аналогичная корреляция существует с обычными тепловыми установками, частично работающими для централизованного теплоснабжения; Между тем, причинно-следственный анализ показывает, что экспорт из Дании обычно происходит в результате эффекта очередности , когда крупные тепловые электростанции имеют резервные мощности в периоды, когда цена на электроэнергию на спотовом рынке высока.
В любом случае, экспортная цена является промежуточной между ценами двух регионов, поэтому экспортирующий TSO (Energinet) использует прибыль для снижения тарифов примерно на 500 миллионов датских крон в год. Ветроэнергетические организации заявляют, что Дания экспортирует электроэнергию по более высокой цене, чем импортирует.
Источники
Дания была пионером в развитии коммерческой ветроэнергетики в 1970-х годах, и сегодня значительная часть ветряных турбин по всему миру производится датскими производителями, такими как Vestas — крупнейший в мире производитель ветряных турбин — вместе со многими поставщиками компонентов. В электроэнергетическом секторе Дании ветряная энергия произвела эквивалент 47% от общего потребления электроэнергии Дании в 2019 году, по сравнению с 43,4% в 2017 году, 39% в 2014 году и 33 % в 2013 г. В 2012 г. правительство Дании приняло план по увеличению доли производства электроэнергии за счет ветра до 50 % к 2020 г. и до 84 % к 2035 г. В 2017 г. Дания занимала 4-е место в мире по показателям энергетической архитектуры. по данным Всемирного экономического форума и второе место в мире по энергетической безопасности в 2019 году по данным Мирового энергетического совета.
В 2022 году Дания стала 17-й страной в мире по установленной мощности ветрогенерации (7 ГВт).
| Общая установленная мощность ветрогенерации (МВт) | |||||||
| Год | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 |
| Мощность (МВт) | 5 227 | 5 476 | 5 758 | 6 128 | 6 235 | 7 014 | 7 088 |
В 2022 году ветряными электростанциями было выработано 55% электроэнергии.
История
По мере роста опасений по поводу глобального потепления в 1980-х годах Дания обнаружила относительно высокие выбросы углекислого газа на душу населения, в первую очередь из-за угольных электростанций, которые стали нормой после энергетических кризисов 1973 и 1979 годов. Возобновляемые источники энергии стали естественным выбором для Дании, уменьшив как зависимость от других стран в плане энергии, так и загрязнение от глобального потепления.
Многие страны пытались субсидировать экологически чистые технологии, такие как ветроэнергетика, и большинству из них не удалось создать жизнеспособную отрасль. Датская система была исключением, поскольку в первые годы она обеспечивала 30% первоначальных капитальных затрат, которые постепенно снижались до нуля, но при этом сохранялся льготный тариф. Субсидия капитальных затрат была снижена до 20% в июне 1985 года, когда ветряные турбины получали 50 миллионов датских крон в год. Другие виды возобновляемой энергии получили 37 миллионов долларов. Научно-исследовательское учреждение «Технологический институт» определило множество конкретных потребностей в улучшении, подтолкнув разработку от разовых к системным решениям.
29 марта 1985 года, за год до Чернобыльской катастрофы, датчане приняли закон, запрещающий строительство атомных электростанций. В этом процессе значительную роль сыграло датское массовое движение. Логотип Датского антиядерного движения (OOA) в виде улыбающегося солнца «Atomkraft, Nej Tak» («Ядерная энергия, нет, спасибо») распространился по всему миру, а Датская организация по возобновляемым источникам энергии (OVE) продвигала возобновляемые альтернативы.
Дания приняла цель сократить выбросы углерода на 22% по сравнению с уровнем 1988 года к 2005 году .
Ветровые ресурсы
В Дании относительно умеренная средняя скорость ветра в диапазоне 4,9–5,6 м/с, измеренная на высоте 10 м. Береговые ветровые ресурсы наиболее высоки в западной части страны и на восточных островах с береговой линией, обращенной на юг или запад. Ветер сильнее осенью и зимой и ниже летом, а в Дании также имеется около 2,3 ГВт солнечной энергии. Страна имеет очень большие прибрежные ветровые ресурсы и большие участки морской территории с глубиной мелководья 5–15 м, где размещение наиболее целесообразно. На этих участках скорость ветра выше, примерно 8,5–9,0 м/с на высоте 50 м. Серьезных проблем из-за изменчивости ветра не было, хотя есть временная проблема, связанная с подключением большого блока ветровой энергии от морских ветряных электростанций к одной точке на слабом участке передающей сети. Ресурсы ветра над Данией были нанесены на карту в 1999 году компанией EMD International A/S и Национальной лабораторией Рисё. Картографирование выполнено с разрешением сетки 200 м с использованием моделей WindPRO и WAsP. Результаты были проверены на более чем 1200 ветряных турбинах по всей стране.
Дания соединена линией электропередачи с другими европейскими странами (например, Кросс-Скагеррак ) на уровне взаимосвязи электроэнергии (мощность передачи по отношению к производственной мощности) 44% в 2015 г. и с тех пор увеличилась. Дания также сохранила 6 ГВт своих традиционных электростанций, поэтому ей не нужно устанавливать дополнительные пиковые нагрузки, чтобы сбалансировать свою ветровую энергию. Вместо этого при необходимости он покупает дополнительную мощность у своих соседей. При некотором укреплении сети Дания планирует еще больше увеличить долю ветра. В 2010 г. планировалось выйти на 50% потребления в 2020 г. (что было практически выполнено), а в 2035 г. до 84 %.
Аналитики ожидают, что стоимость энергии ветра составит 30 эре/кВтч, а стоимость ее обработки – 15 эре/кВтч, что ниже, чем у угля и природного газа, минимум 55 эре/кВтч. Из-за их неспособности следовать за нагрузкой энергия ветра получает более низкую цену.
Потребление энергии ветра
Датские станции централизованного теплоснабжения используют 100 петаджоулей в год, но небольшая часть этого потребления приходится на 180 МВт электродных котлов , установленных на электростанциях, или 374 МВт крупных тепловых насосов. Котлы используются только для выработки собственного электричества электростанции, когда цены отрицательные, чтобы не платить налог. Расширение централизованного теплоснабжения с использованием энергии ветра считается экономически эффективным без учета налогов.
Количество бытовых тепловых насосов остановилось на уровне 70 000 в 2015 году из-за не облагаемых налогом древесных гранул, а цель в 300 000 малых тепловых насосов в 2035 году вряд ли будет достигнута, что снизит ценность большей энергии ветра, если налог на электроэнергию не будет снижен.
Пиковые рекорды
Прибой волн у северного морского побережья Дании вечером 9 июля 2015 года, когда был установлен новый рекорд пиковой генерации.
Поскольку Дания продолжает устанавливать дополнительные мощности, они продолжают устанавливать новые производственные рекорды. Это естественное следствие роста мощностей. Вечером 9 июля 2015 г. из-за необычно сильного ветра 116% национального потребления электроэнергии производилось ветряными электростанциями, а в 3 часа ночи следующего дня при низком спросе производство ветра превысило 140% текущего спроса
Экспорт электроэнергии из Дании
В 2020 году Дания произвела 16,3 ТВт-ч ветровой энергии, из которых 15 ТВт-ч (91,8%) было потреблено в Дании в час. Еще 0,8 ТВт-ч ветровой энергии было импортировано.
В 2017 году годовое производство ветровой энергии соответствовало примерно 43% электроэнергии, потребляемой в Дании. Доля этого, которая фактически потребляется в Дании, оспаривается, поскольку более крупные гидроэнергетические ресурсы Норвегии (и в некоторой степени Швеции) используются в качестве хранилища сети с низкими потерями. Гидроэнергетика может быстро сократить выработку энергии, когда ветряные электростанции вырабатывают электроэнергию, сохраняя воду на потом, и могут экспортировать электроэнергию в Данию, когда мощность ветра падает. В краткосрочной перспективе Дания импортирует электроэнергию из Норвегии в дневное время и экспортирует в ночное время. В долгосрочной перспективе Дания импортирует электроэнергию летом и экспортирует зимой. Ветер сильнее осенью и зимой, когда потребление также велико. Эта услуга производства и потребления со сдвигом во времени также используется во всем мире в гидроаккумулирующих электростанциях, балансирующих угольные и атомные электростанции.
Для торговли с Норвегией со сдвигом во времени Дания экспортирует по 157 датских крон/МВтч, а импортирует по 212 датских крон/МВтч. Низкая корреляция между ветровой энергией в Норвегии и Дании. Рыночная цена иногда падает почти до нуля или ниже нуля, особенно при сильном ветре и низком потреблении. В 2014 г. было 46 часов с отрицательными ценами на сумму 37,7 млн датских крон.В 2015 г. отрицательные цены наблюдались в течение 65 часов в Западной Дании и 36 часов в Восточной Дании – менее 1% времени. Цены в Дании в основном отрицательные, тогда как цены в Германии еще более отрицательные; 90% сокращения происходит по запросу немецких производителей электроэнергии и составляет 2% (или 80 миллионов датских крон в 2018 году) производства ветровой энергии. В большинстве лет сокращение в основном происходило на тепловых электростанциях, но в 2020 году оно стало в основном касаться ветряных турбин. В 2019 году Германия заплатила за сокращение 420 ГВтч датской ветровой энергии, а в 2020 году это число увеличилось до 1463 ГВтч. (плюс 1 066 ГВтч на тепловую энергию), заработав 522 миллиона датских крон.
24-часовой период 2 сентября 2015 года был первым случаем, когда большая часть электроэнергии была получена от ветра, и в Западной Дании не работали центральные электростанции, а стабильность сети поддерживалась компенсаторами.
Дания, как правило, является транзитной страной для торговли электроэнергией между гораздо более крупными рынками в Норвегии, Швеции, Германии и Нидерландах ( COBRAcable ), и планирует добавить кабели в Англию ( Viking Link ), еще больше расширяя функциональность быть перекрестком для электричества.
С 2005 по 2010 год были сделаны заявления о том, что до 40% ветровой энергии экспортируется, возразили утверждениями, что только 1% был экспортирован.
Согласно первому аргументу, мощность, превышающая непосредственный спрос, экспортируется в соседние страны по более низким ценам. Часть выгоды от этого достается северным соседям Дании: когда Дания экспортирует электроэнергию, она продается по цене на спотовом рынке , которая для передачи должна быть ниже, чем на импортном рынке.
Согласно второму аргументу, корреляция между экспортом и ветровой энергией слабая, и аналогичная корреляция существует с обычными тепловыми установками, частично работающими для централизованного теплоснабжения; Между тем, причинно-следственный анализ показывает, что экспорт из Дании обычно происходит в результате эффекта очередности , когда крупные тепловые электростанции имеют резервные мощности в периоды, когда цена на электроэнергию на спотовом рынке высока.
В любом случае, экспортная цена является промежуточной между ценами двух регионов, поэтому экспортирующий TSO (Energinet) использует прибыль для снижения тарифов примерно на 500 миллионов датских крон в год. Ветроэнергетические организации заявляют, что Дания экспортирует электроэнергию по более высокой цене, чем импортирует.