Ветроэнергетика Великобритании
Соединенное Королевство является лучшим местом для ветроэнергетики в Европе и одним из лучших в мире. К 2023 году в Великобритании было более 11 тысяч ветряных турбин общей установленной мощностью 28 гигаватт (ГВт): 14 ГВт на суше и 14 ГВт на море, шестая по величине мощность среди всех стран. Энергия ветра вырабатывает около 25% электроэнергии в Великобритании , превзойдя уголь в 2016 году и атомную энергию в 2018 году. Это крупнейший источник возобновляемой электроэнергии в Великобритании.
В 2022 году Великобритания стала 6-й страной в мире по установленной мощности ветрогенерации (28,5 ГВт) и стала 10-й страной в мире по добавлению новых мощностей 1,4 ГВт за 2022 год.
С 2023 года вся ветроэнергетика снижает цену на электроэнергию: но в предыдущие годы наземная ветроэнергетика, построенная до середины 2010-х годов, и морская ветроэнергетика, построенная до конца 2010-х годов, иногда повышали цену на электроэнергию. Опросы общественного мнения постоянно показывают сильную поддержку ветровой энергии в Великобритании, при этом почти три четверти населения согласны с ее использованием, даже для людей, живущих рядом с наземными ветряными турбинами.
Сравнение средней скорости ветра Великобритании и Германии
Правительство взяло на себя обязательство значительно расширить морскую мощность до 50 ГВт к 2030 году, с 5 ГВт от плавучего ветра. Одной из причин этого является повышение энергетической безопасности .
В 2021 году 21% электроэнергии было выработано с помощью ветрогенерации. В 2022 году ветряными электростанциями было выработано 24,6% электроэнергии.
Мощность и генерация ветровой энергии в Великобритании
Год
Суммарная
мощность
(МВт)
Генерация
(ГВтч)
Коэффициент мощности %
(наземный %, морской %)
% от общего
потребления электроэнергии
2008
2974
5357
20,6
1,50
2009
4051
6904
19,5
2.01
2010
5204
7950
17,4
2,28
2011
6540
12 675
22.1
3,81
2012
8871
20 710
26,7
5,52
2013
10 976
24 500
25,5
7,39
2014
12 440
28 100
25,8
9.30
2015
13 602
40 442
33,9
11,0
2016
16 218
37 368
26,3
12
2017
19 837
49 607
28,5
17
2018
21 700
57 100
30,0
18
2019
23 950
64 134
32%
21
2020
24 485
75 369
~35,5 (28, 46)
24
2021
25 730
64 460
~ 29,3 (23, 37)
21
2022
28 759
80 162
(27.3, 41.1)
24,6
Аукционные ставки
В британском контракте на аукционы по разнице цен 2017 и 2019 годов оффшорные ветряные электростанции подали заявки на поставку сети по ценам исполнения, намного ниже, чем когда-либо прежде: 57,50 фунтов стерлингов за МВтч на аукционе 2017 года и 39,65 фунтов стерлингов за МВтч на аукционе 2019 года. Эти значения ниже предполагаемых затрат на ветряные электростанции, изложенных в предыдущем разделе, и поэтому широко воспринимаются как свидетельство фундаментальных изменений в экономике оффшорной ветроэнергетики; другими словами, технический прогресс привел к значительному снижению затрат.
Аналогичного снижения цен предложений от береговых ветряных электростанций не было. Самая низкая успешная заявка в рамках режима CfD составила 79,99 фунтов стерлингов за МВтч.
Влияние на цену на электроэнергию
Строительство ветряных электростанций в Великобритании поддерживается за счет Обязательства по возобновляемым источникам энергии, а с 2016 года — за счет гарантийной поддержки цены в рамках режима «Контракты на разницу». Приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) морского ветра в 2018 году находилась в диапазоне 100–150 фунтов стерлингов за МВтч. Тем не менее, на недавних аукционах CfD для морских ветровых проектов были согласованы цены исполнения на уровне 39,65 фунтов стерлингов/МВтч, что привело к предположению, что имело место эквивалентное снижение базовых затрат. Из-за структуры контракта на разницу договоренностей ветряные генераторы платят правительству, когда цены на электроэнергию превышают страйк-цену. Оптовые цены на электроэнергию в среднем составляли 57 фунтов стерлингов за МВтч в 2018 году и 113 фунтов стерлингов за МВтч в 2021 году, после чего в 2022 году они резко превысили 400 фунтов стерлингов за МВтч.
Морской ветер исторически был дороже, чем наземный ветер, но в 2016 году было предсказано, что у него будет самая низкая приведенная стоимость электроэнергии в Соединенном Королевстве в 2020 году, когда к генерирующим технологиям будет применяться стоимость углерода. На аукционе AR4 CFD 2022 г. морская ветроэнергетика распродавалась по средней цене 37,35 фунтов стерлингов за МВтч по сравнению со средней ценой наземных ветроэнергетических установок 42,47 фунтов стерлингов за МВтч (обе цены 2012 года).
Исторически сложилось так, что энергия ветра немного повышала стоимость электроэнергии. В 2015 году было подсчитано, что использование энергии ветра в Великобритании увеличило средний годовой счет за электроэнергию на 18 фунтов стерлингов. Это были дополнительные затраты потребителей на использование ветра для производства около 9,3% годовой суммы (см. таблицу ниже) — около 2 фунтов стерлингов за каждый 1%.
Фактическая эффективность затрат
Статистический и эконометрический анализ большинства наземных и морских ветряных электростанций, построенных в Соединенном Королевстве с 2002 года, мощностью более 10 МВт, был проведен бывшим профессором Школы экономики Эдинбургского университета от имени антиветровой компании. Было установлено, что фактическая стоимость ветрогенерации на суше и на море существенно не снизилась. Скорее, капитальные и эксплуатационные затраты на МВт увеличились, причем последние обусловлены более высокой, чем ожидалось, частотой отказов оборудования и профилактическим обслуживанием, связанным с новыми поколениями более крупных турбин. В исследовании сделан вывод о том, что после истечения срока действия текущих контрактов, гарантирующих цены выше рыночных, ожидаемые доходы от генерации будут меньше операционных затрат. Если подтвердится.
История
Размер новых ветряных электростанций относительно самолета boeing 747
Первой в мире ветряной турбиной, вырабатывающей электричество, была машина для зарядки аккумуляторов, установленная в июле 1887 года шотландским академиком Джеймсом Блитом для освещения его загородного дома в Мэрикирке , Шотландия. В 1951 году компания John Brown & Company на Оркнейских островах построила первую ветровую турбину, подключенную к энергосистеме. В 1970-х годах ветрогенерация в промышленных масштабах была впервые предложена в качестве источника электроэнергии для Соединенного Королевства; более высокий рабочий потенциал морского ветра был признан при капитальных затратах на киловатт, оцениваемых в 150–250 фунтов стерлингов.
В 2007 году правительство Соединенного Королевства согласовало общую цель Европейского Союза по производству 20% энергоснабжения ЕС из возобновляемых источников к 2020 году. Каждому государству-члену ЕС была поставлена своя собственная цель: для Соединенного Королевства это 15%. Это было оформлено в январе 2009 года с принятием Директивы ЕС по возобновляемым источникам энергии. Поскольку производство возобновляемого тепла и возобновляемого топлива в Соединенном Королевстве находится на крайне низком уровне, по оценкам RenewableUK, для этого потребуется, чтобы к этой дате 35–40% электроэнергии Соединенного Королевства производилось из возобновляемых источников. 33–35 гигаватт (ГВт) установленной ветровой мощности.
В декабре 2007 года правительство объявило о планах расширения ветровой энергетики в Соединенном Королевстве путем проведения Стратегической экологической оценки морских площадок ветряных электростанций мощностью до 25 ГВт в рамках подготовки к новому этапу развития. Эти предложенные участки были добавлены к участкам общей мощностью 8 ГВт, которые уже были предоставлены в ходе двух предыдущих раундов выделения участков, раунда 1 в 2001 г. и раунда 2 в 2003 г. В совокупности было подсчитано, что это приведет к строительству более 7000 морских Ветряные турбины.
В 2010 году было введено в эксплуатацию 653 МВт морской ветроэнергетики. В следующем году была завершена только одна морская ветряная электростанция, фаза 1 ветряной электростанции Уолни, в 2011 году мощностью 183 МВт. 28 декабря 2011 года энергия ветра установила рекордный на тот момент вклад в спрос Соединенного Королевства на электроэнергию — 12,2%.
2012 год стал знаменательным для оффшорной ветроэнергетики: были введены в эксплуатацию 4 крупных ветряных электростанции с вводом в эксплуатацию более 1,1 ГВт генерирующих мощностей. В период с июля 2012 г. по июнь 2013 г. были установлены морские ветряные электростанции мощностью 1,463 ГВт, что впервые росло быстрее, чем наземные ветряные электростанции, мощность которых увеличилась на 1,258 ГВт. Оффшорная ветроэнергетика продолжала развиваться в 2013 году, когда когда-то крупнейшая ветряная электростанция в мире, London Array , начала функционировать с вводом в эксплуатацию более 630 МВт генерирующих мощностей.
В 2013 году 27,4 ТВт-ч энергии было произведено за счет энергии ветра, что составило 8,7% спроса на электроэнергию в Великобритании.
1 августа 2013 года заместитель премьер-министра Ник Клегг открыл оффшорную ветряную электростанцию Lincs. На момент ввода в эксплуатацию общая мощность ветроэнергетики превысила 10 ГВт установленной мощности. В 2014 году премьер-министр Дэвид Кэмерон заявил, что людям «надоели» ветряные турбины, строящиеся рядом с домами; субсидии на береговую ветроэнергетику были отменены, а в 2015 году правила планирования были изменены, чтобы дать местным властям строгий контроль над развитием ветряных турбин, что значительно сократило развертывание на суше.
В 2014 году 28,1 ТВт-ч энергии было произведено за счет энергии ветра (в среднем 3,2 ГВт, около 24% от установленной мощности в 13,5 ГВт на тот момент), что составило 9,3% потребности Великобритании в электроэнергии. В том же году «Сименс» объявила о планах строительства завода стоимостью 310 миллионов фунтов стерлингов (264 миллиона долларов США) для производства морских ветряных турбин в Полле, Англия, поскольку ветроэнергетическая мощность Великобритании быстро увеличивалась. Компания Siemens выбрала район Халл на восточном побережье Англии, поскольку он находится недалеко от других крупных шельфовых проектов, запланированных на ближайшие годы. Новый завод начал производство лопастей ротора турбины в декабре 2016 года. На заводе и связанном с ним сервисном центре в Грин-Порт-Халл будет занято около 1000 человек.
За первые три месяца 2023 года британские ветряные турбины впервые произвели больше электроэнергии (32,4%), чем газовые электростанции (31,7%).
В течение 2015 года за счет энергии ветра было выработано 40,4 ТВт·ч энергии, а квартальный рекорд выработки был установлен за трехмесячный период с октября по декабрь 2015 года, при этом 13% потребности страны в электроэнергии удовлетворялось за счет ветра. В 2015 году было введено в эксплуатацию 1,2 ГВт новых ветроэнергетических мощностей, что на 9,6% больше общей установленной мощности в Великобритании. В 2015 году были введены в эксплуатацию три крупные морские ветряные электростанции: Gwynt y Môr ( максимальная мощность 576 МВт), Humber Gateway (219 МВт) и Westermost Rough (210 МВт).
В 2016 году исполнительный директор DONG Energy, крупнейшего оператора ветряных электростанций в Великобритании, предсказал, что энергия ветра сможет обеспечить более половины спроса на электроэнергию в Великобритании в будущем. Он указал на падающую стоимость зеленой энергии как на свидетельство того, что ветер и солнечная энергия могут вытеснить ископаемое топливо быстрее, чем ожидалось.
К 2020 году опасения по поводу изменения климата привели к большей общественной поддержке ветряных турбин, но, несмотря на политику правительства , согласно которой наземный ветер является «ключевым строительным блоком» для производства электроэнергии, было неясно, будут ли ослаблены ограничения на береговое планирование 2015 года. В 2022 году три четверти населения Великобритании поддержали дальнейшую выработку ветровой энергии в Великобритании, и большинство были бы рады, если бы рядом с ними была построена ветряная электростанция.
В 2022 году ветрогенерация в Великобритании впервые превысила 20 ГВт, достигнув 20,9 ГВт между 12:00 и 12:30 2 ноября 2022 года.
Морские ветряные электростанции
Общая мощность морской ветроэнергетики, установленная в Соединенном Королевстве на начало 2022 года, составляла 11,3 ГВт. Великобритания стала мировым лидером по производству оффшорной ветровой энергии в октябре 2008 года, обойдя Данию. В 2013 году ветряная электростанция London Array со 175 турбинами , расположенная у побережья графства Кент, стала крупнейшей морской ветряной электростанцией в мире; в 2018 году его превзошло расширение Walney 3 Extension.
По оценкам, в Соединенном Королевстве находится более трети всех оффшорных ветровых ресурсов Европы, что в три раза превышает потребности страны в электроэнергии при текущих темпах потребления электроэнергии (в 2010 г. пиковое зимнее потребление составило 59,3 ГВт, летом она падает примерно до 45 ГВт). По одной оценке, ветряные турбины в одной трети вод Соединенного Королевства на глубине менее 25 метров (82 футов) будут в среднем генерировать 40 ГВт; турбины в одной трети воды на глубине от 25 метров (82 футов) до 50 метров (164 футов) будут в среднем генерировать еще 80 ГВт, т.е. всего 120 ГВт. Оценка теоретического максимального потенциала морских ветровых ресурсов Соединенного Королевства во всех водах до глубины 700 метров (2300 футов) дает среднюю мощность в 2200 ГВт.
Первые разработки в области оффшорной ветроэнергетики Соединенного Королевства произошли благодаря уже прекращенному Обязательству по использованию неископаемого топлива (NFFO), что привело к созданию двух ветряных электростанций, Blyth Offshore и Gunfleet Sands. NFFO был введен как часть Закона об электроэнергии 1989 г. и обязывал электроснабжающие компании Соединенного Королевства получать определенное количество электроэнергии из неископаемых источников, что послужило первоначальным стимулом для коммерческого развития возобновляемых источников энергии в Великобритания.
Приведенная стоимость электроэнергии для морских ветровых проектов, завершенных в 2010–2011 гг., составляла 136 фунтов стерлингов за МВтч, которая снизилась до 131 фунта стерлингов за МВтч для проектов, завершенных в 2012–2014 годах, и до 121 фунта стерлингов за МВтч для проектов, утвержденных в 2012–2014 годах; отрасль надеется снизить стоимость до 100 фунтов стерлингов за МВтч для проектов, утвержденных в 2020 году.
Стоимость строительства морских ветряных электростанций упала почти на треть с 2012 года, в то время как технологии улучшились, и разработчики считают, что новое поколение еще более крупных турбин позволит еще больше снизить затраты в будущем. В 2017 г. Великобритания построила 53% оффшорных ветровых электростанций в Европе мощностью 3,15 ГВт. В 2020 году Борис Джонсон пообещал, что к концу десятилетия оффшорный ветер будет генерировать достаточно энергии для питания каждого дома в Великобритании.
На начало 2022 года общая установленная мощность оффшорной ветроэнергетики составляла 11,26 ГВт. В течение 2022 года дополнительные 3,2 ГВт мощности были добавлены с вводом в эксплуатацию двух ветряных электростанций Moray East , Triton Knoll и Hornsea Project Two. Еще 13,6 ГВт мощности либо находятся в стадии строительства (рядом с На Гаойт, София, Сигрин и Доггербанк А), либо были заключены контракты на разницу в раунде 3 или раунде 4.
Наземная ветроэнергетика
Первая коммерческая ветряная электростанция была построена в 1991 году в Делаболе в Корнуолле; она состоял из 10 турбин, каждая из которых могла генерировать максимум 400 кВт. После этого в начале 1990-х годов наблюдался небольшой, но устойчивый рост: каждый год вступало в строй полдюжины ферм; более крупные ветряные электростанции, как правило, строились на холмах Уэльса, например, Райд-и-Гроуз, Лландинам, Брин Титли и Карно. Небольшие фермы также появлялись на холмах и болотах Северной Ирландии и Англии. В конце 1995 года первая коммерческая ветряная электростанция в Шотландии была введена в эксплуатацию в Hagshaw Hill. В конце 1990-х годов по мере развития отрасли наблюдался устойчивый рост. В 2000 году первые турбины, способные генерировать более 1 Были установлены МВт, и темпы роста начали ускоряться по мере того, как более крупные энергетические компании, такие как Scottish Power и Scottish & Southern, стали все более активно участвовать в выполнении юридических требований по выработке определенного количества электроэнергии с использованием возобновляемых источников (см. Обязательства по возобновляемым источникам энергии ниже). Развитие ветряных турбин продолжалось быстро, и к середине 2000-х турбины мощностью 2 МВт+ стали нормой. В 2007 году немецкий производитель ветряных турбин Enercon установил первую модель мощностью 6 МВт (« Е-126 »); Паспортная мощность изменена с 6 МВт на 7 МВт после проведения технических доработок в 2009 году и на 7,5 МВт в 2010 году.
Рост продолжался с более крупными фермами и более крупными и более эффективными турбинами, установленными на все более и более высоких мачтах. Малонаселенная, холмистая и ветреная сельская местность Шотландии стала популярным районом для застройщиков, и первая в Великобритании ферма мощностью более 100 МВт была введена в эксплуатацию в 2006 году в Хадьярд-Хилл в Южном Эйршире. В 2006 году также впервые была использована турбина мощностью 3 МВт. В 2008 году на Скаут-Мур было завершено строительство крупнейшей береговой ветровой электростанции в Англии, а в результате модернизации ветряной электростанции Слив-Рашен была создана самая большая ферма в Северной Ирландии. В 2009 году в Уайтли на Иглшем-Мур в Шотландии была запущена крупнейшая ветровая электростанция в Соединенном Королевстве. Это ветряная электростанция мощностью 539 МВт, состоящая из 215 турбин. Было получено разрешение на строительство еще нескольких ветряных электростанций мощностью более 100 МВт на холмах в Шотландии с турбинами мощностью 3,6 МВт.
По состоянию на сентябрь 2013 года в Соединенном Королевстве действовало 458 береговых ветряных электростанций общей установленной мощностью 6565 МВт. В настоящее время строится еще 1564 МВт мощности, а еще 4,8 ГВт схем находятся на стадии согласования.
В 2009 году береговые ветряные электростанции Соединенного Королевства произвели 7 564 ГВт·ч электроэнергии; это составляет 2% от общего производства электроэнергии в Соединенном Королевстве (378,5 ТВт·ч).
Крупные береговые ветряные электростанции обычно напрямую подключены к национальной энергосистеме, но более мелкие ветряные электростанции подключены к региональной распределительной сети, называемой «встроенной генерацией». В 2009 году почти половина ветрогенерирующих мощностей приходилась на встроенную генерацию, но ожидается, что в последующие годы их количество сократится по мере строительства более крупных ветряных электростанций.
Получение разрешения на строительство береговых ветряных электростанций по-прежнему сопряжено с трудностями, поскольку многие схемы застопорились в системе планирования и высок процент отказов. Данные RenewableUK (ранее BWEA) показывают, что наземные схемы мощностью около 7000 МВт ожидают разрешения на строительство. В среднем заявка на планирование ветряной электростанции рассматривается местными властями в течение двух лет, при этом уровень одобрения составляет 40%. Это крайне невыгодно по сравнению с другими типами крупных заявок, таких как жилье, торговые точки и дороги, решения по 70% которых принимаются в течение установленного законом срока в 13–16 недель; для ветряных электростанций ставка составляет всего 6%. Примерно половина всех заявок на планирование ветряных электростанций, схем мощностью более 4 ГВт, вызывает возражения со стороны аэропортов и органов управления движением из-за их влияния на радар . В 2008 году NATS en Route, BWEA, Министерство обороны и другие правительственные ведомства подписали Меморандум о взаимопонимании, направленный на создание механизма для разрешения возражений и финансирования дополнительных технических исследований.
Ветряные электростанции в Великобритании часто должны соответствовать максимальной высоте 125 м (410 футов) (за исключением Шотландии). Однако современные недорогие ветряные турбины, установленные на континенте, имеют высоту более 200 м (660 футов). Этот критерий планирования остановил развитие наземной ветроэнергетики в Великобритании.
Источники
Соединенное Королевство является лучшим местом для ветроэнергетики в Европе и одним из лучших в мире. К 2023 году в Великобритании было более 11 тысяч ветряных турбин общей установленной мощностью 28 гигаватт (ГВт): 14 ГВт на суше и 14 ГВт на море, шестая по величине мощность среди всех стран. Энергия ветра вырабатывает около 25% электроэнергии в Великобритании , превзойдя уголь в 2016 году и атомную энергию в 2018 году. Это крупнейший источник возобновляемой электроэнергии в Великобритании.
В 2022 году Великобритания стала 6-й страной в мире по установленной мощности ветрогенерации (28,5 ГВт) и стала 10-й страной в мире по добавлению новых мощностей 1,4 ГВт за 2022 год.
С 2023 года вся ветроэнергетика снижает цену на электроэнергию: но в предыдущие годы наземная ветроэнергетика, построенная до середины 2010-х годов, и морская ветроэнергетика, построенная до конца 2010-х годов, иногда повышали цену на электроэнергию. Опросы общественного мнения постоянно показывают сильную поддержку ветровой энергии в Великобритании, при этом почти три четверти населения согласны с ее использованием, даже для людей, живущих рядом с наземными ветряными турбинами.
Сравнение средней скорости ветра Великобритании и Германии
Правительство взяло на себя обязательство значительно расширить морскую мощность до 50 ГВт к 2030 году, с 5 ГВт от плавучего ветра. Одной из причин этого является повышение энергетической безопасности .
В 2021 году 21% электроэнергии было выработано с помощью ветрогенерации. В 2022 году ветряными электростанциями было выработано 24,6% электроэнергии.
| Год | Суммарная мощность (МВт) |
Генерация (ГВтч) |
Коэффициент мощности % (наземный %, морской %) |
% от общего потребления электроэнергии |
|---|---|---|---|---|
| 2008 | 2974 | 5357 | 20,6 | 1,50 |
| 2009 | 4051 | 6904 | 19,5 | 2.01 |
| 2010 | 5204 | 7950 | 17,4 | 2,28 |
| 2011 | 6540 | 12 675 | 22.1 | 3,81 |
| 2012 | 8871 | 20 710 | 26,7 | 5,52 |
| 2013 | 10 976 | 24 500 | 25,5 | 7,39 |
| 2014 | 12 440 | 28 100 | 25,8 | 9.30 |
| 2015 | 13 602 | 40 442 | 33,9 | 11,0 |
| 2016 | 16 218 | 37 368 | 26,3 | 12 |
| 2017 | 19 837 | 49 607 | 28,5 | 17 |
| 2018 | 21 700 | 57 100 | 30,0 | 18 |
| 2019 | 23 950 | 64 134 | 32% | 21 |
| 2020 | 24 485 | 75 369 | ~35,5 (28, 46) | 24 |
| 2021 | 25 730 | 64 460 | ~ 29,3 (23, 37) | 21 |
| 2022 | 28 759 | 80 162 | (27.3, 41.1) | 24,6 |
Аукционные ставки
В британском контракте на аукционы по разнице цен 2017 и 2019 годов оффшорные ветряные электростанции подали заявки на поставку сети по ценам исполнения, намного ниже, чем когда-либо прежде: 57,50 фунтов стерлингов за МВтч на аукционе 2017 года и 39,65 фунтов стерлингов за МВтч на аукционе 2019 года. Эти значения ниже предполагаемых затрат на ветряные электростанции, изложенных в предыдущем разделе, и поэтому широко воспринимаются как свидетельство фундаментальных изменений в экономике оффшорной ветроэнергетики; другими словами, технический прогресс привел к значительному снижению затрат.
Аналогичного снижения цен предложений от береговых ветряных электростанций не было. Самая низкая успешная заявка в рамках режима CfD составила 79,99 фунтов стерлингов за МВтч.
Влияние на цену на электроэнергию
Строительство ветряных электростанций в Великобритании поддерживается за счет Обязательства по возобновляемым источникам энергии, а с 2016 года — за счет гарантийной поддержки цены в рамках режима «Контракты на разницу». Приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) морского ветра в 2018 году находилась в диапазоне 100–150 фунтов стерлингов за МВтч. Тем не менее, на недавних аукционах CfD для морских ветровых проектов были согласованы цены исполнения на уровне 39,65 фунтов стерлингов/МВтч, что привело к предположению, что имело место эквивалентное снижение базовых затрат. Из-за структуры контракта на разницу договоренностей ветряные генераторы платят правительству, когда цены на электроэнергию превышают страйк-цену. Оптовые цены на электроэнергию в среднем составляли 57 фунтов стерлингов за МВтч в 2018 году и 113 фунтов стерлингов за МВтч в 2021 году, после чего в 2022 году они резко превысили 400 фунтов стерлингов за МВтч.
Морской ветер исторически был дороже, чем наземный ветер, но в 2016 году было предсказано, что у него будет самая низкая приведенная стоимость электроэнергии в Соединенном Королевстве в 2020 году, когда к генерирующим технологиям будет применяться стоимость углерода. На аукционе AR4 CFD 2022 г. морская ветроэнергетика распродавалась по средней цене 37,35 фунтов стерлингов за МВтч по сравнению со средней ценой наземных ветроэнергетических установок 42,47 фунтов стерлингов за МВтч (обе цены 2012 года).
Исторически сложилось так, что энергия ветра немного повышала стоимость электроэнергии. В 2015 году было подсчитано, что использование энергии ветра в Великобритании увеличило средний годовой счет за электроэнергию на 18 фунтов стерлингов. Это были дополнительные затраты потребителей на использование ветра для производства около 9,3% годовой суммы (см. таблицу ниже) — около 2 фунтов стерлингов за каждый 1%.
Фактическая эффективность затрат
Статистический и эконометрический анализ большинства наземных и морских ветряных электростанций, построенных в Соединенном Королевстве с 2002 года, мощностью более 10 МВт, был проведен бывшим профессором Школы экономики Эдинбургского университета от имени антиветровой компании. Было установлено, что фактическая стоимость ветрогенерации на суше и на море существенно не снизилась. Скорее, капитальные и эксплуатационные затраты на МВт увеличились, причем последние обусловлены более высокой, чем ожидалось, частотой отказов оборудования и профилактическим обслуживанием, связанным с новыми поколениями более крупных турбин. В исследовании сделан вывод о том, что после истечения срока действия текущих контрактов, гарантирующих цены выше рыночных, ожидаемые доходы от генерации будут меньше операционных затрат. Если подтвердится.
История
Размер новых ветряных электростанций относительно самолета boeing 747
Первой в мире ветряной турбиной, вырабатывающей электричество, была машина для зарядки аккумуляторов, установленная в июле 1887 года шотландским академиком Джеймсом Блитом для освещения его загородного дома в Мэрикирке , Шотландия. В 1951 году компания John Brown & Company на Оркнейских островах построила первую ветровую турбину, подключенную к энергосистеме. В 1970-х годах ветрогенерация в промышленных масштабах была впервые предложена в качестве источника электроэнергии для Соединенного Королевства; более высокий рабочий потенциал морского ветра был признан при капитальных затратах на киловатт, оцениваемых в 150–250 фунтов стерлингов.
В 2007 году правительство Соединенного Королевства согласовало общую цель Европейского Союза по производству 20% энергоснабжения ЕС из возобновляемых источников к 2020 году. Каждому государству-члену ЕС была поставлена своя собственная цель: для Соединенного Королевства это 15%. Это было оформлено в январе 2009 года с принятием Директивы ЕС по возобновляемым источникам энергии. Поскольку производство возобновляемого тепла и возобновляемого топлива в Соединенном Королевстве находится на крайне низком уровне, по оценкам RenewableUK, для этого потребуется, чтобы к этой дате 35–40% электроэнергии Соединенного Королевства производилось из возобновляемых источников. 33–35 гигаватт (ГВт) установленной ветровой мощности.
В декабре 2007 года правительство объявило о планах расширения ветровой энергетики в Соединенном Королевстве путем проведения Стратегической экологической оценки морских площадок ветряных электростанций мощностью до 25 ГВт в рамках подготовки к новому этапу развития. Эти предложенные участки были добавлены к участкам общей мощностью 8 ГВт, которые уже были предоставлены в ходе двух предыдущих раундов выделения участков, раунда 1 в 2001 г. и раунда 2 в 2003 г. В совокупности было подсчитано, что это приведет к строительству более 7000 морских Ветряные турбины.
В 2010 году было введено в эксплуатацию 653 МВт морской ветроэнергетики. В следующем году была завершена только одна морская ветряная электростанция, фаза 1 ветряной электростанции Уолни, в 2011 году мощностью 183 МВт. 28 декабря 2011 года энергия ветра установила рекордный на тот момент вклад в спрос Соединенного Королевства на электроэнергию — 12,2%.
2012 год стал знаменательным для оффшорной ветроэнергетики: были введены в эксплуатацию 4 крупных ветряных электростанции с вводом в эксплуатацию более 1,1 ГВт генерирующих мощностей. В период с июля 2012 г. по июнь 2013 г. были установлены морские ветряные электростанции мощностью 1,463 ГВт, что впервые росло быстрее, чем наземные ветряные электростанции, мощность которых увеличилась на 1,258 ГВт. Оффшорная ветроэнергетика продолжала развиваться в 2013 году, когда когда-то крупнейшая ветряная электростанция в мире, London Array , начала функционировать с вводом в эксплуатацию более 630 МВт генерирующих мощностей.
В 2013 году 27,4 ТВт-ч энергии было произведено за счет энергии ветра, что составило 8,7% спроса на электроэнергию в Великобритании.
1 августа 2013 года заместитель премьер-министра Ник Клегг открыл оффшорную ветряную электростанцию Lincs. На момент ввода в эксплуатацию общая мощность ветроэнергетики превысила 10 ГВт установленной мощности. В 2014 году премьер-министр Дэвид Кэмерон заявил, что людям «надоели» ветряные турбины, строящиеся рядом с домами; субсидии на береговую ветроэнергетику были отменены, а в 2015 году правила планирования были изменены, чтобы дать местным властям строгий контроль над развитием ветряных турбин, что значительно сократило развертывание на суше.
В 2014 году 28,1 ТВт-ч энергии было произведено за счет энергии ветра (в среднем 3,2 ГВт, около 24% от установленной мощности в 13,5 ГВт на тот момент), что составило 9,3% потребности Великобритании в электроэнергии. В том же году «Сименс» объявила о планах строительства завода стоимостью 310 миллионов фунтов стерлингов (264 миллиона долларов США) для производства морских ветряных турбин в Полле, Англия, поскольку ветроэнергетическая мощность Великобритании быстро увеличивалась. Компания Siemens выбрала район Халл на восточном побережье Англии, поскольку он находится недалеко от других крупных шельфовых проектов, запланированных на ближайшие годы. Новый завод начал производство лопастей ротора турбины в декабре 2016 года. На заводе и связанном с ним сервисном центре в Грин-Порт-Халл будет занято около 1000 человек.
За первые три месяца 2023 года британские ветряные турбины впервые произвели больше электроэнергии (32,4%), чем газовые электростанции (31,7%).
В течение 2015 года за счет энергии ветра было выработано 40,4 ТВт·ч энергии, а квартальный рекорд выработки был установлен за трехмесячный период с октября по декабрь 2015 года, при этом 13% потребности страны в электроэнергии удовлетворялось за счет ветра. В 2015 году было введено в эксплуатацию 1,2 ГВт новых ветроэнергетических мощностей, что на 9,6% больше общей установленной мощности в Великобритании. В 2015 году были введены в эксплуатацию три крупные морские ветряные электростанции: Gwynt y Môr ( максимальная мощность 576 МВт), Humber Gateway (219 МВт) и Westermost Rough (210 МВт).
В 2016 году исполнительный директор DONG Energy, крупнейшего оператора ветряных электростанций в Великобритании, предсказал, что энергия ветра сможет обеспечить более половины спроса на электроэнергию в Великобритании в будущем. Он указал на падающую стоимость зеленой энергии как на свидетельство того, что ветер и солнечная энергия могут вытеснить ископаемое топливо быстрее, чем ожидалось.
К 2020 году опасения по поводу изменения климата привели к большей общественной поддержке ветряных турбин, но, несмотря на политику правительства , согласно которой наземный ветер является «ключевым строительным блоком» для производства электроэнергии, было неясно, будут ли ослаблены ограничения на береговое планирование 2015 года. В 2022 году три четверти населения Великобритании поддержали дальнейшую выработку ветровой энергии в Великобритании, и большинство были бы рады, если бы рядом с ними была построена ветряная электростанция.
В 2022 году ветрогенерация в Великобритании впервые превысила 20 ГВт, достигнув 20,9 ГВт между 12:00 и 12:30 2 ноября 2022 года.
Морские ветряные электростанции
Общая мощность морской ветроэнергетики, установленная в Соединенном Королевстве на начало 2022 года, составляла 11,3 ГВт. Великобритания стала мировым лидером по производству оффшорной ветровой энергии в октябре 2008 года, обойдя Данию. В 2013 году ветряная электростанция London Array со 175 турбинами , расположенная у побережья графства Кент, стала крупнейшей морской ветряной электростанцией в мире; в 2018 году его превзошло расширение Walney 3 Extension.
По оценкам, в Соединенном Королевстве находится более трети всех оффшорных ветровых ресурсов Европы, что в три раза превышает потребности страны в электроэнергии при текущих темпах потребления электроэнергии (в 2010 г. пиковое зимнее потребление составило 59,3 ГВт, летом она падает примерно до 45 ГВт). По одной оценке, ветряные турбины в одной трети вод Соединенного Королевства на глубине менее 25 метров (82 футов) будут в среднем генерировать 40 ГВт; турбины в одной трети воды на глубине от 25 метров (82 футов) до 50 метров (164 футов) будут в среднем генерировать еще 80 ГВт, т.е. всего 120 ГВт. Оценка теоретического максимального потенциала морских ветровых ресурсов Соединенного Королевства во всех водах до глубины 700 метров (2300 футов) дает среднюю мощность в 2200 ГВт.
Первые разработки в области оффшорной ветроэнергетики Соединенного Королевства произошли благодаря уже прекращенному Обязательству по использованию неископаемого топлива (NFFO), что привело к созданию двух ветряных электростанций, Blyth Offshore и Gunfleet Sands. NFFO был введен как часть Закона об электроэнергии 1989 г. и обязывал электроснабжающие компании Соединенного Королевства получать определенное количество электроэнергии из неископаемых источников, что послужило первоначальным стимулом для коммерческого развития возобновляемых источников энергии в Великобритания.
Приведенная стоимость электроэнергии для морских ветровых проектов, завершенных в 2010–2011 гг., составляла 136 фунтов стерлингов за МВтч, которая снизилась до 131 фунта стерлингов за МВтч для проектов, завершенных в 2012–2014 годах, и до 121 фунта стерлингов за МВтч для проектов, утвержденных в 2012–2014 годах; отрасль надеется снизить стоимость до 100 фунтов стерлингов за МВтч для проектов, утвержденных в 2020 году.
Стоимость строительства морских ветряных электростанций упала почти на треть с 2012 года, в то время как технологии улучшились, и разработчики считают, что новое поколение еще более крупных турбин позволит еще больше снизить затраты в будущем. В 2017 г. Великобритания построила 53% оффшорных ветровых электростанций в Европе мощностью 3,15 ГВт. В 2020 году Борис Джонсон пообещал, что к концу десятилетия оффшорный ветер будет генерировать достаточно энергии для питания каждого дома в Великобритании.
На начало 2022 года общая установленная мощность оффшорной ветроэнергетики составляла 11,26 ГВт. В течение 2022 года дополнительные 3,2 ГВт мощности были добавлены с вводом в эксплуатацию двух ветряных электростанций Moray East , Triton Knoll и Hornsea Project Two. Еще 13,6 ГВт мощности либо находятся в стадии строительства (рядом с На Гаойт, София, Сигрин и Доггербанк А), либо были заключены контракты на разницу в раунде 3 или раунде 4.
Наземная ветроэнергетика
Первая коммерческая ветряная электростанция была построена в 1991 году в Делаболе в Корнуолле; она состоял из 10 турбин, каждая из которых могла генерировать максимум 400 кВт. После этого в начале 1990-х годов наблюдался небольшой, но устойчивый рост: каждый год вступало в строй полдюжины ферм; более крупные ветряные электростанции, как правило, строились на холмах Уэльса, например, Райд-и-Гроуз, Лландинам, Брин Титли и Карно. Небольшие фермы также появлялись на холмах и болотах Северной Ирландии и Англии. В конце 1995 года первая коммерческая ветряная электростанция в Шотландии была введена в эксплуатацию в Hagshaw Hill. В конце 1990-х годов по мере развития отрасли наблюдался устойчивый рост. В 2000 году первые турбины, способные генерировать более 1 Были установлены МВт, и темпы роста начали ускоряться по мере того, как более крупные энергетические компании, такие как Scottish Power и Scottish & Southern, стали все более активно участвовать в выполнении юридических требований по выработке определенного количества электроэнергии с использованием возобновляемых источников (см. Обязательства по возобновляемым источникам энергии ниже). Развитие ветряных турбин продолжалось быстро, и к середине 2000-х турбины мощностью 2 МВт+ стали нормой. В 2007 году немецкий производитель ветряных турбин Enercon установил первую модель мощностью 6 МВт (« Е-126 »); Паспортная мощность изменена с 6 МВт на 7 МВт после проведения технических доработок в 2009 году и на 7,5 МВт в 2010 году.
Рост продолжался с более крупными фермами и более крупными и более эффективными турбинами, установленными на все более и более высоких мачтах. Малонаселенная, холмистая и ветреная сельская местность Шотландии стала популярным районом для застройщиков, и первая в Великобритании ферма мощностью более 100 МВт была введена в эксплуатацию в 2006 году в Хадьярд-Хилл в Южном Эйршире. В 2006 году также впервые была использована турбина мощностью 3 МВт. В 2008 году на Скаут-Мур было завершено строительство крупнейшей береговой ветровой электростанции в Англии, а в результате модернизации ветряной электростанции Слив-Рашен была создана самая большая ферма в Северной Ирландии. В 2009 году в Уайтли на Иглшем-Мур в Шотландии была запущена крупнейшая ветровая электростанция в Соединенном Королевстве. Это ветряная электростанция мощностью 539 МВт, состоящая из 215 турбин. Было получено разрешение на строительство еще нескольких ветряных электростанций мощностью более 100 МВт на холмах в Шотландии с турбинами мощностью 3,6 МВт.
По состоянию на сентябрь 2013 года в Соединенном Королевстве действовало 458 береговых ветряных электростанций общей установленной мощностью 6565 МВт. В настоящее время строится еще 1564 МВт мощности, а еще 4,8 ГВт схем находятся на стадии согласования.
В 2009 году береговые ветряные электростанции Соединенного Королевства произвели 7 564 ГВт·ч электроэнергии; это составляет 2% от общего производства электроэнергии в Соединенном Королевстве (378,5 ТВт·ч).
Крупные береговые ветряные электростанции обычно напрямую подключены к национальной энергосистеме, но более мелкие ветряные электростанции подключены к региональной распределительной сети, называемой «встроенной генерацией». В 2009 году почти половина ветрогенерирующих мощностей приходилась на встроенную генерацию, но ожидается, что в последующие годы их количество сократится по мере строительства более крупных ветряных электростанций.
Получение разрешения на строительство береговых ветряных электростанций по-прежнему сопряжено с трудностями, поскольку многие схемы застопорились в системе планирования и высок процент отказов. Данные RenewableUK (ранее BWEA) показывают, что наземные схемы мощностью около 7000 МВт ожидают разрешения на строительство. В среднем заявка на планирование ветряной электростанции рассматривается местными властями в течение двух лет, при этом уровень одобрения составляет 40%. Это крайне невыгодно по сравнению с другими типами крупных заявок, таких как жилье, торговые точки и дороги, решения по 70% которых принимаются в течение установленного законом срока в 13–16 недель; для ветряных электростанций ставка составляет всего 6%. Примерно половина всех заявок на планирование ветряных электростанций, схем мощностью более 4 ГВт, вызывает возражения со стороны аэропортов и органов управления движением из-за их влияния на радар . В 2008 году NATS en Route, BWEA, Министерство обороны и другие правительственные ведомства подписали Меморандум о взаимопонимании, направленный на создание механизма для разрешения возражений и финансирования дополнительных технических исследований.
Ветряные электростанции в Великобритании часто должны соответствовать максимальной высоте 125 м (410 футов) (за исключением Шотландии). Однако современные недорогие ветряные турбины, установленные на континенте, имеют высоту более 200 м (660 футов). Этот критерий планирования остановил развитие наземной ветроэнергетики в Великобритании.