年满20岁的老旧风机迎来退役潮。
撰文 | 魏然
出品 | 零碳知识局
位于西班牙直布罗陀的塔希维拉人口只有几百,但却并不是一片安静的世外桃源。在麦田和向日葵地之外,伫立着数以百计的风机。呼啸声有时候从早到晚响个不停。
直布罗陀海峡风向多为东风或西风,从北方进入西地中海的冷气团在这里以低层高速的东风穿过,当地人称这种东风为累凡特风。极佳的风资源也让这里成为欧洲风电的起点。
1997年,《京都议定书》签订之后,风电成为限制碳排放的重要力量。6年之后的2003年,塔希维拉竖立起98台当时最为先进的风力发电机组,成为欧洲碳中和的先驱力量之一。
20年之后,上百台风机依然坐落在直布罗陀海峡旁,78.5MW的装机足以为4.8万户家庭供电,甚至机身的白色油漆都没有怎么褪色。“但这些风机的内核技术早就过时了。”运营商Acciona Energía的可再生项目总监玛塔·洛佩斯·希门尼斯说,“而且目前没有可用的升级方案。”
优劣抉择
这不是塔希维拉一个地方的问题。欧洲大陆9万台陆上风机中,至少有20%已经有15年以上的历史了。面对即将到来的20年大限,欧洲的政府、企业必须想到解决风电大限到达之后的解决方案。
西班牙的问题在欧洲更为突出:作为20世纪90年代最早投资建设风电的国家,西班牙有50%的风电场寿命超过15年。这一比例是整个欧盟最高的。
对于风电运营商来说,可以选择延长这些风机的寿命,也可能选择彻底抛弃。但是从政府的角度来说,风电装机数量和比例的变化,对于能源独立和碳中和目标的实现,都至关重要。
至少目前看来,在风电行业成本激增、风电邻避效应抬头的大背景下,风电企业似乎更倾向于选择彻底放弃这些寿命到期的风机。
西班牙多样化和节能研究所(IDAE)负责人乔安·格罗伊扎德·帕耶拉斯表示:“如果我们对这些风电场什么都不做,西班牙和欧洲其他地区就会失去一部分重要的可再生能源。”
格罗伊扎德估计,在2025年之前关闭这些老旧风电场将导致西班牙失去5至10吉瓦的风电容量,足以为300万至600万西班牙家庭提供电力。
支持延长风电寿命的人还表示,老旧风电场所处的位置往往都是风资源最好的优越地点。直布罗陀的塔希维拉就是典型。
风机运营商Acciona Energía的可再生项目总监
玛塔·洛佩斯·希门尼斯
西班牙是欧洲第二大风电装机国家,目前的总装机约为30GW。2020年,西班牙承诺在2030年前将可再生能源发电量从47%提升至74%。风电是其实现可再生能源目标的重要支撑。西班牙预计风电装机将达到60GW以上。
因此,西班牙和欧盟正在推动风机的“更新换代”:即拆除寿命到期的老旧风机,在同一地点建设更先进、更高效、发电量更大的风机。
但这需要更多的投资。“我不是说这是一场轻松的胜利,但这是一种非常理性地增加产能的方式,”格罗伊扎德说。
Acciona Energía的首席财务与可持续发展官何塞·恩特雷卡纳莱斯表示,新风机就像一辆高性能的奔驰车胜过一辆老式的雷诺。“除了性能更好,外观也更时尚。”
一个20年前的经典型号风机,其叶片顶端距离地面大约90米,装机容量800KW。而一个新风机的高度可以达到240米,装机容量更是可以达到7MW。
这样的一台新风机,转一圈发出的电量就超过普通家庭一天的用电量。
WindEurope估计,更新换代能使一个风电场的年平均发电量(以千兆瓦时计)增加两倍,同时风机数量可以减少25%。德勤估计,更新换代可以提供西班牙满足2030年可再生能源目标所需风电容量增长的三分之二。
工作人员在塔希维拉风电场办公室内查看能源生产数据。
对一个风电场进行更新换代可以使其年发电量增加两倍。
在塔希维利亚,Acciona Energía在2009年从竞争对手Endesa手中购买了一块土地。Acciona Energía首席财务与可持续发展官何塞·恩特雷卡纳莱斯决定对其进行更新换代。该公司将拆除98台老旧涡轮机,重新种植植被,修建新的道路,并在新的基础上建造13台更大的机器,所有这些投入耗资1.2亿欧元。
这是29个西班牙更新换代项目之一,Acciona Energía将从“下一代欧盟基金”(该基金支持欧盟的绿色转型)中获得几百万欧元的资助——具体到这个项目,补助大约为800万欧元。
这次大修将于5月开始,历时18个月。恩特雷卡纳莱斯表示,这次更新换代在经济上十分有利。“老机组的制造商都已经不存在了,零部件无从找起。因此预期坐等维护成本上升,不如直接更新成最新的机组。”
滞后的更新
但不是每个风电场都需要更新换代,这需要单独的评估。进行更新换代意味着在一段时间内牺牲运营商稳定的现金流。
恩特雷卡纳莱斯补充道:“这归结为经济因素。如果你拥有一个有利可图且不需要更多投资的资产,更新换代是没有意义的。”
简单的替代方案是通过更换一些零部件(新的叶片、齿轮箱还是发电机)来延长风机的使用寿命。一台经过精心维护的现有机器可以持续运转35到40年,但这不会让欧盟更接近其到2030年可再生能源占总能源消耗的42.5%的目标。
WindEurope首席执行官吉尔斯·迪克森表示:“在所有的老旧风电场中,有多少比例正在进行更新换代?答案是不够。这只是一个相当小的比例。”
一个关键在于,政府支持的激励机制逐渐消失,该机制通过向生产商保证高于市场价格的价格来激励最初的风电场。
更为关键的是,风电行业在2023年遭受了严重打击。受到利率上升、大宗商品价格上涨、需求不确定性和供应链紧张的组合的影响,欧洲风电市场遭遇沉重打击。仅西门子能源的风能部门去年就需要150亿欧元的纾困。
丹麦公司Ørsted,全球最大的海上风电开发商,本月宣布裁员高达800人,并大幅削减了新项目的目标,去年计提了40亿美元的减值损失。
根据一位从事可再生能源业务的高级银行家说法,欧洲风电项目的成本自疫情以来已上涨了30%—35%。根据瑞银的数据,西班牙新风电项目的盈利能力,以其内部收益率衡量,从2022年末的峰值14%下降到了2023年年中的谷底6%。
所有这些挑战都使得风机“更新换代”变得更加困难。审批和电网接入管理也是如此,风电行业抱怨说这些都是发展的障碍。
更糟糕的是,风电开发商正面临着自己版本的“绿色回击”——脱碳成本的增加。一些批评者认为风电是左翼的政治性行为,在环保方面并无建树。
环保危机
一直以来,风机的噪音等污染都会遭到居民的反对。居民担心风机这样的外来物体会破坏他们的乡村景观。
随着近年风电建设的提速,风电的邻避问题也越来越严重。西班牙生态联盟“行动中的生态学家”谴责了风机的“不受控制”的涌入。德国的一个非政府组织VLAB抱怨称,风电企业正在创造“工业化”的景观,也有抗议活动针对“叶片墓地”,即废弃部件被倾倒的地方。尽管丹麦制造商Vestas正在试验一种通过分离其碳纤维、玻璃纤维和环氧树脂来回收这些部件的方法。
反对风电也是欧洲环保潮流的一部分。
WindEurope的迪克森认为,反对风电的人只是一小部分。“但那些想要反击的少数群体比过去更有组织、更有动员力,而且资金也更充足。”
不过也有调查显示,真正居住在风电场附近的人更能容忍风机。第一手接触往往能够缓解恐惧,或者至少证明这些项目带来了新发展机会,包括但不限于:开发商支付地方税款,向地主支付租赁地块的费用,并通过翻新村庄大厅或建造体育中心向当地社区提供“好处”。
这一因素可能使大公司更容易进行风机的“更新换代”,而不是建造新项目。EDF可再生能源的执行副总裁,在法国监督了四个类似项目的卡洛塔·根蒂莱·拉蒂诺说:“当我们对现有资产进行更新换代时,得到的接受度更高。因为人们已经习惯了它。”
然而,根植于环保主义的法律挑战依然很频繁。西班牙西北部的加利西亚地区风电行业组织表示,大约有100个项目因争议而停滞不前。
2022年,法院取消了一座风电场的更新换代授权,该风电场的所有者是葡萄牙的EDP,他们已经得到授权,可以使用7台更大的风机替换了61台旧风机。但是西班牙最高法院在本月推翻了这一决定。
许多法律纠纷中的关键是鸟类。风机越高,对鸟类造成的碰撞威胁就越大。一位曾在塔里法为风电开发商工作的鸟类学家何塞·安东尼奥·萨里昂表示,风机的叶片看起来可能移动缓慢,但尖端的速度可能达到近300公里每小时。“当叶片撞击秃鹫时,鸟可能会被劈成两半。”
2023年,Acciona Energía在其168个西班牙风电场记录了800起鸟类和蝙蝠死亡事件,其中包括10只濒危物种。恩特雷卡纳莱斯表示,“10是一个有意义的数字,但并不是很多。”
在法律纠纷中,风电高管们主张减少对野生动物保护的重视。去年11月,欧盟通过将风电项目纳入可再生能源,将“风电项目具有‘至上公共利益’的假设”确立为一项规定。
WindEurope的迪克森表示,这意味着“法官现在必须在保护野生动物与应对气候变化之间取得平衡”。
多重限制
即使没有对野生动物的担忧,风电行业获得“更新换代”的许可也并不容易,有时候甚至和新建项目一样需要结果严格审核。
葡萄牙电力公司(EDP)欧洲和拉丁美洲区首席运营官杜阿尔特·贝洛表示,在许多国家,一个现实可行的项目推进时间大约是5年。
法国试图在更新换代不涉及“实质性”提高涡轮机高度时加快进程,但许可证的授予和新项目的建设可能需要8至9年的时间。“时间可能是最大的成本.”贝洛说,“它增加了某些许可证失效的风险,以及反对意见增加的可能性。”
除了审批、许可,升级风电容量还需要解决和电网之间的接入问题。西班牙按照先来先服务的原则分配其电网连接,这导致更新换代项目排在了后面。尽管欧盟正在推动变革,但政府现在希望优先考虑最佳项目。
欧盟能源专员卡德里·西姆松在2023年10月曾感叹,整个欧盟等待各类许可证的风电容量是正在建设中项目的四倍。随着欧盟委员会宣布支持风电行业的措施,她表示:“目标是确保项目的筛选和批准不会耽误时间。”
在西班牙,格罗萨德表示,西班牙“可以做得更好”,但是环境评估是必要的,以避免任何“自由发展”带来的问题。
德国投资集团Qualitas Energy的奥斯卡·佩雷斯指出了欧洲风电监管瓶颈的主要原因:欧盟或国家级别设定的气候目标与地方监管机构之间存在对立的“二元性”。“流程标准化程度越高,规则越清晰,地区的自由裁量权就越小。”
从塔希维拉(Tahivilla)沿着高速公路往下走是一个位于山顶的风电场,名为El Cabrito。它建于1995年,并于2018年由Acciona Energía进行了更新换代。
公司员工在灌木丛中观察鸟类的飞行,通过智能手机下达指令。如果发现鸟类靠近风机,则可以在15秒内停止叶片旋转。
如果要加速更新换代,恩特雷卡纳莱斯表示,需要有一个能够快速审批的途径。“更新换代应该比建造全新的风电场更容易。”在此之前,那些仍在考虑风机退役的国家将会发现时间并不在他们这一边。
(本文编译自FT,原文有删减)
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