本刊記者 趙蕓 中國船舶經(jīng)濟研究中心 苗靜

自俄烏沖突爆發(fā)后，歐洲各國開始對俄羅斯施加制裁，俄羅斯則停止天然氣供應(yīng)，歐洲各國紛紛出現(xiàn)天然氣緊缺的情況。2022 年，德國境內(nèi)的天然氣一度飆升到995 歐元/兆瓦時，刷新了歷史紀錄。于是，尋找天然氣之外的方向成了歐洲各國的重中之重。2022 年，“沒氣”的德國四處“求氣”，并找到了一條破解之路——德國和丹麥宣布，雙方在波羅的海共同啟動一個稱為“能源島”（BornholdEnergy Island）的風電項目。按照規(guī)劃，該項目將把位于波羅的海的Bornhold（博恩霍爾姆島）周邊若干個風電場全部連接起來，將所產(chǎn)生的電能再輸送給兩國。德國官方稱：“這一項目產(chǎn)能將與俄羅斯的供應(yīng)量相近。而這是我們自己的能源，不再是俄羅斯的天然氣了。”

目前，能源島作為保障能源安全的重要一環(huán)，正在被歐洲多國積極推進，同時，它也是海上風電發(fā)展的新形態(tài)，備受包括中國在內(nèi)的許多國家所重視。業(yè)內(nèi)人士認為：能源島，或許是海上風電發(fā)展的未來形態(tài)。

初衷：為擺脫依賴

2022 年8 月28 日，德國及丹麥官方同時宣布：兩國將會在波羅的海建設(shè)價值超過90 億美元的海上風力發(fā)電中心，共同推動能源島項目。據(jù)了解，這個海上風力發(fā)電項目將會把幾個風電廠連接在一起，同時在德國和丹麥之間合理分配這一發(fā)電中心的產(chǎn)能。

丹麥官方表示道：“能源島項目產(chǎn)出的電力將會超過3 吉瓦時，這代表著410 萬戶家庭一年的用電需求將會得到滿足。”丹麥官方進一步補充道：“在這個項目90 億美元的投資中，有60 億美元將會用于海上風力發(fā)電廠的建造，另外30 億美元則會用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?！?/p>

據(jù)了解，在“能源島”項目完工運營后，波蘭等歐洲國家都有參與這個項目的可能。

業(yè)內(nèi)人士表示：“德國和丹麥的這項合作意義十分重大。這意味著，歐洲國家邁出了‘擺脫對俄羅斯能源依賴’的重要一步?！卑凑盏聡偷湹挠媱?，“能源島”將在2030 年開始運營。

2024 年1 月，總部位于丹麥的哥本哈根基礎(chǔ)設(shè)施合作伙伴公司（Copenhagen Infrastructure Partners，CIP）作為全球海上風電的主要投資者，表示將成立一家新公司，在全球開發(fā)能源島，投資估計約為1630 億美元（1500 億歐元）。

據(jù)悉，CIP 正在啟動哥本哈根能源島（CEI），該項目正在北海、波羅的海和東南亞開發(fā)約10 個能源島，以擴大和整合海上風能。據(jù)彭博社報道，10 個能源島中的每一個估計耗資約16.3 億美元（15 億歐元），10 個項目的總投資為1630 億美元。據(jù)CIP 稱，能源島以創(chuàng)新的方式、更大規(guī)模地將現(xiàn)有的成熟技術(shù)結(jié)合在一起，從而實現(xiàn)了具有成本效益的海上風電建設(shè)和整合。

哥本哈根能源群島（Copenhagen Energy Islands）是一家獨立公司，由CIP 和一群投資者持有多數(shù)股權(quán)。該創(chuàng)始集團包括北歐、歐洲和北美投資者，他們在可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施方面有著良好的投資記錄，包括PensionDanmark、PFA、SEB 和Andel。

盡管在2023 年，海上風電經(jīng)歷了艱難的時期，由于成本上升、利率上升以及供應(yīng)鏈和渦輪機質(zhì)量問題，幾個項目被取消，許多項目被推遲，但哥本哈根能源群島認為，人工能源島即大型海上能源中心將實現(xiàn)全球下一代海上風電部署所需的大規(guī)模規(guī)模。

這家新公司表示，海上能源島優(yōu)勢眾多，包括大幅降低電力傳輸成本、大規(guī)模生產(chǎn)海上綠氫以及使電力和氫氣生產(chǎn)之間產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。能源島主要解決了大規(guī)模建設(shè)海上風電的三個主要挑戰(zhàn)：成本、部署速度和電網(wǎng)限制。

CIP 管理合伙人兼創(chuàng)始人Jakob Baru?l Poulsen 表示：“如今海上風電面臨的挑戰(zhàn)與其說是建設(shè)增量海上風電場，不如說是如何將大規(guī)模海上風能整合到全球能源系統(tǒng)中。我們將能源島視為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)和實現(xiàn)全球雄心勃勃的海上風電目標的關(guān)鍵工具。”

島嶼：能量匯集點

關(guān)于能源島，業(yè)界還沒有一個確切而公認的定義。業(yè)內(nèi)人士表示：“雖然能源島因俄烏戰(zhàn)爭而興盛，但這一概念由來已久?！?/p>

能源島一般建在某一個島嶼上，這個島嶼既可以是人造的，也可以是天然的。島嶼的角色是成為一個能量的匯集點，匯集了島上及周邊的所有風電場的電力，使風電場的電力可以在任何需要的地方使用。

多個風電場所產(chǎn)生的電能可以實現(xiàn)就地消納，也可以儲存在相關(guān)的儲能設(shè)備中，還可以通過混合互連器傳輸?shù)桨渡瞎蚕淼倪B接點。而當缺乏風能而無法發(fā)電時，互相連接的電網(wǎng)允許各個接入該電網(wǎng)的國家或單位進行電力交易。當然，為了支撐這項復雜的工程，能源島上也必須配備相應(yīng)的設(shè)施，例如變電站、輸電設(shè)備、港口設(shè)施、電力出口設(shè)施等等，甚至還包括生活區(qū)、機場等，供工作人員生活。

值得一提的是，能源島的最早踐行者，是丹麥。截止到目前，丹麥已聯(lián)合多個歐洲國家推進了兩個能源島項目。第一個就是“Bornhold”能源島項目。另一個能源島項目位于北海，距離丹麥西海岸約80 千米的地方，這是一個人工島嶼，目前大概有18 個標準足球場大小，未來將“再擴充兩倍”。按照規(guī)劃，在這座能源島上，將建設(shè)覆蓋200臺海上風力發(fā)電機的控制中心，容量為3 吉瓦左右，未來可能擴大到10 吉瓦。目前，3 吉瓦的容量已經(jīng)是丹麥目前海上風力渦輪機總?cè)萘康膬杀?，約占該國總用電量的一半。

近年來，為加速推動能源島的建設(shè)工作，丹麥在2022 年與德國、荷蘭、比利時等國家簽署了《埃斯比約宣言》。該宣言就海上風電開發(fā)達成協(xié)議，承諾就近海能源島的開發(fā)進行合作，并承諾在2030 年之前建成65 吉瓦海上風力發(fā)電設(shè)施，到2050 年在北海安裝1 萬臺風力渦輪機，并加速推動相關(guān)輸電設(shè)施建設(shè)。

據(jù)國際可再生能源署預計，到2030 年全球海上風電裝機容量將達到近500 吉瓦，到2050 年海上新能源合計裝機容量將達到2500 吉瓦。下一步，為解決將大規(guī)模海上風電整合到全球能源系統(tǒng)的問題，CEI 將著力探索海上能源水電解制氫技術(shù)，考慮將氫氣通過管道或船舶從海上風電場輸送到岸上。經(jīng)CEI 測算，使用氫氣管道將能源從海上風電場輸送到岸上的成本僅為高壓直流電纜成本的20%左右。同時，CEI 還將以海上能源島電解水制氫為起點發(fā)展“Power-to-X”，繼續(xù)探索以海上風電為綠電來源的電制燃料、氨和其他氫衍生物。

思路：發(fā)展新模式

能源島的概念，為國內(nèi)深遠海風電發(fā)展提供了一個新思路。

目前，國內(nèi)海上風電場開發(fā)大多數(shù)選擇在近海區(qū)域，深遠海風電仍處于起步階段。與近海風電場相比，深遠海環(huán)境更加復雜、惡劣，海流、潮汐、內(nèi)波等水文現(xiàn)象對風機基礎(chǔ)、海底電纜、海上平臺均提出了極為嚴苛的要求，尤其是送出通道與并網(wǎng)方式，更是面臨著巨大的考驗。

當前，國內(nèi)開發(fā)深遠海風電的主流技術(shù)是漂浮式，仍處于起步階段，示范性項目風電機組的單機容量還比較小，遠遠不能匹配深遠海優(yōu)秀的風資源，且若增加單機容量，平臺基礎(chǔ)的穩(wěn)定性不能保證，而能源島則有望克服這些問題。

依托島嶼安裝風電機組類似于在近海開發(fā)，在外送通道方面，能源島在一定程度上與陸地電網(wǎng)脫鉤，省去了高額的海底電纜投資費用及本土電網(wǎng)的升級開支。同時，能源島還可以將海上風力發(fā)電場的電力轉(zhuǎn)換為氫能、氨能等，或用電池存儲起來，實現(xiàn)就地消納。

2023 年10 月18 日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于組織開展可再生能源發(fā)展試點示范的通知》，并提出，到2025年，組織實施一批技術(shù)先進、經(jīng)濟效益合理、具有較好推廣應(yīng)用前景的示范項目，其中包括了“海上能源島示范”。具體為：主要支持結(jié)合海上風電開發(fā)建設(shè)，融合區(qū)域儲能、制氫、海水淡化、海洋養(yǎng)殖等發(fā)展需求，探索推進具有海上能源資源供給轉(zhuǎn)換樞紐特征的海上能源島建設(shè)，建設(shè)包括但不限于海上風電、海上光伏、海洋能、制氫（氨、甲醇）、儲能等多種能源資源轉(zhuǎn)換利用一體化設(shè)施。海上風電制氫、海水淡化、海洋牧場等海洋綜合立體開發(fā)利用示范類型不少于2 種。

2023 年，海南省決定建設(shè)“清潔能源島”，通過發(fā)展可再生能源，為未來作出積極貢獻。2020 年，海南省出臺了《海南能源綜合改革方案》，要求重點發(fā)展清潔能源，構(gòu)建海南清潔能源島。到2025 年，初步建成清潔低碳、安全高效的能源體系，清潔能源發(fā)電裝機比重達到83%，清潔能源島初具規(guī)模。到2035 年，能源清潔轉(zhuǎn)型基本實現(xiàn)，清潔能源發(fā)電裝機比重達到89%，海南清潔能源島基本建成。

據(jù)統(tǒng)計，海南的日平均風速在7—8 米，年平均風速超過6.6 米，具備豐富的風能資源。充分利用這一特點，發(fā)展風能產(chǎn)業(yè)成為海南建設(shè)“清潔能源島”的重要手段之一。當前，隨著海南“清潔能源島”建設(shè)的推進，海島之上，從南到北，從西到東，不同容量等級的清潔能源建設(shè)項目正順利推進。

由此可以看出，海上能源島將成為海洋可再生能源開發(fā)的終極形態(tài)。★