海洋能源开发的终极形态：绿色能源岛？

本刊记者 赵芸 中国船舶经济研究中心 苗静

自俄乌冲突爆发后，欧洲各国开始对俄罗斯施加制裁，俄罗斯则停止天然气供应，欧洲各国纷纷出现天然气紧缺的情况。2022 年，德国境内的天然气一度飙升到995 欧元/兆瓦时，刷新了历史纪录。于是，寻找天然气之外的方向成了欧洲各国的重中之重。2022 年，“没气”的德国四处“求气”，并找到了一条破解之路——德国和丹麦宣布，双方在波罗的海共同启动一个称为“能源岛”（BornholdEnergy Island）的风电项目。按照规划，该项目将把位于波罗的海的Bornhold（博恩霍尔姆岛）周边若干个风电场全部连接起来，将所产生的电能再输送给两国。德国官方称：“这一项目产能将与俄罗斯的供应量相近。而这是我们自己的能源，不再是俄罗斯的天然气了。”

目前，能源岛作为保障能源安全的重要一环，正在被欧洲多国积极推进，同时，它也是海上风电发展的新形态，备受包括中国在内的许多国家所重视。业内人士认为：能源岛，或许是海上风电发展的未来形态。

初衷：为摆脱依赖

2022 年8 月28 日，德国及丹麦官方同时宣布：两国将会在波罗的海建设价值超过90 亿美元的海上风力发电中心，共同推动能源岛项目。据了解，这个海上风力发电项目将会把几个风电厂连接在一起，同时在德国和丹麦之间合理分配这一发电中心的产能。

丹麦官方表示道：“能源岛项目产出的电力将会超过3 吉瓦时，这代表着410 万户家庭一年的用电需求将会得到满足。”丹麦官方进一步补充道：“在这个项目90 亿美元的投资中，有60 亿美元将会用于海上风力发电厂的建造，另外30 亿美元则会用于基础设施建设。”

据了解，在“能源岛”项目完工运营后，波兰等欧洲国家都有参与这个项目的可能。

业内人士表示：“德国和丹麦的这项合作意义十分重大。这意味着，欧洲国家迈出了‘摆脱对俄罗斯能源依赖’的重要一步。”按照德国和丹麦的计划，“能源岛”将在2030 年开始运营。

2024 年1 月，总部位于丹麦的哥本哈根基础设施合作伙伴公司（Copenhagen Infrastructure Partners，CIP）作为全球海上风电的主要投资者，表示将成立一家新公司，在全球开发能源岛，投资估计约为1630 亿美元（1500 亿欧元）。

据悉，CIP 正在启动哥本哈根能源岛（CEI），该项目正在北海、波罗的海和东南亚开发约10 个能源岛，以扩大和整合海上风能。据彭博社报道，10 个能源岛中的每一个估计耗资约16.3 亿美元（15 亿欧元），10 个项目的总投资为1630 亿美元。据CIP 称，能源岛以创新的方式、更大规模地将现有的成熟技术结合在一起，从而实现了具有成本效益的海上风电建设和整合。

哥本哈根能源群岛（Copenhagen Energy Islands）是一家独立公司，由CIP 和一群投资者持有多数股权。该创始集团包括北欧、欧洲和北美投资者，他们在可再生能源基础设施方面有着良好的投资记录，包括PensionDanmark、PFA、SEB 和Andel。

尽管在2023 年，海上风电经历了艰难的时期，由于成本上升、利率上升以及供应链和涡轮机质量问题，几个项目被取消，许多项目被推迟，但哥本哈根能源群岛认为，人工能源岛即大型海上能源中心将实现全球下一代海上风电部署所需的大规模规模。

这家新公司表示，海上能源岛优势众多，包括大幅降低电力传输成本、大规模生产海上绿氢以及使电力和氢气生产之间产生协同效应。能源岛主要解决了大规模建设海上风电的三个主要挑战：成本、部署速度和电网限制。

CIP 管理合伙人兼创始人Jakob Baruël Poulsen 表示：“如今海上风电面临的挑战与其说是建设增量海上风电场，不如说是如何将大规模海上风能整合到全球能源系统中。我们将能源岛视为应对这一挑战和实现全球雄心勃勃的海上风电目标的关键工具。”

岛屿：能量汇集点

关于能源岛，业界还没有一个确切而公认的定义。业内人士表示：“虽然能源岛因俄乌战争而兴盛，但这一概念由来已久。”

能源岛一般建在某一个岛屿上，这个岛屿既可以是人造的，也可以是天然的。岛屿的角色是成为一个能量的汇集点，汇集了岛上及周边的所有风电场的电力，使风电场的电力可以在任何需要的地方使用。

多个风电场所产生的电能可以实现就地消纳，也可以储存在相关的储能设备中，还可以通过混合互连器传输到岸上共享的连接点。而当缺乏风能而无法发电时，互相连接的电网允许各个接入该电网的国家或单位进行电力交易。当然，为了支撑这项复杂的工程，能源岛上也必须配备相应的设施，例如变电站、输电设备、港口设施、电力出口设施等等，甚至还包括生活区、机场等，供工作人员生活。

值得一提的是，能源岛的最早践行者，是丹麦。截止到目前，丹麦已联合多个欧洲国家推进了两个能源岛项目。第一个就是“Bornhold”能源岛项目。另一个能源岛项目位于北海，距离丹麦西海岸约80 千米的地方，这是一个人工岛屿，目前大概有18 个标准足球场大小，未来将“再扩充两倍”。按照规划，在这座能源岛上，将建设覆盖200台海上风力发电机的控制中心，容量为3 吉瓦左右，未来可能扩大到10 吉瓦。目前，3 吉瓦的容量已经是丹麦目前海上风力涡轮机总容量的两倍，约占该国总用电量的一半。

近年来，为加速推动能源岛的建设工作，丹麦在2022 年与德国、荷兰、比利时等国家签署了《埃斯比约宣言》。该宣言就海上风电开发达成协议，承诺就近海能源岛的开发进行合作，并承诺在2030 年之前建成65 吉瓦海上风力发电设施，到2050 年在北海安装1 万台风力涡轮机，并加速推动相关输电设施建设。

据国际可再生能源署预计，到2030 年全球海上风电装机容量将达到近500 吉瓦，到2050 年海上新能源合计装机容量将达到2500 吉瓦。下一步，为解决将大规模海上风电整合到全球能源系统的问题，CEI 将着力探索海上能源水电解制氢技术，考虑将氢气通过管道或船舶从海上风电场输送到岸上。经CEI 测算，使用氢气管道将能源从海上风电场输送到岸上的成本仅为高压直流电缆成本的20%左右。同时，CEI 还将以海上能源岛电解水制氢为起点发展“Power-to-X”，继续探索以海上风电为绿电来源的电制燃料、氨和其他氢衍生物。

思路：发展新模式

能源岛的概念，为国内深远海风电发展提供了一个新思路。

目前，国内海上风电场开发大多数选择在近海区域，深远海风电仍处于起步阶段。与近海风电场相比，深远海环境更加复杂、恶劣，海流、潮汐、内波等水文现象对风机基础、海底电缆、海上平台均提出了极为严苛的要求，尤其是送出通道与并网方式，更是面临着巨大的考验。

当前，国内开发深远海风电的主流技术是漂浮式，仍处于起步阶段，示范性项目风电机组的单机容量还比较小，远远不能匹配深远海优秀的风资源，且若增加单机容量，平台基础的稳定性不能保证，而能源岛则有望克服这些问题。

依托岛屿安装风电机组类似于在近海开发，在外送通道方面，能源岛在一定程度上与陆地电网脱钩，省去了高额的海底电缆投资费用及本土电网的升级开支。同时，能源岛还可以将海上风力发电场的电力转换为氢能、氨能等，或用电池存储起来，实现就地消纳。

2023 年10 月18 日，国家能源局发布《关于组织开展可再生能源发展试点示范的通知》，并提出，到2025年，组织实施一批技术先进、经济效益合理、具有较好推广应用前景的示范项目，其中包括了“海上能源岛示范”。具体为：主要支持结合海上风电开发建设，融合区域储能、制氢、海水淡化、海洋养殖等发展需求，探索推进具有海上能源资源供给转换枢纽特征的海上能源岛建设，建设包括但不限于海上风电、海上光伏、海洋能、制氢（氨、甲醇）、储能等多种能源资源转换利用一体化设施。海上风电制氢、海水淡化、海洋牧场等海洋综合立体开发利用示范类型不少于2 种。

2023 年，海南省决定建设“清洁能源岛”，通过发展可再生能源，为未来作出积极贡献。2020 年，海南省出台了《海南能源综合改革方案》，要求重点发展清洁能源，构建海南清洁能源岛。到2025 年，初步建成清洁低碳、安全高效的能源体系，清洁能源发电装机比重达到83%，清洁能源岛初具规模。到2035 年，能源清洁转型基本实现，清洁能源发电装机比重达到89%，海南清洁能源岛基本建成。

据统计，海南的日平均风速在7—8 米，年平均风速超过6.6 米，具备丰富的风能资源。充分利用这一特点，发展风能产业成为海南建设“清洁能源岛”的重要手段之一。当前，随着海南“清洁能源岛”建设的推进，海岛之上，从南到北，从西到东，不同容量等级的清洁能源建设项目正顺利推进。

由此可以看出，海上能源岛将成为海洋可再生能源开发的终极形态。★