从黑色到绿色：丹麦的可持续能源增长—— 案例研究：能源公司如何从化石燃料向可再生能源转型，如何建立有效的监管框架-丹麦能源署&绿色国度.pdf

stateofgreen.cnConnect. Inspire. Share. Think Denmark 从黑色到绿色 —— 丹麦的可持续能源增长 案例研究：能源公司如何从化石燃料向可 再生能源转型，如何建立有效的监管框架 绿色转型出版物 从 黑 色 到 绿 色：丹 麦 的 可 持 续 能 源 增 长 版本 1.1 2022年9月 主编 Martha Marriner，绿色国度 技术编辑 Alexander Christian Newcombe，丹麦能源署，alcn@ens.dk Mattia Baldini ，丹麦能源署， mbal@ens.dk 鸣谢 该报告的撰写得到了多位专家的协助。特此感谢Anders Eldrup（曾就职于DONG Energy A/S），Jakob Askou Bøss（沃旭能 源），Johannes Bøggild （沃旭能源），Per Hjelmsted（曾就职于DONG Energy A/S），Peter Markussen（曾就职于沃 旭能源，现就职于丹麦国家电网公司Energinet），Flemming G Nielsen（曾就职于丹麦能源署，现就职于哥本哈根大学）和 Sigurd Lauge Pedersen（丹麦能源署）。诚挚感谢丹麦能源署全球合作部门为本报告所做的贡献。同时感谢青岛市人民政府和 国际健康与环境产业联合会对本报告中文版的大力支持。 平面设计 Henrik Wedel Sivertsen，Fortuna 35 ，info@fortuna35.dk 版权 该出版物中的材料可自由使用、分享或打印，但须注明出处，另有规定者除外。引用该出版物的格式如下：丹麦能源署和绿色国 度（2022）：“从黑色到绿色：丹麦的可持续能源增长—— 案例研究：能源公司如何从化石燃料向可再生能源转型，如何建立 有效的监管框架。” 了解更多信息 如需获得印刷副本，请通过 Chinese@stateofgreen.com 与绿色国度取得联系 版权归绿色国度所有 3 从黑色到绿色—— 丹麦的可持续能源增长 本报告中使用的缩略语表 CfD 差价合同 CHP 热电联产厂 DEA 丹麦能源署 DONG 丹麦石油与天然气公司 A/S DSO 配电系统运营商 EBITDA 息税折旧摊销前利润 ESG 环境、社会和治理 ETS 排放交易体系 FiT 上网电价 FTE 全职人力工时 GFC 2008/2009年全球金融危机 GHG 温室气体 GW 吉瓦 IEA 国际能源署 IPO 首次公开募股 kW 千瓦 LCoE 平准化发电成本 m 米 Mt 百万吨 MW 兆瓦 OPEC 石油输出国组织 PSO 公共服务责任 PV 光伏 RE 可再生能源 TSO 输电系统运营商 - 10 20 30 40 50 60 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 太瓦时 年 丹麦电力生产总量 石油 天然气 煤炭 风能 生物质 其他 消耗量 4 现如今在全球范围内，政界决策者和商界都在努力克服挑战，设法实现电力系统从基于化石燃料到可再生能源的转变。然而在 这个过程中，许多问题需要监管机构和政策制定者去解决。例如：如何以经济可行的方式实现远大的目标？如何创造充分的就 业机会？市场如何在不触发高风险溢价的前提下，吸引对新技术的投资？在不给国家造成巨大经济负担的前提下，如何激励新 技术的竞争？ 对于那些有计划向清洁能源转型的能源企业而言，要从根本上重新定位企业业务，也会面临许多复杂的挑战。例如：新技术会 对从业者造成怎样的挑战？企业如何适应因采用新资产而造成的风险变化？如何处理现存资产？ 此出版物详细阐述了丹麦正在进行的绿色转型，和在应对上述挑战中所获得的经验和教训。尽管并不发展核能或水电，但在世 界能源理事会发布的《世界能源三元悖论指数》（World Energy Trilemma Index）排名中，丹麦始终位列前三。该项指数是 基于国家和地区在以下三个关键维度所进行的评估：能源公平、环境可持续性和能源安全（Wyman 2020）。国际能源署也将 丹麦列为可变可再生能源系统集成最先进国家，其可变可再生能源在电网中的比重处于世界领先水平。2020年，丹麦总电力消 耗中有50%的当量源自于风能和太阳能。到目前为止，丹麦的绿色转型不仅提高了能源的清洁度，也大大促进了对可再生能源 作为一个增长部门的关注。 执行摘要 关于此出版物 图1: 丹麦的电力生产与消耗。“其他”包括（按规模的降序排列）：太阳能、非可再生废弃物、生物气、生物甲烷、水力和余热。来源：丹麦能源署 2019 5 从黑色到绿色—— 丹麦的可持续能源增长 沃旭能源 （Ørsted）是一家在过去十年间脱胎换骨的能源企业，从几乎完全基于传统化石能源转变成可再生能源，并取得了 经济收益。2006年，企业81%的股权归丹麦政府所有，其投资组合中85%的资产来自化石燃料，这让它成为了欧洲煤炭密集度 最高的企业之一，排放量几乎占到丹麦总排放量的三分之一。2019年，公司更名为 Ørsted，开始贯彻新的商业模式：50.1% 国有，投资组合中90%为可再生能源。事实上，丹麦的很多能源公司都开始了绿色转型，但鉴于沃旭能源是丹麦最大的电力公 司，因此被选为本报告的研究案例，作为从黑色能源到绿色能源转型的同时保持盈利的最佳示范。 此报告的发布目的主要有两方面：首先，它从政策和监管的角度，概述了丹麦加快脱碳化的进程。其次，基于对沃旭能源转型 的案例研究，旨在为其他公用事业机构提供知识经验与建议。报告的撰写得到了丹麦能源署（以下简称为DEA）的支持，从政 府、学术界和沃旭能源高级专家的采访中获得了许多宝贵的信息。报告开篇提供了一份详细的时间线，列举了丹麦的能源政策 和沃旭能源发展过程中的重大事件，后篇列举了一系列经验和建议，为全球各地的监管机构、政策制定者及能源公司朝着可再 生能源的方向，实现公平、可持续的转型提供灵感和帮助。 世界许多国有能源企业都在计划从传统化石燃料向可再生能源转型，本报告的发布正值全球气候变化和可再生能源的快速增长 时期。如果要从报告中列举一项明确的成果，那就是绿色能源转型必须维持竞争性、相关性和盈利性。 ”仅靠政府无法改变世界，仅靠企业也不行。政府和企业必须携手共进。企业擅长将事情 落在实处，而政府在设定议程、描述愿景以及设定某些目标方面发挥着关键作用。” 沃旭能源英国区负责人邓肯·克拉克(DUNCAN CLARK) 报告强调了能源规划和政策是如何创造必要的框架条件，以激励从化石燃料到可再生能源（对丹麦来说，主要是风能和生物质 能）的大规模转变。报告着重介绍的知识经验是：能源规划和政策应该是长期的、透明的、稳定的，应该通过具体的改革， 从立法上予以支持。 从监管机构和政策的角度来看，推动丹麦顺利完成转型的一系列工具如下： • 补贴和税收等经济激励 • 基于竞争的电力部门改革 • 通过公私合作或合资企业来推行示范项目和测试设施 • 去风险化及审批手续改革 • 在研发上注入投资 • 可再生能源的本地所有权 为能源公司提供的主要建议： • 视可再生能源市场为增长市场，制定新可再生能源的市场进入策略。通过投资和开发技能基础，落实相关政策。 • 通过可再生能源把握战略发展方向，吸引新项目融资 。 • 与政府机构合作，制定减少耗煤量、剥离化石燃料资产的策略。例如将煤炭转变为可持续生物能，或对现场进行全面翻 修，为使用可再生能源创造有利条件，将化石燃料厂作为备选设备 。 6 《巴黎协定》要求我们大幅改变生产及消费能源的方式。为 实现此目标，丹麦颁布了极具雄心的政策和立法，渴望引领 全球转型，实现更具可持续性的未来。 我们设定了2030年温室气体排放量相比1990年减少70%的目 标。根据最新的预测，到2028年，丹麦的电力将100%来源 于可再生能源；到2030年，58%的总能源消耗来源于可再生 能源。2020年，丹麦已经有50%的电力消耗源自风能和太阳 能，全国总能耗中煤炭的占比不到3%。我们正在向实现无化 石燃料的能源系统稳步前行。 要同时实现持续的经济增长、较高的供应安全、可负担的电 价以及不断提高的可再生能源比重，势必会遇到挑战，而丹 麦在这方面积累了宝贵的经验。与此同时，丹麦可再生能源 部门的发展也达到了世界领先水平，在当前的丹麦经济中发 挥着关键作用。 通过分享曾经完全国有的能源公司从黑色能源到绿色能源转 变的成功经验，我们希望能够为政治决策者和监管机构，以 及世界各地其他的能源公司提供一些灵感和启发。让它们能 够采用类似的方式，走上更清洁的能源道路。 丹麦之所以能够取得今天的成绩，离不开大胆的决策、开拓 进取的精神以及政府、行业与民众之间的广泛合作。以前的 政策和商业模式将不再适用于未来，政府要设定远大的目 标，颁行有效的监管制度来支持目标的实现，激励并促使企 业发起转型，确保投资人、行业和公民社会的信心。 我们希望读者能得到启发，也希望此报告中介绍的知识经验 能对贵国的绿色转型产生助益。 达恩 · 约恩森 （Dan Jørgensen） 丹麦气候、能源与公用事业部长 部长序言 丹麦气候、能源和公用事业部长达恩·约恩森 目录 执行摘要 / 关于本出版物 4 部长序言 6 时间线: 丹麦可再生能源发展历程 8 70年代和80年代: 石油危机引起了对新能源政策和技术的需求 10 1990至1995: 播下可持续增长的种子 12 1996至2000: 丹麦处于变革前沿，欧盟发展自由内部市场 14 2001至2006: 电力供应迈入新时代 16 2007至2010: DONG Energy率先发起绿色转型，以实现全新的长期政治目标 18 2011至2016: 丹麦告别煤炭时代， DONG Energy开始海外扩张 20 2017至2021: 丹麦提振绿色转型雄心 22 知识经验 24 政策侧的知识经验 24 规划: 设置好长远可靠的目标 26 建立示范项目 27 经济激励 28 竞争 30 许可和去风险 32 从能源公司业务转型中获得的知识经验 34 制定可持续愿景 36 策略性淘汰化石燃料 38 可再生能源的进入策略 42 建议 47 为政府部门所提供的建议 47 为能源公司所提供的建议 48 结论 50 参考文献 51 8 丹麦可再生能源发展历程 丹麦和沃旭能源绿色能源转型中的关键里程碑 时间线 9 从黑色到绿色—— 丹麦的可持续能源增长 丹麦可再生能源发展历程 1973 丹麦发生石油危机 1978 丹麦的首座大型风机（2兆瓦）投入使用 1985 议会通过无核化能源规划 1972 国家宣布成立商业性天然气、石油开采及运输公司DONG 1987 Elkraft公司（DONG 的前身）建立了 欧洲最大的风电场，容量为3.75兆瓦 10 1972年，石油在丹麦总能耗中的占比高达92%。1973年，石 油输出国组织（OPEC）发生石油危机，石油价格翻倍增长， 丹麦的经济和能源供应也遭受重创。1973/74年的冬季，丹麦 发起了“无车周日”等短期措施，以应对石油危机的严重影 响。此事件成为了开展长期能源规划的催化剂。 丹麦能源署的成立和政府“1976年丹麦能源政策”的出台掀 起了一波高潮。该政策的短期目标包括降低丹麦对石油的依 赖性、提高供应多样性、减少能耗，也包括增加能源领域的 研究与开发；长期目标则是减缓自然资源的损耗，开发稳定 的长期解决方案，通过使用可再生能源满足能源需求。在这 之中，最早付诸实施的措施是将发电厂燃料从石油快速转换 为煤炭。 最初，本地开采的天然气被视为丹麦能源危机的解决方 案。1974年，丹麦国有天然气公司Dansk Naturgas与丹麦 国有石油公司合并，创建了丹麦石油与天然气公司（DONG A/S），后来演变成为沃旭能源（Ørsted）。丹麦石油与天然 气公司主要从事天然气批发业务，向地方天然气公司输配天 然气。同时，西丹麦的电力集团Elsam旗下有7家电力公司， 东丹麦的电力集团Elkraft旗下有3家电力公司。这两家集团公 司负责规划新的电力容量和煤炭进口，也负责总输配系统及 系统运营。 尽管从19世纪90年代末期起，丹麦科学家就开始尝试将风 力作为一种能源形式，并取得了不同程度的成功。但在20世 纪70年代发生能源危机之后，风能才真正获得关注。丹麦政 府加强了对技术研发的资金支持，并在1976年出台了对风能 发电的补贴。两年之后，在丹麦西北部日德兰半岛的一所高 中校园里架设了世界上第一台大型风机（2兆瓦），并成功 接入电网开始供电。直到今日，这架风机依然在运行。1979 年，丹麦议会通过了《天然气供应法案》和《供热规划法 案》，开始进一步利用电厂余热和天然气。 70年代和80年代 石油危机引起了对新能源政策和技术的需求 时间线 能源协议或气候协议是对政府有约束力的政治性协议文件，在正式发 起修正立法或者出台新立法的程序之前，须在议会上获得多数赞成 票。以2020年《气候法案》为例，2019年12月6日，丹麦议会的10 个党派中的8个党派初步同意颁布此法案，之后通过了三次议会程序， 召开委员会听证会，最终在2020年6月26日出台了具有法律约束力的 《气候法案》。大多数重大能源政策都是通过这种方式确定的，因此 即便政府更迭，也能确保丹麦能源规划的连续性和稳定性。 1973 丹麦发生石油危机 1978 丹麦的首座大型风机（2兆瓦）投入使用 1985 议会通过无核化能源规划 1972 国家宣布成立商业性天然气、石油开采及运输公司DONG 1987 Elkraft公司（DONG 的前身）建立了 欧洲最大的风电场，容量为3.75兆瓦 11 从黑色到绿色—— 丹麦的可持续能源增长 自1984年起，议会通过与电力税相当的上网补贴，创造了一 个小型25-55千瓦风力发电机的市场。国内对风力发电机的需 求不断增长，促使不少小型工程公司着力开发容量较大的风 机，实现了工业化批量生产。协议中也包括一些更加远大的 目标，例如提高碳氢化合物的回收率，收紧对新建设项目的 能源要求，评估核能的需求等等。如有需求，则进行全民公 投。也是在20世纪80年代，丹麦引进了二氧化硫和氮氧化物 配额制。 在邻国瑞典开发核能之时，丹麦公众却此对此表示出强烈的 反对。因此，丹麦决定不将发展核能列入考虑范围。在1985 年3月能源协议 （丹麦能源署，1985） 的支持下，丹麦通过 了一项关于无核化公共能源规划的决议。进口石油和核能被 排除在丹麦的能源构成之外，对安全环保的本地能源的探索 仍在继续，直到两份能源协议的发布为丹麦能源转型的主要 能源奠定了基础 —— 风能、天然气和基于生物质的热电联产 厂（CHP）。 九个月后，能源部和一些国有能源企业达成了另一项能源协 议，以增加试点项目中的风机发电量。此协议是代表公用 事业机构提出的，目的在于将风电并网纳入规划。能源企业 收到一个任务：在1986到1990年期间，安装100兆瓦的装机 容量（相比之前五年的装机容量翻了一番）。《电力供应法 案》允许将开发成本纳入到电价中，而能源公司借此契机， 促成了风能专业化方面取得了重大进展。 一年之后，1986年的新能源协议提出了要求，要求能源公 司基于天然气、秸秆、木质生物质、废弃物和沼气等国内 燃料，开发450兆瓦分散式热电联产厂的示范项目。这种基 于生物质的分散式热电联产厂是一项新的技术。以示范项目 入手，有助于为实现大规模扩张累积所必需的技术和经济经 验。 这些政府倡议让丹麦踏上了开发风能的冒险之旅。1987 年，Elkraft公司在丹麦东南部的马斯内岛（Masnedø）建 成了当时欧洲最大的陆上风电场。此风电场装机容量3.75兆 瓦，包括五个750千瓦的风力发电机。第二年，一个被命名为 Nørrekær Enge的风电场打破了这一纪录。该风电场的装机 容量为4.68兆瓦，其中包括了36个额定单机容量为130千瓦的 风力发电机。 1993 陆上风电使用固定的上网电价 1993 发表《关于增加生物质能利用的协议》 1995 环境和能源部长海上风机理事会 发布了五个海上风电区域的评估 1991 Elkraft建造首个海上风场 温德比(Vindeby)海上风厂 1995 Elsam公司（DONG的前生）和Midtkraft公司 建造了Tunø Knob风电场 1990 宣布“能源2000计划” 12 1990年3月，能源协议提出要提高陆上风电的装机容量，即 在1994年之前再增加100兆瓦，并提高热电联产厂、天然气 以及其他“环保燃料”的利用率。这是丹麦政府对世界环境 与发展委员会发布的《布伦特兰报告》中提出的建议和对《 2000年联合国环境展望 》 的回应。 这就要求在1996年之 前，将燃煤集中供热工厂转变为燃气分散的热电厂。根据与 能源部协同制定的计划，能源公司被允许参与到风电开发之 中。随后，能源公司发布了一份关于风电开发的联合报告。 这是能源部与能源公司作为密切利益相关方参与政策开发的 一个范例，旨在实现提高社会经济福利和环境效益的政治目 标。此项政策的影响立竿见影：在日德兰半岛Skærbæk发电 站新建一个350兆瓦机组的申请被驳回，因为它不符合从分散 式热电联产厂处采购环保燃料的协议标准。 在能源协议之后，1990年4月，一项名为“能源2000——可 持续发展行动计划”的能源行动被提交至丹麦议会。此项行 动的目标是到2005年，减少15%的能耗以及至少20%的二 氧化碳排放。这是丹麦能源政策领域的一个里程碑，它将气 候和能源政策合二为一，也被认为是全球首个减少二氧化碳 排放的政府计划。行动计划还就二氧化碳和二氧化硫排放提 出征收环境税。丹麦也是全球首个付诸行动的国家，分别于 1992年、1995年和2008年，通过引进二氧化碳、二氧化硫 以及氮氧化物税实现了此目标。在能效方面，也出台了进一 步的广泛倡议。 1990年下半年，丹麦的工作重心是设定二氧化碳减排目标的 跨境协作。1990年10月，在卢森堡召开了欧洲共同体理事会 联合会议之后，丹麦国内也开始着手商定稳定二氧化碳排放 的目标。两周之后，北欧能源部长们在奥斯陆宣布了旨在应 对温室气体的共同倡议。 1990至1995 播下可持续增长的种子 时间线 1993 陆上风电使用固定的上网电价 1993 发表《关于增加生物质能利用的协议》 1995 环境和能源部长海上风机理事会 发布了五个海上风电区域的评估 1991 Elkraft建造首个海上风场 温德比(Vindeby)海上风厂 1995 Elsam公司（DONG的前生）和Midtkraft公司 建造了Tunø Knob风电场 1990 宣布“能源2000计划” 13 从黑色到绿色—— 丹麦的可持续能源增长 1992年，丹麦开始对风电提供补贴，并对建成的区域供热管 网提供国家支持，以推广分散式热电联产和生物能的利用。 由于当时电力市场还未成形，因此对风电的支持采用的是固 定上网电价（FiT）的形式， 供电商收到的是恒定的供电价 格。1993年6月，能源协议将推广生物质纳入其中，包括要 求使用剩余秸秆和木屑作为燃料。协议的主要内容是将大型 中央热电联产厂转变为生物质发电，并率先从共燃火电厂开 始。随后，规定所有新建电厂必须基于百分百生物质供能， 并对如何降低生物质发电成本发起了一项大型研究项目。与 此同时，丹麦宣布禁止露天焚烧生物垃圾。 20世纪90年代早期的政策发展势头，带动了能源公司之后的 具体项目发展。1991年，Elkraft完成了一个具有历史意义的 示范项目，名为温德比（Vindeby）。温德比是全球首个海上 风电场，它的出现一是为了响应1985年协议，二是因为在陆 地上已经难以找到适当的空间。温德比风场拥有11架450千瓦 的风力发电机机，总装机容量略低于5兆瓦。考虑到海水深度 仅为2到7米，项目基本上使用的是陆上风机。尽管一开始， 风力发电机在性能方面遇到了挑战（风机必须运回到陆地上 进行修理才能再次安装），但此项目有效地证明了海上风电 场在技术和经济方面的可行性。丹麦也从中学到了宝贵的经 验，例如需要制定精密的运维（O&M）计划，需要特制的 船只进行设备的安装和运维等等。温德比风场能为约2200户 人家供电，为延续至今的大型海上风电场奠定了基础。2017 年，因为机械老化，温德比风场停止运行。1995年，Midt - kraft和ELSAM合作执行了另一个示范项目，全球第二座海上 风电场—— Tunø Knob海上风电场。 更有效地使用海上风能资源，加上能够避免陆上风电的土地 使用限制，意味着海上风电项目越来越受欢迎。但是，多个 利益相关方同时进入海域却成为了一个问题。1995年，环境 与能源部的海上风力发电机委员会提出了对丹麦水域的监管 规划，包括环境保护、导航、军事、渔业和视觉后果等等。 报告指定了五个主要区域作为未来海上风电场的合适选址 地。 1997 丹麦停止建造新煤电厂 1999 落实电力改革法案 放宽对电力部门的限制 1996 丹麦能源与环境部要求 电力公司扩大陆上风电规模 14 20世纪90年代后期，欧盟通过了内部电力市场指令，逐步 开放欧洲电力系统的市场竞争，成为欧盟内部市场的一部 分。1996年，欧盟及其成员国通过了第一项能源一揽子计 划，设定了欧洲电力市场自由化的目标，其中也包括丹麦的 电力市场。 1996年，丹麦环境与能源部向电力公司提出了到1999年新 增200兆瓦陆上风电和到2005年新增900兆瓦陆上风电的倡 议，以加快丹麦陆上风电增长。一年之后，即1997年，丹麦 环境与能源部和电力公司发布了一项行动计划，计划指出， 海上风电的价格可能远低于预期。1996年，丹麦引入了专项 税用于收取优先发电补贴，即公共服务税（PSO）。PSO通 过消费者支付电费的方式进行缴纳。从1999年起，此类税收 被用于为可再生能源、环保型能源技术的研发以及分散式热 电联产（小型热电联产厂）提供补贴。但欧盟认为，PSO的 一部分违反了欧盟协定，例如在丹麦销售电力的外国可再生 能源生产商无法获得补贴。2016年，丹麦议会决定从2017至 2022年，逐步淘汰公共服务税。从2022年起，可再生能源的 补贴从国家预算中拨付。 也是在1997年，丹麦政府开始拒绝批建完全或部分以煤炭 作为燃料的新电厂。当时，电力公司Midtkraft申请在丹麦第 二大城市奥胡斯建造部分燃料为燃煤的热电联产厂，但这份 申请很快就被驳回。1994到2001年期间，丹麦环境与能源 部长斯文·奥肯（Svend Auken）在推动可再生能源发展方面 起到了重要作用。他极力支持海上风电和应对气候变化，并 在世界自然基金会（WWF）在华盛顿举办的“地球生命力” 活动上，承诺建造750兆瓦的海上风电场，作为“献给地球 的礼物”。1997年，丹麦取得了一项值得瞩目的成就，实现 了长久以来的能源独立目标，即能源生产量超过了能源消耗 量。1998年，丹麦环境与能源部向电力公司提出了开发五个 150兆瓦海上风电场作为示范项目的任务。 为了回应“献给地球的礼物”这一承诺，丹麦政府与能源公 司达成了一项政治协议：在Horns Rev（西丹麦的Elsam）和 Nysted（东丹麦的Energi E2、DONG和Sydkraft）建造世界 上第一批大型海上风电场（均为200兆瓦）。这些项目意义重 大，为建造具有价格竞争力的大型项目打下了前期基础。 1996至2000 丹麦处于变革前沿 欧盟发展自由内部市场 时间线 1997 丹麦停止建造新煤电厂 1999 落实电力改革法案 放宽对电力部门的限制 1996 丹麦能源与环境部要求 电力公司扩大陆上风电规模 丹麦风电的累积装机容量 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 GW 陆上 海上 固定上网电价 安装补贴 市场溢价 市场溢价（投标价） 固定上网电价 15 从黑色到绿色—— 丹麦的可持续能源增长 也是在这段时期，丹麦实现了电力部门市场化（丹麦能源 署，2020b）。两个平行事件推动了丹麦电力部门的市场 化：挪威和瑞典电力市场的发展，欧盟集中精力发展欧盟内 部市场—— 将电力视作一种跨国境自由贸易的商品。1999 年，丹麦做好了电力部门市场化和建立电力市场的准备，以 加强消费者保护、环境保护和供应安全性。改革之后不久， 政府向西丹麦Elsam区域的六家电力公司和东丹麦Elkraft区域 的两家电力公司提供了80亿丹麦克朗（约为11亿欧元）的扶 持资金，确保电力公司能够在自由市场上持续运营，并在北 欧电力交易所（Nord Pool）进行交易。如此一来，便能确保 消费者获得可能得到的最低价。 本世纪初，丹麦海上风电市场继续增长，发生了两件值得注 意的大事件。一是米德尔格伦登（Middelgrunden）海上风 电场建成。风场归本地公用事业机构Copenhagen Energy 及风力发电机合作社所有，该风场可以从哥本哈根的海岸上 看到。二是丹麦能源署批准了两个临近萨姆索岛（Samsø） 和格雷诺港（Port of Grenå）的小型海上风电场的可行性研 究。值得一提的是，萨姆索风电场归萨姆索市政及萨姆索市 民共同所有。 同时，随着技术的不断改进和补贴的增加，陆上风电经历了 一波高速增长时期。2000年，风电占据了丹麦耗电总量的 13%。 图2: 20世纪90年代，丹麦陆上风电快速增长。到2000年，丹麦实现了市场自由化和低电价，发电补贴减少。此后的增长主要来自风力发电机产品代和规模的更替。2004 年以后安装的海上风机都是通过竞标程序确定的，而此前的项目都是通过政府和社会资本合作完成的示范项目，享受固定上网电价。注意，该数据不包括最近连接的 600兆瓦海上风电场Kriegers Flak。 2004 完成海上风电场（HR2）的第一次招标 收到4份招标请 2002 Elsam和Eltras建造了 Horns Rev 1风电场 2006 6家电力公司合并成为DONG能源公司 2003 建造了Nysted（AKA Rødsand）海上风电场 2005 DONG开始在英国建造Barrow风电场 Energi E2中标HR2项目 2002 修订可再生能源补贴 包括市场溢价 MRC成员 （运营） MRC成员 （非运营） 4MMC成员 （运营） 无提案 16 新世纪伊始，丹麦迎来了全新的电力部门。在欧盟的要求下，丹麦成功 落实了市场化和改革。几乎在一夜之间，电力生产的所有权从垄断机制 转变为基于市场的竞争机制。补偿从长期实物合约转移到短期的流动性 市场，和有工具的远期市场（例如2000年引进的电价区域差异）。债务 偿付之后，电厂有权在新创立的日前市场，即北欧电力交易所的Elspot 市场上进行交易。东丹麦和西丹麦分别是北欧和欧洲大陆区域的一部 分，在2010年之前并没有相互连通。所以，丹麦拥有两个价格区域是一 种自然的拆分。在竞价区之间交易电力所体现的社会经济效益是，发电 商可以在临近区域以更高的价格出售电力，可供消费者选择的发电商数 量增加，从而降低电力价格。 丹麦还在这一时期引进了二氧化碳配额制，设定了2000到2003年的年度 配额：每年减少100万吨（Mt），从2000年的2300万吨减少到2003年 的2000万吨。配额超标的生产商要向国家支付40丹麦克朗每吨的费用（ 约为5.38欧元/吨）。 与上世纪90年代的强劲发展势头相比，陆上风电在新世纪伊始的发展速 度大幅下降。这归因于两方面： 2001至2006 电力供应迈入新时代 时间线 图3: 日前市场的整合始于1999年的市场化。到2021年，日前市场整合 了25个国家，电力需求大约为3,000太瓦时/年（欧洲输电运营商联 盟）。更多信息可参见”欧洲输电运营商联盟，2021“。 2004 完成海上风电场（HR2）的第一次招标 收到4份招标请 2002 Elsam和Eltras建造了 Horns Rev 1风电场 2006 6家电力公司合并成为DONG能源公司 2003 建造了Nysted（AKA Rødsand）海上风电场 2005 DONG开始在英国建造Barrow风电场 Energi E2中标HR2项目 2002 修订可再生能源补贴 包括市场溢价 17 从黑色到绿色—— 丹麦的可持续能源增长 1. 首先，通过新创立的电力市场，修订了对风能的扶持政 策。1993年建立的上网电价被市场溢价所取代，意味着 可再生能源发电商会受到市场价格的影响，但它们能在市 场价格之上收到溢价。这在当时还是一个新系统，电价存 在不确定性，也给项目开发商带来了不确定性和一定的风 险。由于产能过剩，北欧的电价相对较低，这也导致陆上 风电厂在新方案中的吸引力下降。而这些风险在制定新扶 持方案候，可能并未纳入考虑。 2. 其次，当时欧洲市场的特点是“卖方市场”。尤其是英国 和德国为陆上风电项目的开发商提供了更有吸引力的市 场。 另一方面，海上风电延续了前些年的发展状态。2004年，丹 麦议会达成了新能源协议，引进了海上风电招投标的概念， 这也是全球首个海上风电招投标系统。招投标采用竞价的 方式，开发商通过投标获得开发项目所需的政府支持。因 此，竞拍调动了开发商提供成本效率的积极性。丹麦宣布对 两个200兆瓦的海上风电项目进行竞拍—— Horns Rev II和 Rødsand II。Energi E2中标了Horns Rev II项目，EnergiE2 和E.ON Sweden以及DONG Wind A/S组成的联盟中标了 Rødsand II项目。 这是两个最早进行招投标的海上风电项目，丹麦各方从中吸 取了不少与竞拍相关的知识经验。在Rødsand II项目中，当 得知风力发电机的价格上涨之后，最初的中标者拒绝继续进 行项目的开发。因此，该项目进行了二次招标，中标者为瑞 典电力公司E.ON Sweden。 DONG获得了在英国开发Barrow海上风电场的合约，这是丹 麦公司在海外参与的首个海上风电场项目。 2005年，欧盟于引进了应对气候变化的排放交易体ETS。系 统基于“限额与交易”原则运作，设定一个限额，但限额会 随着时间的推移而降低，企业可以用有限数量的排放额进行 交易。它依然是世界上最大的碳市场，但在2008至2018年的 绿色转型期间，它并未起到有效的推动作用。现在随着价格 的回升，企业在做商业决定时，也应当将这一点纳入考虑。 2005年，丹麦创设了一个全国性的国有输电系统运营商 （TSO）Energinet.dk。2006年，六家电力公司进行了合 并，分别是DONG、Elsam、Energi E2、Copenhagen Energy和Frederiksberg Utility，组建成了DONG能源公司 （DONG Energy A/S）。这一次大规模合并意味着仅一家企 业就生产了当时丹麦60%左右的电力，且拥有进一步投资建 造海上风电项目的必要资本。DONG能源公司的81%归丹麦 国有，其产品系列中有85%基于化石燃料，这也让它成为了 欧洲煤炭密集度最高的公司之一，几乎承担了丹麦三分之一 的排放量。公司的业务领域包括： • 北海油气生产与勘探 • 供电和供热（煤炭、天然气和生物质）—— 5,682兆瓦的 热能产量 • 天然气批发业务 • 零售 • 小型可再生能源企业（包括Vindeby、Horns Rev I和 Rødsand I）—— 总计828兆瓦可再生能源产量 合并经欧盟批准之后，丹麦政府宣布供 DONG能源公司将在 证券交易所上市。尽管当时上市计划已基本成形并进入实施 阶段，但2008/2009年的全球金融危机暂缓了上市的脚步。 2009 宣布安霍尔特（Anholt）400兆瓦海上风电项目招标 2007 向TSO出售输电和储气业务 2010 DONG能源公司中标Anholt项目 2009 1月：宣布了到2040年可再生能源 比重达85%的远大目标 2009 与西门子达成了500台3.6兆瓦风机 的协议 2009 决定关停Asnaes和Studstrup 两个燃煤发电站 2008 通过能源协议 以提高可再生能源比重 18 2007年3月，欧盟各国领导人制定了气候和能源政策一体化的 目标，以应对气候变化，同时提高欧盟的能源安全和竞争力。 这就产生了“20-20-20”目标，即欧盟各国家和政府首脑要 在2020年之前实现的一系列目标。其中包括： • 温室气体排放减少20%（与1990年水平相比） • 欧盟20%的能源为可再生能源 • 能源效率提高20% 值得一提的是，这些目标在2009年通过立法付诸实施，具备 法律约束力。欧盟的平均目标是20%，各国起点不同，具 体数值有所差异。这意味着丹麦必须满足更高的目标。2008 年，丹麦通过能源协议提出了更远大的可再生能源目标：到 2011年，20%能耗源自可再生能源；到2025年达到30%。协 议的中期目标是在2025年之前，减少至少15%的化石燃料消 耗，长期目标是彻底摆脱化石燃料。协议中还囊括了一些新增 内容，包括修改补贴方案，以改进陆上风电、生物质和沼气 的发展条件，并宣布了一个400兆瓦海上风电项目的招投标情 况。再举一个例子，2018年，在生物质和风能市场价格的基 础上增加了15欧尔/千瓦时（0.02欧元/千瓦时）的补贴。 丹麦政府所做出的这些承诺，为DONG能源公司的彻底转型增 强了信心。几个月后，DONG能源公司公布自立的意向：到 2040年，将产品组合中占比85%的化石燃料转变为可再生能 源。公司做出这一决定时全球正处于金融危机期， 许多其他 能源公司都选择放缓可再生能源发展的速度，更多地使用已知 的技术。而DONG能源公司的这一举动，意义就显得更加重 大。DONG能源公司2009年的年报十分值得关注，因为它是 第一份提及电力生产碳强度（每生产一千瓦时电力排放的二氧 化碳克数）的年度报告。自2009年起，碳强度就成为了年度 报告的焦点。同一年，公司决定关停燃煤发电机组Asnæs 5和 Studstrup 4，并因为公众的反对，废除了其在德国建造1600 兆瓦Griefswald燃煤电站的计划。尽管当时，Griefswald电站 已经规划了六年，也得到了德国联邦政府的支持。这一举动是 能源领域方向变化的一大指标。 意识到基础设施和规模经济在减少海上风电成本中发挥的重 要作用之后，2009年，DONG能源公司向西门子订购了500台 3.6兆瓦的风力涡轮机，比当时世界上投入运行的海上风力发 电机的总数还多。这是实现海上风机行业产业化的必要条件。 2007至2010 DONG Energy率先发起绿色转型 以实现全新的长期政治目标 时间线 2009 宣布安霍尔特（Anholt）400兆瓦海上风电项目招标 2007 向TSO出售输电和储气业务 2010 DONG能源公司中标Anholt项目 2009 1月：宣布了到2040年可再生能源 比重达85%的远大目标 2009 与西门子达成了500台3.6兆瓦风机 的协议 2009 决定关停Asnaes和Studstrup 两个燃煤发电站 2008 通过能源协议 以提高可再生能源比重 丹麦海上风场竞标 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 价格（丹麦克朗/千瓦时) Rødsand II Anholt Horns Rev III Kriegers Flak Horns Rev II Vesterhav Nord & Syd 19 从黑色到绿色—— 丹麦的可持续能源增长 海上风电也得到了机构投资人的支持，它们在为资本密集型 海上风电项目筹集资金和分担股权投资风险方面提供了帮 助。2010年，丹麦养老基金（Pensio