综述:揭开土耳其风能的未来:政策、技术与潜力

《Heliyon》:Unveiling the wind energy future of Türkiye with policies technologies and potential

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:Heliyon 3.4

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  本文聚焦土耳其风能发展,详细阐述其风能潜力(陆上、海上)、装机历程,深入剖析可再生能源支持机制等政策,探讨发展面临的挑战与机遇。研究发现,土耳其风能发展迅速,但仍需应对诸多问题,对该国实现可再生能源目标意义重大(风能:Wind Energy;可再生能源:Renewable Energy )。

  

1. 引言

土耳其凭借独特的地理和气候条件,在全球风能领域占据重要地位。随着可再生能源受重视程度不断攀升,土耳其风能产业发展迅猛。众多研究表明,该国的马尔马拉(Marmara)、爱琴海(Aegean)、地中海(Mediterranean)地区以及部分内陆区域,因具备有利的风流条件,风能潜力巨大。过往研究从多维度对土耳其风能展开探索。例如,Hepbasli 和 Ozgener 于 2004 年深入调查了土耳其风能应用的历史发展进程以及科研现状;Celik 在 2007 年针对伊斯肯德伦(Iskenderun)地区的风能进行研究,通过统计分析不同高度涡轮机的发电情况,助力区域风能开发;Guler 在 2009 年研究了土耳其电力生产中的资源构成,明确了风能在其中的占比情况 。这些研究为土耳其风能发展提供了宝贵经验和数据支撑。土耳其在风能领域取得了显著进展,风速超过 6.8m/s(50m 高度)时,风能潜力达 118,683MWe;风速超 7m/s 的区域,可再生能源(RES)潜力总计 48,000MWe 。若采用能在低风速、不同气温及恶劣气候下高效运行的涡轮机,预计土耳其风能总装机容量有望达到 140,000 - 150,000MWe 。从全球范围来看,风能在可再生能源发电中的占比持续上升,土耳其在风能装机容量方面,位居欧洲第 7 位、世界第 12 位,彰显出其在风能领域的坚定决心和发展实力。本文将全面呈现土耳其风能潜力,深入剖析从首次装机至今的风能装机容量变化,系统梳理激励计划的发展历程以及现行激励政策,同时探讨土耳其未来风能装机容量目标,为该国风能产业发展提供全面且深入的研究。

2. 2005 年激励机制实施前的装机情况

1997 年,德米雷尔控股公司(Demirer Holding)在伊兹密尔(Izmir)的阿拉恰特(Alacati)的杰尔米扬(Germiyan)村开启了土耳其首个风力涡轮机项目。1998 年,该项目正式投入运营,安装了 3 台 Enercon 公司的 E - 40 型涡轮机,总装机容量为 1.5MWe,每年平均发电 400 万 kWh,满足了 1626 户家庭的用电需求。这座风力发电厂不仅是土耳其风能产业的开端,也为后续发展积累了宝贵经验。同年,土耳其首个商业风电场在杰尔米扬村建成,装机容量为 8.7MWe。2000 年,博兹贾阿达(Bozcaada)的一座 10.2MWe 的风力发电厂开始发电,该项目由德米雷尔控股公司运营,其发电量远超博兹贾阿达岛的需求,多余电力通过海底电缆输送至恰纳卡莱(Canakkale) 。然而,在 2003 - 2005 年间,由于缺乏完善的政策支持和成熟的市场环境,土耳其风能装机进程缓慢。直到 2005 年,相关激励机制出台,才为风能产业注入新的活力,推动其进入快速发展阶段。

3. 机构、组织及其职责

1992 年 2 月 10 日,土耳其风能协会(TWEA)经部长理事会决议成立。作为土耳其风能领域的核心组织,TWEA 致力于跟踪风能领域的科学、技术和应用研究,积极推广风能资源的利用,助力将国内风能潜力转化为经济优势,涵盖了风能全产业链,并在相关法律法规制定过程中发挥重要作用。2001 年 3 月 3 日,为规范能源市场秩序,电力市场监管局应运而生,后更名为 “能源市场监管局(EMRA)”。EMRA 负责颁发许可证,明确市场主体的权利和义务,监督市场运行,制定和执行市场标准、定价原则等,确保能源市场依法有序运行,为风能产业发展营造良好的市场环境。

4. 可再生能源支持机制

2005 年,土耳其出台可再生能源支持机制,旨在鼓励可再生能源发电,实现能源的可持续供应。该机制通过为可再生能源发电设施提供价格保障和多种激励措施,推动风能等清洁能源的广泛应用。在这一机制下,可再生能源发电产生的电能由持有零售销售许可证的法人机构按照双边协议进行购买,购买价格不得超过国内当年平均批发电价。2011 年,针对不同可再生能源领域的定价关税开始实施,风能发电设施的电价定为 7.3 美分 /kWh,若使用国内生产的组件,还可获得额外 3.7 美分的补贴,具体补贴细则涵盖机翼生产、发电机、电力电子设备、涡轮机塔和机械部件等多个方面 。随着经济形势的变化,尤其是 2018 - 2022 年间土耳其里拉大幅贬值,能源市场监管局对定价进行了调整。2021 年 1 月 30 日,相关政策规定,2021 年 7 月 1 日至 2025 年 12 月 31 日期间投入运营的风能发电设施,每 kWh 的购买价格调整为 32kr/Tr,国内生产组件的额外支持为 8kr 。2023 年 5 月 1 日,基于陆地风能的生产设施单位价格进一步修订为 158.54TL kr/kWh,国内生产贡献补贴调整为 43.08kr/kWh;若建设海上风电生产设施,购买价格则定为 215.37TL kr/kWh,国内生产贡献补贴为 57.50kr/kWh 。这些政策调整旨在适应经济变化,持续推动土耳其风能产业的稳定发展。

5. 2005 年激励机制实施后的装机情况

2005 年可再生能源支持机制实施后,土耳其风能装机迎来快速增长期。2007 年,多个风电场相继投入运营。在恰纳卡莱的因泰佩(Intepe),38 台 Enercon 品牌的 0.8MWe 风力涡轮机投入使用,后期项目不断扩建,涡轮机数量增加到 51 台,生产能力提升至 55.70MWe;马尼萨(Manisa)的卡拉库尔(Karakurt)风电场安装了 9 台 VESTAS 品牌的 M90 型 1.8MWe 涡轮机,后续通过增加涡轮机,装机容量提升至 21.23MWe 。2008 年,众多风电场的装机容量持续增加,如位于巴勒克埃西尔(Balikesir)的萨姆利(Samli)风电场,由最初的 113.4MWe 逐步提升至 126.5MWe;位于穆拉(Mugla)的达雷斯 - 达特恰(Dares Datca)风电场,每年可发电约 8100 万 kWh,满足约 36,500 户家庭的用电需求 。此后多年,土耳其各地风电场如雨后春笋般涌现,装机容量不断攀升。到 2022 年底,土耳其累计装机容量达到 11,641MWe,且预计到 2035 年将继续增长,有望达到 30GW 的装机目标,风能产业呈现出蓬勃发展的良好态势。

6. 结果与讨论

截至 2024 年 12 月底,土耳其的总装机容量达到约 115,975MWe,其中风能装机容量占比 11.1% 。在能源结构中,水力能源占 27.8%,天然气占 21.3%,煤炭占 18.9%,太阳能占 17.1%,地热能占 1.5%,其他资源占 2.3% 。为实现 2035 年和 2050 年的能源目标,土耳其积极推进风能和太阳能领域的投资,计划每年新增 5000MWe 的装机容量。土耳其陆上风能资源丰富,50m 高度处风速超过 6.8m/s 的区域,风能潜力达 118,683MWe;风速超过 7m/s 的地区,风能潜力为 48,000MWe;海上风能潜力也不容小觑,达到 17,393MWe 。从风电场分布来看,马尔马拉地区占比 44%,爱琴海地区占 32%,地中海地区占 10%,中安纳托利亚地区占 9%,黑海地区占 3.5%,东安纳托利亚和东南安纳托利亚地区占比约 1% 。在土耳其风能市场,NORDEX、GE、ENERCON、VESTAS 和 SIEMENS 等国际企业占据主导地位,目前尚无本土企业能与之抗衡。不过,部分企业已开始生产国内组件,推动了本土风能产业的发展。回顾土耳其风能发展历程,1998 - 2005 年为起步阶段,装机规模较小;2005 年可再生能源支持机制实施后,凭借明确的监管政策、优惠的激励措施以及国内外企业的积极参与,装机容量迅速增长 。目前,土耳其正积极筹备海上风电场建设,计划到 2035 年实现 5000MWe 的装机目标,以充分利用其漫长的海岸线资源,满足城市中心的能源需求。然而,土耳其风能发展也面临诸多挑战。2021 年和 2023 年,可再生能源支持机制虽进行了调整,但货币波动和通货膨胀仍对投资吸引力产生影响。此外,风能产业还面临监管复杂、基础设施不足以及经济不稳定等问题。不过,随着涡轮机技术的不断进步、海上风能潜力的挖掘以及国际合作的加强,土耳其风能产业也迎来了新的发展机遇。风能与电动汽车(EV)生态系统的融合为土耳其提供了新的发展方向。利用风能为电动汽车充电,不仅能减少对化石燃料的依赖,推动可持续交通发展,还可借助车辆到电网(V2G)等储能技术,增强电网稳定性。同时,风能还有助于为农村和离网地区提供本地化发电,促进清洁能源的广泛普及。

7. 结论

1998 年,土耳其开启了首个风电场项目,初期投资采用 25 年建设 - 运营 - 转让给国家的模式,这一尝试为后续发展积累了经验。2000 年,博兹贾阿达风电场的投产标志着土耳其风能产业迈出重要一步。此后,虽发展过程中有起伏,但随着 2005 年激励机制的出台,风能装机容量开始显著增长。近年来,土耳其在可再生能源领域取得了显著成就。截至 2024 年,太阳能装机容量大幅提升,风能装机容量达到 13,000MWe,地热能装机容量为 1691MWe,生物质能装机容量为 2122MWe,可再生能源总装机容量达到 67,619MWe,占总装机容量的 58.93% 。为实现 2035 年太阳能和风能装机容量达到 120GW 的目标,土耳其需每年新增 7 - 8GW 的装机容量。通过应对风能发展过程中的挑战,充分利用机遇,土耳其有望在可再生能源领域取得更大突破,巩固其在全球可持续发展中的地位,为全球能源转型贡献重要力量。

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