デンマークの風力発電

歴史

デンマークの発明家ポール・ラ・クールは1900年ごろに風力発電の実験を行い、指導を行い、建設を行った。
1980年代に地球温暖化への懸念が高まった際に、自国の1人当たりの二酸化炭素排出量が比較的高いことに気づいた。これは1973年と79年のエネルギー危機の後に標準となった石炭火力発電所が主な理由であった。再生可能エネルギーはデンマークにとっては自然な選択であり、他国へのエネルギー依存と地球温暖化汚染の両方が減少した。
多くの国が風力などのグリーンテクノロジーへの助成をしており、そのほとんどが実行可能な産業を作ることができなかったのに対しデンマークのシステムは例外であった。初年に初期資本コストの30%を提供し、それは徐々にゼロに落ちたが依然として固定価格買取制度を維持していた。風力タービンが年間5000万デンマーク・クローネを受け取った1985年6月に資金コスト補助金は20%に削減された。他の再生可能エネルギーは3700万を受け取った。研究機関であるTeknologisk Institutは開発をアドホックなものからシステム化された解決法へ押し上げるために多くの具体的な改善ニーズを特定した。
チェルノブイリ事故の1年前の1985年3月29日に原子力発電所の建設を禁じる法律を可決した。この過程でデンマークの草の根運動は大きな役割を担っていた。デンマークの反核運動(OOA)の笑った太陽のロゴ"Atomkraft, Nej Tak" （原子力は結構だ）が世界的に広がり、再生可能エネルギーという代替手段がデンマーク再生可能エネルギー省(OVE)により推進された。
デンマークは2005年までに炭素排出量を1988年の水準から22%削減するという目標を採択した。風力発電の計画はハードルを最小限に抑えるために当局により故意に合理化されていた。

風力に関連した消費

デンマークの地域熱供給プラントでは100ペタジュール/年が使われているが、この消費のほとんどは発電プラントに設置された電極ボイラの180MWや大型ヒートポンプの37MW由来ではない。ボイラは価格がマイナスになったときに発電所の電力を吸収して税金を払うのを避けるためにのみ使用される。風力発電による地域熱供給の拡大は税金なしで経済的に効率的であると計算されている。
家庭用ヒートポンプの数は2015年に非課税木質ペレットにより7万台に達し、2035年に小型ヒートポンプが30万台に達するという目標は達成されにくく、電力税が削減されない限り風力発電の価値が下がることはない。

ピーク記録

デンマークは引き続き追加容量を設置しており、新たな生産記録を出し続けている。これは容量増加の自然な結果である。2015年7月9日の夕方は風が異常に強かったため、全国の電力消費量の116%が風力発電所で発電され、翌朝3時には低需要であったため、風力発電が顕在需要の140%を超えた。

洋上

2012年3月22日、デンマーク議会の全議員の95%を代表する政党の連合は、洋上風力を1,500 MW増加させることに合意した。1,500 MWの追加容量は将来のウィンドファーム、容量400 MWで北海にあり77 øre/kWhであるHorns Rev 3や、37.2 øre/kWhで容量600 MWでありドイツとスウェーデンの国境近くのバルト海にあるKriegers Flakを建設することにより達成予定である。Kriegers FlakはドイツのBaltic 2 Offshore Wind Farmを通してデンマークとドイツを400MWケーブルで接続するためにも使われ、Energinetは2016年初頭に電気機器を注文している。Horns Rev 3は2019年に操業予定であり、Kriegers Flakと全ての沿岸風力発電所は2021年ごろに完全に稼働する予定である。Kriegers Flakの事前資格審査には8団体が応募を出し、そのうち7つが承認されている。これはHorns Rev 3での競争に承認された4社よりも3社多く、いずれもAnholtの単一入札者より多くの入札者がいる。

陸上

洋上計画に加え、正味容量500 MWの陸上風力発電所が2020年まで建設される予定である。500 MWの追加正味容量は1,300MWの旧式風力タービンの廃止と、それと同時に行われる1,800MWの新式風力タービンの建設を組み合わせた結果予測されるものである。

デンマークからの電気輸出

年間風力発電量は現在デンマークで消費される電力の約39%にあたる（2014年）。デンマークの消費のこの割合には異論がある。なぜならノルウェー（及びある程度はスウェーデン）のかなりの水力資源が低損失のグリッドストレージとして使用されているからである。水力は風力発電が発電しているときには発電を迅速に減らし後に水を節約することができ、また、風力発電の出力が落ちた時にはデンマークに電気を輸出することができる。短期的にはデンマークは昼間にノルウェーから電気を輸入し、夜間には輸出をしている。長期的には夏に電気を輸入し、冬に輸出している。秋冬は風が強く、消費量も多い。生産と消費をタイムシフトするこの事業は石炭と原子力発電所のバランスを取った揚水発電で世界中で見ることができる。
ノルウェーとのタイムシフトの取引では、デンマークはDKK 157/MWh で輸出し、DKK 212/MWh.で輸入している。ノルウェーとデンマークの風力発電の相関は低い。市場価格はときどき風が強いときや消費量が低いときには0近くかそれ以下になるときがある。2014年、46時間マイナス価格であり、3770万DKKの費用がかかった。2015年、西デンマークで65時間、東デンマークで36時間マイナス価格が発生した。これは時間の1%未満である。デンマークの価格はドイツの価格がさらにマイナスである場合、主にマイナスとなる。2015年9月2日の24時間は西デンマークで中央発電所が稼働していない最初の時であり、補償国によりグリッドの安定性が維持された。
デンマークは、一般的にノルウェー、スウェーデン、ドイツのずっと大きな市場間の電気取引の中継国であり、オランダ (COBRAcable) とイングランド (Viking Link) にもケーブルを追加する計画があり、さらに電気の交差点としての役割を増加させている。
輸出されている風力発電の40%までの要求がなされているが、輸出されたのはわずか1%であると主張されている。
最初の議論によると、即時的な需要を超える電力は低価格で近隣諸国に輸出される。これによる利益の一部はデンマークの北部の隣国に行く。デンマークが電力を輸出する場合、送電するための輸入市場での価格よりも低くなければならない現物市場価格で売られている。
2つ目の議論によると、輸出と風力発電の相関は弱く、地域熱供給のために部分的に稼働している従来の火力発電プラントと同様の相関関係が存在する。一方で原因分析によるとデンマークからの輸出は通常メリットオーダー効果の結果として発生し、大規模な火力発電所が予備容量を有するときには、電気のスポット市場価格が高い。
いずれにしても、輸出価格は両地域の価格の中間であるため、輸出TSO (Energinet) は年間5億DKKの関税を払うために利益を用いる。風力発電会社はデンマークが輸入するよりも高い価格で電力を輸出していると主張している。

風力タービン産業

デンマークの風力タービン産業は世界最大である。国内生産の約90%が輸出されており、2003年にデンマーク企業が世界のタービン市場の38%を占め、その業界で約2万人が雇用され、約30億ユーロの売上高を達成した。投資利益率は金融危機前の20%近くから数年後に10%に落ちた。2014年には840億DKKの売上高となった。
デンマークに生産拠点を持つ最大の風力タービンメーカーはヴェスタスとSiemens Wind Powerである。
デンマークの風力発電開発は研究開発、認可、試験、基準の準備などの主要分野における公的資金研究と産業の緊密な連携により特徴づけられる。例えば1980年代に多数の小さなデンマーク企業がカリフォルニア州で販売する風力タービンを開発しており、デンマークのRisø研究所は試験施設と認証手続きを提供していた。これらの結果として信頼性の高い製品とデンマークにおけるタービン製造業の急速な拡大が実現した。部品はオーデンセのLORCで検査され、4-8 MWの新たな大型プロトタイプタービン（デンマーク以外のものも含む）がØsterildで検査されている。限られた生産量のタービン (4つの66kVケーブルつきジーメンス7MW) はNissum Bredningで地元の人々により部分的に調達された3億DKKの費用でサポートされる予定である。

風力タービン組合

風力発電への投資を促進するために家庭は自らもしくは隣接する自治体内で電力を発電するための免税を受けることを提案された。これにはタービンを完全に購入することも含まれるかもしれないが、より多くの場合家庭は風力タービン組合の株式を購入し、風力タービン組合はコミュニティ風力タービンに投資した。1996年までそのような組合がおよそ2,100あった。意見調査はこの直接的な関与が風力タービンの人気を助け、デンマーク人の約86%が既存の燃料源と比較して風力エネルギーを支持していることを示している。
風力タービン組合の役割は単一タービンに限られない。2000年に建設され20のタービンを備える世界最大の洋上ファームであるMiddelgrunden洋上ウィンドファームはMiddelgrunden風力タービン組合の1万人の投資家が50%を所有し、残りの50%はAvedøre沿岸タービンと同様に自治体の電力会社が所有している。
2001年までに10万以上の家庭がデンマークの全風力タービンの86%を設置した風力タービン組合に所属していた。2004年までに15万以上が会員もしくは所有タービンであり、約5,500台のタービンが設置されていたが、民間セクターの関与が大きかったため、組合の所有割合は75%に低下した。この組合モデルもドイツやオランダに広がっている。

サムセー島

サムセー島は2000年に1メガワットの陸上風力タービンを11基建設し、次いで2003年に2.3MWの洋上風力タービンを10基建設した。他の再生可能エネルギーの手段とあわせてこの共同体の4,200人は名声を獲得し、地球上で最大のカーボンニュートラルな集落であると主張している。この主張はもし持続的な供給源からの年間平均電力発電量が消費された全エネルギーよりも高い場合、化石燃料消費（車、輸入した電気、家庭用の暖房など）による二酸化炭素およびその他の汚染を無視することができるという一般的な論説を利用している。