Offshore Wind Development in an Integrated Energy Market in the North Sea : Defining regional energy policies in an integrated market and offshore wind infrastructure.

Abstract

Som teknologileder og i dag kontinentet som er vertskap for rundt 80 % av verdens havvindkapasitet, spiller Europa en viktig rolle i å forme fremtiden for offshore vindenergi. Fra sine enorme havterritorier har Nordsjøen den største installerte kapasiteten for offshore vind, som utgjør 72 % av den totale EU-kapasiteten etterfulgt av Østersjøen og Irskehavet på henholdsvis 11,5 % og 16,4 %. På sine EU-dekkende prognoser har EU-kommisjonen et mål om 300 GW installert kapasitet til havvind innen 2050, hvorav mer enn 180 GW må komme fra Nordsjøen. Å nå dette målet er avgjørende ettersom den samlede etterspørselen etter elektrisitet forventes å øke og reduksjon til full utfasing av karbonintensive energikilder er planlagt.

Ettersom landene rundt Nordsjøen utvider sin offshore vindkapasitet i regionen, kan det være flere innenlandske og integrerte infrastrukturer som kan bygges og deles for å optimalisere produksjonen av offshore vindparker. På dette papiret er det tre veier eller energistrategiretninger som ble valgt, nemlig hydrogen (Power-to-X), energiøyer og sammenkoblinger. Denne artikkelen begrenser også studien til fire fremtredende land rundt Nordsjøen, nemlig Nederland, Tyskland, Danmark og Norge. Historiske og nåværende prosjekter og utvikling knyttet til offshoreteknologier i hvert land ble vurdert sammen med deres respektive nasjonale energimål og regionale energimål. Dette har bidratt til å danne grunnlaget for å definere deres status quo energistrategi og politikk basert på de tre veiene. Denne artikkelen viser at de kombinerte målene for installert offshore vindkraft for de utvalgte landene er på 58,4 GW og 172,9 GW innen 2030 og 2050. Fra dette kapasitetsmålet gikk alle land inn for både hydrogen og sammenkoblinger, mens Danmark er det eneste landet som er forfølge energiøya. Mens hvert land valgte å følge lignende strategier som hydrogen, er fokusområdene imidlertid forskjellige.

Oppgaven viste også at utviklingen innen havvind er påvirket av flere drivere som har utviklet seg gjennom årene. Det illustrerer hvordan tilbud og etterspørsel profilerer, og sterke energipolitiske tiltak i stor grad påvirker strategisk energiretning i et land. Noen av de vellykkede energipolitiske instrumentene som ble initiert blant disse landene og som bidro til å fremme offshore vindutvikling inkluderer innmatingstariffmekanismer, ETS, karbonskatt, prioritert nettilgang, finansieringsalternativer fra regionale og lokale banker, energieffektivitetsskattesubsidier, føderale forpliktelser og mål, og intensiv forsknings- og utviklingsstøtte og finansiering. I tillegg fremhevet papiret også at institusjonell eller regional politikk som EUs indre energimarkedspolitikk bidrar til å drive og støtte lokale initiativer. Videre ble det fremhevet av alle land at ved siden av forskning og utvikling, vil internasjonale samarbeid være et essensielt program for å skape et nytt velfungerende marked som hydrogen.

As the technology leader and presently the continent that hosts around 80% of the worlds offshore wind capacity, Europe plays an important role in shaping the future of offshore wind energy. From its vast sea territories, the North Sea holds the biggest offshore wind installed capacity amounting to 72% of the total EU capacity followed by Baltic Sea and Irish Sea at 11.5% and 16.4% respectively. On its EU wide projections, the European Commission targets 300 GW of offshore wind installed capacity by 2050, of which more than 180 GW must come from the North Sea. Achieving this target is paramount as the over-all electricity demand is expected to increase and reduction to full phase out of carbon intensive energy sources are planned.

As the countries surrounding the North Sea expands their offshore wind capacity in the region, there could be multiple domestic and integrated infrastructures that can be built and shared to optimize the offshore wind farms generation output. On this paper, there are three pathways or energy strategy directions that were selected namely the hydrogen (Power-to-X), energy islands and interconnectors. This paper also limits the study to four prominent countries surrounding the North Sea namely the Netherlands, Germany, Denmark and Norway. Historical and current projects and development related to offshore technologies of each country were assessed together with their respective national energy and regional energy targets. This has helped form the basis on defining their status quo energy strategy and policies based on the three pathways. This paper shows that the combined offshore wind installed capacity targets of the selected countries is at 58.4 GW and 172.9 GW by 2030 and 2050. From this capacity target, all countries appeared in favor of both hydrogen and interconnectors while Denmark is the lone country who is pursuing the energy island. While each country chose to pursue similar strategy like hydrogen, areas of focus, however, differs.

The paper also showed that the development in offshore wind is influenced by multiple drivers that has evolved through the years. It illustrates how supply and demand profile, and strong energy policy measures heavily influences strategic energy direction of a country. Some of the successful energy policy instruments initiated among these countries that contributed to the advancement of offshore wind development includes feed-in tariff mechanisms, ETS, carbon tax, priority grid access, financing options from regional and local banks, energy efficiency tax subsidies, federal commitments and targets, and intensive research and development support and funding. In addition, the paper also highlighted that institutional or regional policies such as the EU internal energy market policies helps drive and support local initiatives. Furthermore, it was highlighted by all countries that aside from research and development, international collaborations will be an essential program to create a new well-functioning market such as hydrogen.