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デンマークは1970年代に商業用風力発電の開発の先駆者となり、現在では世界最大の風力タービンメーカーであるヴェスタスなどデンマークのメーカーや多くの部品サプライヤーによって、世界中の風力タービンのかなりの部分が生産されています。また、デンマークは2022年現在、隣国スウェーデンに次いで、一人当たりの風力発電設備容量が世界第2位となっています。
2020年、デンマークでは風力発電が総発電量の56％を占め、2010年の20％、2000年の11％から増加した。[2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]これは、2030年までに100％の再生可能エネルギー発電という政府の目標に貢献している。[9] [10]
世界経済フォーラムによると、デンマークは2017年に世界で4番目に優れたエネルギーアーキテクチャのパフォーマンスを誇りました。 [11]また、世界エネルギー会議によると、2019年には世界で2番目に優れたエネルギーセキュリティを誇りました。[12]
歴史
デンマークの発明家ポール・ラ・クールは1900年頃に風力発電プロジェクトの実験、指導、建設を行った。[13] [14]
1980年代に地球温暖化への懸念が高まると、デンマークは1973年と1979年のエネルギー危機後に標準となった石炭火力発電所のせいで、一人当たりの二酸化炭素排出量が比較的高いことに気づきました。[15]再生可能エネルギーはデンマークにとって自然な選択となり、他国へのエネルギー依存と地球温暖化による汚染の両方を減らしました。
多くの国が風力発電などのグリーンテクノロジーに補助金を出そうとしたが、そのほとんどはそれを持続可能な産業にできなかった。デンマークの制度は例外で、初期資本コストの30％を補助し、徐々にゼロにまで減額したが、それでも固定価格買い取り制度は維持された。[16]資本コスト補助金は1985年6月に20％に削減され、風力タービンには年間5000万デンマーククローネが支給された。その他の再生可能エネルギーには3700万デンマーククローネが支給された。[17]研究機関であるTeknologisk Institutは、多くの具体的な改善ニーズを特定し、開発をアドホックなものから体系化されたソリューションへと推し進めた。[18]
1985年3月29日、チェルノブイリ原発事故の1年前に、デンマークは原子力発電所の建設を禁じる法律を可決した。その過程で、デンマークの草の根運動が重要な役割を果たした。デンマーク反核運動（OOA）の笑顔の太陽のロゴ「Atomkraft, Nej Tak」（「原子力、ごめんなさい」）は世界中に広まり、デンマーク再生可能エネルギー機構（OVE） は再生可能エネルギーの代替エネルギーを推進した。
デンマークは、2005年までに1988年のレベルから炭素排出量を22％削減するという目標を採用しました。 [15]風力発電の計画は、障害を最小限に抑えるために当局によって意図的に合理化されました。[19]
政策措置
2005年6月、デンマーク政府は1996年の戦略に代わる「エネルギー戦略2025」を発表しました。この戦略では、風力発電の拡大を加速し、電力市場を再構築することを目的とした政策プロジェクトが策定されています。[20] [21]
デンマーク政府はまた、幅広い支持を得て2008年から2011年までのエネルギー協定を策定することに成功し、その中にはこれまでで最も広範囲で効果的な風力エネルギーの拡大プログラムが含まれていた。[22] 当事者らは、デンマークのエネルギー消費における再生可能エネルギーの割合を2011年に20%にすることで合意した。風力エネルギーの価格も協定で引き上げられた。当事者らはまた、2012年までに400MWの容量を持つ新しい洋上風力タービンを建設することで合意した。協定では、風力タービン付近の住民に対する補償制度、購入権制度、保証基金が導入された。[23] [21]
現行協定の中で、政府が化石燃料への依存から100%独立したデンマークという長期ビジョンを表明した後[24]、気候変動政策に関する独立委員会は2010年9月にこのビジョンを実現する方法についての詳細な勧告を行った。これは1年後にエネルギー戦略2050につながった。この戦略は3つのトラックで構成されており、その1つは陸上および洋上風力発電による再生可能エネルギーの増加に焦点を当てている。バルト海のクリーガース・フラックを含む1000MWを超える洋上風力発電の入札が含まれていた。クリーガース・フラックは、ドイツのバルティック2洋上風力発電所[25]を介してデンマークとドイツを400MWのケーブルで接続するためにも使用されており、デンマークの大規模洋上風力発電所の中で最も低い保証価格(øre/kWh)の風力発電所となっている。[26]陸上風力発電施設付近の住民に対する補償制度などの補助金は意味を失い、沖合地域に焦点が当てられるようになった。[27] [21]
2008年に議会で大きな合意を得た最初のエネルギー協定以来、デンマークは国内の電力生産における風力発電の割合を2019年には19％から55％に増加させました。[28]
政策アプローチについては、米国や英国が採用しているような他のより合理的なアプローチよりも先に開発されるのに役立つ漸進主義の採用に注目することができます。漸進主義の例のセクションで風力発電開発の使用を参照してください。
風力資源
| 外部画像 | |
|---|---|
 デンマークの風の地図アーカイブ | |
| 今日の風力発電量 | |
| Nord Pool Spotによる明日の風力発電予測。 | |
| 現在の電力システムデータ（ Energinet.dk提供） | |
| EMD提供の現在の電力システムデータ | |
| 過去2週間の電力システムデータ |
デンマークの平均風速は、高度10メートルで4.9～5.6メートル/秒と比較的穏やかである。陸上の風力資源は、国の西部と、海岸線が南または西に面している東部の島々で最も高い。風は秋と冬に強く、夏に弱く、デンマークには約2.3GWの太陽光発電もある。[29] [30]国は非常に大きな洋上風力資源と、最も適切な立地条件を備えた水深5～15メートルの広大な海域を有する。これらの場所は、高度50メートルでおよそ8.5～9.0メートル/秒の範囲のより高い風速を提供する。[31]風の変動による大きな問題は発生していないが、洋上風力発電所からの大規模な風力発電ブロックを送電網の弱い部分の1地点に接続することによる一時的な問題がある。[32]デンマークの風力資源は、1999年にEMDインターナショナルA/Sとリソ国立研究所によってマッピングされました。このマッピングは、WindPROとWAsPのモデルを使用して200mのグリッド解像度で行われました。結果は全国1200基以上の風力タービンで検証されました。[33]
デンマークは、送電線（例えば、クロス・スカゲラク）[34]によって他のヨーロッパ諸国と接続されており、電力相互接続レベル（送電容量対生産容量）は2015年に44%で、 [35]それ以降増加している。デンマークはまた、従来の発電所を6GW保持しているため、[30]風力発電とバランスを取るために追加のピーク負荷発電所を設置する必要がない。代わりに、必要に応じて近隣諸国から追加の電力を購入している。送電網をいくらか強化することで、デンマークは風力発電のシェアをさらに増やす計画である。[36] 2010年の計画では、2020年に消費量の50%に到達し[37]（ほぼ達成）、2035年には84%に達することになっていた。[38]
アナリストは、風力発電のコストは30 øre/kWh、処理コストは15 øre/kWhと予想しており、これは最低55 øre/kWhの石炭や天然ガスよりも低い。[39]負荷追従ができないことから、風力発電は低価格となっている。[40]
風力発電関連の消費
デンマークの地域暖房プラントは年間100 ペタジュールを使用していますが[41]、この消費量のうち、発電所に設置された180MWの電極ボイラーや374MWの大型ヒートポンプによるものはごくわずかです。[42]ボイラーは、価格がマイナスのときにのみ、税金の支払いを避けるために発電所の電力を吸収するために使用されます。[43] [44] [45] [46]風力発電による地域暖房の拡大は、税金がかからなくても経済的に効率的であると計算されています。[47] [48] [49]
家庭用ヒートポンプの数は木質ペレットの免税により2015年には7万台で停滞しており、2035年までに小型ヒートポンプ30万台という目標は達成されそうになく、電気税が引き下げられない限り風力発電の価値は低下するだろう。[50]
銘板容量と生産量
2015年末現在[アップデート]、デンマークの風力発電の総定格出力は5,070MWでした。
デンマークは世界で最も風力発電の割合が高い。2015年、デンマークは総電力消費量の42%を風力で生産した。 [51] [5]これは、総電力消費量の39%という2014年の記録を上回った。2014年1月には、その割合は61%を超えた。風力発電の割合が最も低かったのは7月の23%だった。[6]デンマークには548MWの太陽光発電もあった[52] (2015年後半は790MW)。[53]ピーク発電期間は2013年12月21日で、風力の割合は102%で、1時間で135%になった。[8]
2005年、デンマークは3,127MWの風力発電設備を設置し、23,810TJ （ 6.6TW ·h）のエネルギーを生産し、実際の平均生産量は755MWで、設備利用率は24%でした。[54] 2009年、デンマークの風力発電設備容量は3,482MWに増加しました。増加の大部分は、2009年9月17日にフレデリック皇太子によって開設された 209MWのHorns Rev 2洋上風力発電所によるものでした。[55] 2010年には、設備容量は3,752MWに増加しましたが、その年の増加の大部分はRødsand II洋上風力発電所 によるものでした。
2012年3月22日、デンマーク議会の全議員の95%を代表する政党連合は、デンマーク政府が国内の洋上風力発電容量を1,500MW増加させることに合意した。[56] [57] 1,500MWの追加容量は、いくつかの洋上風力発電所を建設することで達成された。 2014年に400MWのアンホルト風力発電所[6]、2019年に北海の407MWのHorns Rev 3 [57]を77øre/kWh [58]で、 [59] [60] 、2021年にドイツとスウェーデンの国境に近いバルト海で容量600MWのKriegers Flakを37.2øre/kWh [61]で建設する予定である。 [57] Kriegers Flakは、ドイツのバルト2洋上風力発電所[25]を介してデンマークとドイツを400MWのケーブルで接続するためにも使用され、Energinetは2016年初頭に電気機器を発注した。 [62] [63] Kriegers Flakの事前資格審査には8つのグループが申請し、[64]そのうち7つが承認された[65] - Horns Revの競争に承認された4社より3社多い3、[66]どちらもアンホルト島への単独入札者よりも多くの入札者を抱えていた。2018年までにデンマークの洋上風力発電所の平均設備利用率は40%に達した。新しい発電所は古い発電所よりも設備利用率が高かった。[67]
オフショア事業者は廃止措置費用を確保することが義務付けられている。[68]
風力発電の出力はメリットオーダー効果によりスポット市場価格を全体的に引き下げる。2008年には、この効果により税引き前の電気料金が純減した（固定価格買い取り法による値上げと相殺）。[69]
統計
風力発電の純発電量（GWh）2007～2019年
5,000
10,000
15,000
20,000
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
風力発電の純発電量 2007～2014年[70] [71]
| 外観イメージ | |
|---|---|
| グリッドの安定性と風力発電のシェア |
このグラフは、FLH期間中に発電所が受け取る最低（保証）価格をøre /kWhで示しています。補助金 = 保証価格から市場価格を引いたもの。FLH =フルロード時間。発電所が支援を受ける生産量。その後、発電所は通常市場価格を受け取ります。送電は沿岸の「ヴェスターハーフ」に含まれていますが、他の発電所には含まれていません。レベルは通常、ドイツと英国のレベルを下回っています。[75] [76] [77] [78] [61] [79]
最高記録
デンマークは追加容量の設置を続けており、新たな生産記録を更新し続けています。これは容量増加の当然の結果です。2015年7月9日の夕方、異常に強い風の状況により、国内の電力消費量の116%が風力発電所によって生産され、翌朝の需要が低い午前3時には、風力発電は現在の需要の140%を超えました。[5] [80] [更新が必要] [81]
デンマークの未来の公園
オフショア
1,000MWのトール洋上風力発電（北海で2027年に予定されている25億ドルのプロジェクト）は、2021年12月に合意された。6社のうち5社が0.01øre/kWhという同じ価格で入札し、接続費用と国への28億デンマーククローネ（3億7,700万ユーロ）の支払いを含む差額契約の勝者（RWE）を決めるくじ引きが行われた。[79] [82] [ 83]同様の入札があったため、オークションの妥当性について疑問が生じた。[84]オークションの3日後、議会はトールオークションの成功を受けて、2031年までにさらに2GWの洋上風力発電を行うことに合意した。[85]
2023年6月初旬、ドイツとデンマークは、2030年代初頭までにデンマーク領ボーンホルム島の風力発電能力を本土と最低3ギガワットで接続することで合意した。[86]
ニアショア
| 外観イメージ | |
|---|---|
| 北海沿岸タービンの可視化（ヴィデ・サンデ付近） |
さらに、最大総容量450MWの6つの沿岸風力発電所と、試験的な50MWの洋上風力発電所の建設が予定されている。沿岸風力発電所は、海岸に十分近いため変圧器を陸上に設置でき、コストが削減される点で従来の洋上風力発電所と異なる。[57]最初の350MWは2015年に入札が行われ、最高価格は70øre/kWhだった。[87] [88] [89]ヴァッテンフォールは2016年9月に350MWの沿岸風力発電所に47.5øre/kWhという最低価格で入札したが、[90]政情は不透明だった。[91]
陸上
洋上風力発電プロジェクトに加えて、2020年までに陸上風力発電所の純容量がさらに500MW追加される予定です。500MWの追加純容量は、旧式の風力タービンの1,300MWの容量を廃棄し、同時に1,800MWの最新式風力タービンを建設することで得られると予想されています。このプロセスはリパワリングとも呼ばれています。[92]
デンマークからの電力輸出
2020年、デンマークは16.3TWhの風力発電を行い、そのうち15TWh（91.8%）がデンマーク国内で消費された（1時間当たり）。さらに0.8TWhの風力発電が輸入された。[93]
2017年、デンマークの年間の風力発電量は、消費される電力の約43％に相当しました。[94]このうちデンマークで実際に消費される割合については議論があり、ノルウェー（およびある程度はスウェーデン）のより大きな水力発電資源が、損失の少ないグリッドストレージとして使用されているためです。水力発電は、風力発電所が発電しているときはいつでも急速に発電を減らして水を節約し、風力発電の出力が低下したときにデンマークに電力を輸出することができます。短期的には、デンマークは昼間にノルウェーから電力を輸入し、夜間に輸出します。長期的には、デンマークは夏に電力を輸入し、冬に輸出します。消費量が多い秋と冬は風が強くなります。[95]生産と消費を時間シフトするこのサービスは、石炭火力発電所と原子力発電所のバランスをとる揚水式水力発電でも世界中で使用されています。
ノルウェーとのタイムシフト貿易では、デンマークは1MWhあたり157デンマーククローネで輸出し、212デンマーククローネで輸入している。[49]ノルウェーとデンマークの風力発電の相関性は低い。[ 95 ]市場価格は、特に風が強く消費が少ない場合に、ゼロ近くまたはゼロ以下に下がることがある。[96] 2014年には、マイナス価格が46時間あり、3,770万デンマーククローネの損失があった。[97] 2015年には、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が、これは1%未満の時間である。デンマークの価格がマイナスになるのは、ドイツの価格がさらにマイナスになるときがほとんどである。[98]出力抑制の90%はドイツの発電事業者からの要請によるもので、風力発電の生産量の2%（2018年では8,000万デンマーククローネ）に相当する。[99]ほとんどの年では、出力抑制は主に火力発電所で行われていましたが、2020年には主に風力タービンで発生しました。 [100] 2019年にドイツはデンマークの風力発電の420GWhの出力抑制に費用を支払いましたが、2020年にはその数は1,463GWh（プラス火力発電の1,066GWh）に増加し、5億2,200万デンマーククローネの収入を得ました。[101]
2015年9月2日の24時間は、電力の大部分が風力発電で賄われた初めての期間であり、西デンマークでは中央発電所が稼働していなかったが、補償装置によって系統の安定性が維持されていた。[5] [102]
デンマークは、ノルウェー、スウェーデン、ドイツ、オランダのより大きな市場間の電力取引の中継国であり（COBRAcable）、[102] [103]、イングランドへのケーブルを追加する計画（Viking Link ）もあり、電力の交差点としての機能をさらに高めています。
2005年から2010年にかけて、風力発電の最大40％が輸出されているという主張がなされてきました[誰？ ] [104] [105]が、それに対して、わずか1％しか輸出されていないという主張が反論されました。[106]
最初の議論によれば、当面の需要を超過する電力は近隣諸国に低価格で輸出される。この恩恵の一部はデンマークの北の隣国に及ぶ。デンマークが電力を輸出する場合、送電される輸入市場よりも低いスポット市場価格で販売される必要があるからだ。
2 番目の議論によれば、輸出と風力発電の相関関係は弱く、地域暖房用に部分的に稼働している従来の火力発電所にも同様の相関関係が存在する。一方、因果分析では、デンマークからの輸出は、スポット市場価格が高いときに大規模な火力発電所に予備容量がある場合、通常、メリットオーダー効果の結果として発生することが示されています。
いずれにせよ、輸出価格は2つの地域の価格の中間なので、輸出TSO（Energinet）は利益を使って年間約5億デンマーククローネの関税を軽減している[107] 。 [108]風力発電団体は、デンマークは輸入価格よりも高い価格で電力を輸出していると主張している。[109]
経済状況
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。[要出典]国内生産量の約90%が輸出されており、2003年にはデンマーク企業が世界のタービン市場の38%を占めていた。当時、この産業は約2万人を雇用し、売上高は約30億ユーロだった。[110]投資収益率は金融危機前の20%近くから数年後には10%に低下した。[111] [112]デンマークの風力タービン産業は2014年に840億デンマーククローネの売上高を計上した。 [113]
デンマークに生産施設を持つ最大の風力タービン製造会社は、ヴェスタスとシーメンス・ウィンド・パワーである。[要出典]
デンマークにおける風力発電の発展は、研究開発、認証、試験、基準策定などの主要分野において、公的資金による研究と産業界の緊密な連携を特徴としている。[114]例えば、1980年代には、多数のデンマークの中小企業がカリフォルニアに販売する風力タービンを開発しており、デンマークのRisø研究所が試験施設と認証手続きを提供した。これにより信頼性の高い製品が生まれ、デンマークのタービン製造業界は急速に拡大した。[115]部品はオーデンセのLORCで試験され、4～8MWの新しい大型プロトタイプタービン（デンマーク国外のものも含む）はØsterildで試験されている。限定生産のタービン（シーメンス製7MW 66kVケーブル4台）は、ニッスム・ブレドニングで3億デンマーククローネの費用でサポートされる予定で、一部は地元住民の資金で賄われる。[116] [117] [118]
デンマークの風力経済
| 外部画像 | |
|---|---|
| EU産業の電気料金 | |
| EUの家庭用電気料金 |
デンマークの電気料金（PSO（クリーンエネルギーのための費用）を含む）はEU平均だが[120] [121] [122]、税金により電気料金はヨーロッパで最も高くなっている。[123]税金は国家にとってかなりの収入であり、税金の構成を「より環境に優しい」構成に変えることは難しい。政府関係者によると、税金の大部分は環境問題に基づくものではないが[124] 、これは電力消費者がクリーン電力生産者に支払うクリーンエネルギーのためのPSO（年間50億デンマーククローネ）とは対照的である。これらの料金は政府消費には利用できない。[125]
実際の消費者負担のインセンティブ（PSO）は、新規風力タービンの稼働年によって異なりますが、一般的には限られた時間数で1kWhあたり25オーレ（3.4ユーロセント）程度ですが、合計価格が58オーレ/kWhを超える場合はサポートが割引されます。PSOはバイオマス、太陽光、地域暖房にも使用されています。2013年のPSO総額は58億デンマーククローネで、そのうち32億デンマーククローネが風力発電に充てられました。[125] 2015年には、電力コストは価格のわずか32％で、PSOは9％、通行料とVATは残りの59％でした。[119] 2021年のThorオフショア契約では、開発者がデンマークで接続コストを支払い、さらに国にも支払わなければなりませんでした。[82]
風力発電は石炭、石油、ガスをある程度置き換え、化石燃料の運転コストを削減します。石炭の消費量は1990年から2020年の間に半分以下に減少しました。 [126] [30]風力発電は価格変動をわずかに減らします。[127]
- 批判
2009年、シンクタンクのエネルギー研究所（IER）は、デンマークのシンクタンクCEPOS（政治研究センター）に委託し、デンマークからの電力輸出とデンマークの風力産業の経済的影響について報告させた。その結果得られた報告書によると、デンマーク人は欧州連合内で最も高い住宅用電気料金を支払っており（ほとんどは政府の収入だが、一部は風力発電への補助金）、2001年から2008年の間に1トンの二酸化炭素を削減するのに平均647デンマーククローネ（87ユーロ、124米ドル）かかったという。また、風力産業の雇用の90％は他の技術産業から移管されたと推定され、その結果、2001年から2005年にかけて年間17億～26億デンマーククローネ（およそ3億2000万～4億8000万ドル）の風力産業補助金がなかった場合と比べてデンマークのGDPは18億デンマーククローネ（2億7000万ドル）低くなったとされている。[128] この報告書は後に激しく批判された。[129] デンマークの工学雑誌Ingeniørenは、この報告書はアメリカの石油・石炭ロビー団体がIERを通じて発注し、費用を負担したと主張した。[130] その後、デンマークのすべての工科大学の数人のデンマーク人研究者と教授が、この報告書に対する共同の回答を書き、反論した。[131] [132] CEPOSの報告書は政府レベルにまで持ち込まれ、気候エネルギー大臣のリュッケ・フリス氏はCEPOSと報告書の仕事を信用できないと述べた。[133] 世界原子力協会は、この報告書は、米国は2030年までにデンマークがすでに行っているように、電力の20%を風力で発電できると主張した2009年のアイオワ州ニュートンでのオバマ米大統領のアースデイ演説に対するIERの回答であると推定している。 [134] [135]
風力タービン協同組合
風力発電への投資を奨励するため、各家庭は、自分の自治体または隣接する自治体内で自家発電を行う場合、免税措置を受けることができた。[136]これにはタービンの購入も含まれるが、多くの場合、各家庭は風力タービン協同組合の株式を購入し、その協同組合が地域の風力タービンに投資した。1996年までに、国内にはこのような協同組合が約2,100あった。[136]世論調査によると、この直接的な関与が風力タービンの人気を後押ししており、デンマーク人の約86%が既存の燃料源よりも風力エネルギーを支持している。[110]
風力タービン協同組合の役割は、単一のタービンに限定されません。ミデルグルンデン洋上風力発電所は、2000年に建設された当時は世界最大の洋上発電所であり、20基のタービンを備えていましたが、その50%はミデルグルンデン風力タービン協同組合の1万人の投資家によって所有され、残りの50%は市営電力会社によって所有されています。 [137]アヴェーデア沿岸タービンも同様です。
2001年までに10万世帯以上が風力タービン協同組合に所属し、デンマークの風力タービンの86%を設置した。[138] 2004年までに15万世帯以上が組合員またはタービンの所有者となり、約5,500基のタービンが設置されたが、民間部門の関与が高まったため、協同組合による所有率は75%に低下した。[110]協同組合モデルはドイツやオランダにも広がっている。
サムソ島
サムソ島は2000年に1メガワットの陸上風力タービン11基を設置し、続いて2003年に完成した2.3MWの洋上風力タービン10基を設置した。他の再生可能エネルギー対策と合わせて、人口4,200人のこのコミュニティは有名になり、[139]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。 [140] この主張は、持続的な資源からの年間平均発電量が消費エネルギー全体よりも多い場合、化石燃料の消費（自動車、輸入電力、住宅の暖房など）による二酸化炭素やその他の汚染を無視できるという一般的な理解を利用している。[要出典]しかし、サムソ島政府は自動車における化石燃料消費問題に取り組んでおり、サムソ島のすべての交通を電気で行くことを決定した。
参照
参考文献
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に相当すると
言った方が正確です。しかし、生産される風力エネルギーのかなりの部分は近隣諸国に輸出されるため、デンマークの電力消費のまったくカバーされていません。(...) 国全体では、2005 年のカバー率は 13.6% (風力タービン業界が発表した 18.7% ではありません)、2006 年は 17% ではなく 10.3% でした。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、デンマークの風力発電に関連するメディアがあります。
- デンマーク風力産業協会
- NREL、リソ国立研究所とMOUを締結
- ブレードパイオニア、エリック・グローブ・ニールセンによるデンマークの風力エネルギー開発 1975-1995
- シャーマン、ヒュー（2009年9月）。「風力エネルギー - デンマークの事例」（PDF） 。政治研究センター（CEPOS）。 2010年5月21日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2010年4月14日閲覧。