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中国风电:注定的减碳主力军
来源:欧宝体育app下载地址 作者:欧宝体育nba 时间:2021-10-24 07:22:54

  1986年,从山东荣成马兰湾的风场起首,中国的风电开发之路已走了30余载。30多年来,中国风电一步步跨越技术的栏,一次次迈过降本的坎,从零起步,走出一条从跟跑到领跑的产业崛起之路。

  特别是党的十八大以来,绿色发展理念正在深刻改变着中国。党的十九大报告把“美丽中国”写入社会主义现代化建设的总目标,绿色未来的宏伟蓝图正逐步绘就。

  在此背景下,作为国内第三大主力电源,中国风电新增装机连续多年全球居首,已成为全球第一大风电市场。在“碳中和”目标确立的新阶段,中国风电的使命并不仅限于此,作为清洁、可再生的新能源,风电注定要肩负更多的历史责任。

  中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩在接受《中国经营报》记者专访时表示,“风电是实现‘双碳’目标的主力军,如果未来没有出现颠覆性的新技术突破,电力系统脱碳将主要依靠风电和光伏发电。同时,由于风电的成本已经与传统化石能源发电持平甚至更加经济,并具有进一步降本潜力,风电的大规模应用会降低全社会用能成本,实现更经济的能源转型。”

  《中国经营报》:在2020年中国风能新春茶话会的主题演讲中您曾表示,经过行业上下30余年的努力,中国的风电事业已经实现了从0到1的跨越。在您看来,我国风电行业的历史跨越主要体现在哪几方面?

  秦海岩:第一,发展质量显著提升。一方面,产业规模迅速扩大。2006年,伴随可再生能源法正式施行,我国风电步入快速的规模化发展阶段,累计装机容量到2018年超过2亿千瓦。我国风电的新增装机容量和累计装机容量连续多年领跑全球。另一方面,利用情况持续向好。2020年,我国风电发电量达到4665亿千瓦时,同比增长约15%,占全国总发电量的6.3%,是第三大电源。同时,经过多年努力,我国的弃风现象稳步缓解。2020年,全国弃风电量为166.1亿千瓦时,风电利用率为96.5%,同比提升0.5个百分点。

  第二,技术研发稳中求进。当前,我国不仅具备大兆瓦级风电整机自主研发能力,而且形成了完整的风电装备制造产业链,制造企业的整体实力与竞争力大幅提升。目前,我国在大容量机组上不断推陈出新,长叶片、高塔架应用等方面处于国际领先水平。同时,新技术应用也在不断涌现。

  第三,核心部件实现国产化。2004年,我国风电设备国产化率仅为10%,而2010年,我国风电设备国产化率达到90%。具体到关键零部件,中国已形成全球最大的风电零部件制造供应链市场。

  第四,企业实力大大增强。多年来,通过积极进取、开拓创新,我国风电企业的整体实力及国际市场竞争力不断提高,风电成为我国少数能够参与国际竞争的战略性高端绿色装备制造产业之一。据全球风能理事会(GWEC)统计,2019年,在全球新增装机排名前15的整机制造企业中,有8家来自中国。此外,不少开发企业纷纷选择走出国门,对外投资逐年提升。一条覆盖技术研发、开发建设、设备供应、检测认证、配套服务的国际业务链基本成型。

  第五,发电成本稳步下降。在规模化开发与技术进步的驱动下,过去10年,我国陆上风电成本下降了约40%,大部分地区的新建风电项目不再需要补贴。更重要的是,我国风电度电成本下降的最大贡献来自于发电能力和效率的提升,而不仅是造价的下降。

  第六,海上风电稳妥推进。在国家政策的大力支持下,伴随产业链逐步成熟,我国海上风电已经进入规模化发展阶段。2020年,我国海上风电新增并网装机306万千瓦,占到全球的一半。预计“十四五”期间,我国海上风电开发速度还将明显加快。

  第七,中东南部风电稳中突破。近年来,低风速风电技术研究不断取得突破,搭配更大风轮直径及更高塔筒的风电机组极大提升了中东南地区风电项目开发的经济性。受此推动,中东南部地区新增风电装机容量在全国所占的份额显著提高。中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)的统计数据显示,2019年,中东南部的新增风电装机容量在全国的占比达到50.5%,产业布局持续优化。

  秦海岩:第一,得益于政策层面的大力支持。稳定的政策体系能够通过提供清晰的市场预期与关键的支撑措施,来拉动市场投资、推动技术进步等,确保风电产业保持平稳有序发展。2006年,可再生能源法正式施行,其中确定的全额保障性收购制度、优先上网制度、固定电价机制等,成为此后10多年推动风电产业规模化发展的最大保障。在此过程中,针对弃风限电、非技术成本等影响风电产业发展的主要阻碍,国家相关主管部门及时推出风电投资监测预警机制、减负措施等,不断提高产业发展质量。伴随风电走向成熟,具备足够的市场竞争力,国家相关主管部门开始逐步推进补贴退坡,积极开展风电平价示范,并通过实施配额制与绿证交易,借助市场化手段进一步支持产业发展。

  第二,得益于企业的持续努力创新。在我国风电产业发展的历程中,创新始终是核心驱动力。依托覆盖全产业链的创新活动,我国风电技术发展迅速完成“引进—消化—吸收—再创新”的跨越,构建起具有国际竞争力的完善产业体系。随着产业发展进入新的阶段,开发企业积极转变观念,调整开发建设与运维管理方式,推动各个环节朝着更加智能化和专业化的方向发展,以全生命周期为视角不断降低度电成本。整机企业则以创新为抓手,以数字化技术为切入点,持续提高机组的发电效率和可靠性,提供定制化的设备产品和综合服务。

  《中国经营报》:行业内曾有观点认为海上风电平价是中国风电发展的“珠穆朗玛峰”,而一旦登顶成功,中国风电发展将在技术上一马平川、再无障碍。在您看来,我们目前距离“登顶”还有多远?

  秦海岩:2010~2020年,全球海上风电度电成本下降了48%,中国的降幅更是接近53%。未来几年是我国海上风电技术创新和变革的关键期,仍有很大的降本增效空间。比如机组大型化,通过大量应用8MW、10MW,乃至更大单机容量的机组,可以有效降低初始投资、安装与运维费用。再加上大规模开发所形成的规模效应、专业化施工船舶和设备的投用、数字化技术手段的普及等,都将带动全生命周期成本的下降,以及发电效率的提升。预计在未来3年内,我国海上风电有望实现平价上网。

  秦海岩:大力发展海上风电,对带动沿海地区优化能源结构、提高能源自给率、打造经济社会发展新动能以及迈向海洋强国等都具有重要的战略意义。

  第一,有助于加快沿海省份能源转型进程。我国沿海省份经济发达,总耗能约占全国的一半且用能仍以化石能源为主,减排压力大,能源结构急需调整。以广东省为例,其GDP在全国所占的比重超过十分之一,而能源供应主要依赖化石能源,电力主要靠煤电,不仅污染大,而且成本高,企业负担重。而依靠丰富的海上风能资源,加速开发海上风电,可以有效推进这些地区的能源供给侧结构性改革,为落实党中央和国务院的大政方针提供强有力支撑。

  第二,有利于实现沿海地区经济结构转型升级,助推海洋经济产业发展。广东阳江、江苏如东等地具备建设海上风电母港的良好条件,可以通过产业配套,集合海上风电全生命周期产业价值,打造出多个千亿级产业集群,为地方经济注入强大动能。

  第三,有利于确保我国沿海地区能源供应安全。2020年,我国原油对外依存度突破70%、天然气对外依存度超过40%,过高的能源对外依存度给国家带来政治和经济风险。充分挖掘海上风能资源,能够有效提高我国的能源供应安全系数,尤其对于作为我国能源消费主要区域的沿海省份更是如此。

  第四,海上风电涉及众多高端装备制造的尖端技术,将带动东部省份在高端轴承、齿轮箱和大功率发电机等方面取得突破。同时,具有前瞻性的海洋测风、海洋基础、海洋施工和专业船舶设施研究等工作也会伴随海上风电技术开发而开展。此外,海上风电创新发展的过程中还可面向全球吸纳高端人才,推动长三角、粤港澳大湾区等国家级战略落地。

  第五,发展海上风电与建设海洋经济强国、海洋经济强省的战略高度契合。海上风电可以与海洋牧场等融合发展,还能够为海洋工程装备制造业培育新的增长点,为实施海洋强国战略、海洋强省战略提供技术支撑。

  《中国经营报》:“30·60目标”明确之后,我国的风电行业迎来了新的发展机遇期。您认为在实现“碳中和”的过程中,风电将扮演怎样的角色?您如何看待我国风电未来的发展前景?

  秦海岩:风电是实现“双碳”目标的主力军,如果未来没有出现颠覆性的新技术突破,电力系统脱碳将主要依靠风电和光伏发电。同时,由于风电的成本已经与传统化石能源发电持平甚至更加经济,并具有进一步降本潜力,风电的大规模应用会降低全社会用能成本,实现更经济的能源转型。“十四五”期间风电新增装机2.5亿千瓦,是实现“双碳”目标的最低要求。

  根据清华大学气候变化与可持续发展研究院的研究成果《中国低碳发展战略与转型路径研究》,为实现碳中和目标,2025年能源消费结构中的非化石能源占一次能源的比重需要达到20%。国家发展改革委发布的《关于2019年国民经济和社会发展计划执行情况与2020年国民经济和社会发展计划草案的报告》显示,2019年,我国非化石能源占能源消费比重为15.3%。综合上述分析,为实现碳中和目标,“十四五”非化石能源消费占比至少需要增加5个百分点。根据测算,“十四五”非化石能源消费占比每增加1个百分点,风光装机就要相应增加1亿千瓦,所以,“十四五”新增风光装机共5亿千瓦。假设风光各占一半,“十四五”需新增风电装机容量2.5亿千瓦,年均新增5000万千瓦。

  全球能源互联网发展合作组织开展的《中国“十四五”电力发展规划研究》得出结论,综合考虑能源转型需要、经济社会发展、产业结构调整等因素,预计“十四五”将新增风电装机容量2.9亿千瓦,年均新增5800万千瓦。国家发展改革委能源所、国家可再生能源中心等机构联合发布的《中国可再生能源展望2019》指出,在平均温升低于2℃的情景中,“十四五”新增风电装机容量将达到2.65亿千瓦,年均新增5300万千瓦。

  目前,从资源条件、技术条件、消纳空间和产业基础等多方面来看,“十四五”期间,我国风电年新增装机5000万千瓦以上的条件已经具备。

  秦海岩:“30·60目标”的提出明确了风电发展的方向,风电将迎来大发展的机遇期。但即便如此,风电行业也无法“躺赢”,因为阻碍产业发展的问题依然存在。

  第一个挑战是,开发规模如何保证,开发空间如何布局。“十四五”期间,风电要实现每年5000万千瓦以上的新增装机,但如何布局开发空间是最大的问题。解决不好,产业就不可能实现可持续快速增长。为此,“三北”“中东南部”“海上”,“三驾马车”缺一不可。

  “三北”地区风电发展面临的最大问题是送出和消纳。“十四五”,对于“三北”地区来说,面对更大的装机规模,依靠特高压外送难以在短期内解决风电消纳问题。而逐步压低火电厂,尤其是自备电厂的发电量,将会产生立竿见影的效果。伴随越来越多的国家开始加快碳减排进程,可以吸引对低价、清洁电力需求量大的产业向“三北”地区转移。“三北”地区应当立足于将风电零碳便宜的“价格洼地”,转变成工业企业的“价值高地”。

  中东南部风电发展的最大症结在于开发建设用地方面的束缚。但实际上,风电是最节地的发电技术。现在广泛使用的圆锥塔筒,地下基础部分深埋至少2米,不会影响耕种,而露出地面的承台部分占地不到100平方米。以5MW机组为例,开发1亿千瓦装机需安装2万台机组,占地200万平方米,即3000亩,占地非常少。现在,风电用地方面仍存在不少问题,希望国家能够给予更为灵活、更具弹性的用地政策。风电凭借经济性高、占地少、环境友好等优势,可以助力乡村振兴。接下来,我们应推动在更多村庄安装风电机组,以此盘活乡村的土地资源、旅游资源、产业资源以及农村集体性资产。

  海上风电“国补”自2022年起将取消,未来产业怎么走?目前,海上风电还不具备平价上网的条件,仍需政府提供适当的支持。希望中央和沿海省份能够出台扶持政策,助推海上风电在未来三年内顺利过渡到平价上网,具体措施包括:加强统筹规划,坚持集中连片开发,单体项目规模应不低于100万千瓦;送出系统工程由电网负责投资,成本纳入输配电价;采取“以奖代补”的方式,支持重点产品与项目的开发,实现跨越式创新;成立海上风电发展促进基金,推动项目长期贷款利率降至3%以下。

  第二个挑战是,如何构建优胜劣汰、促进行业健康发展的市场竞争秩序。当前,行业中出现了一个不好的势头——设备“价格战”。如果大家的竞争是基于质量技术标准,在一个基准线上进行价格比拼,显然无可厚非。最怕的是出现劣币驱逐良币的乱象,质量和可靠性一定是行业发展的底线。

  第三个挑战是,走向100%可再生能源后,电力系统怎么办?构建以新能源为主体的新型电力系统,意味着风、光在未来电力系统中的占比将高于80%,甚至达到100%,这对电力系统的灵活性提出了更高要求。

  为此,首先需要加强电网基础设施建设。一是加大跨省区的联络线路建设,提高跨省区的电力交换交易能力;二是提高配电网的智能化水平,整合分布式电源、储能、负荷等资源,进行协同化运行控制和市场交易。

  其次应当加快灵活性电源建设。一方面,充分利用电力系统内传统电源的灵活性资源;另一方面,发挥各类储能技术的优势来满足不同时间尺度上的调度需求。

  此外,还需建立适应新能源大规模并网需要的市场化机制。借助能源互联网技术构建下一代智能电力系统,电力能够按照市场需求实时定价,从而回归真正商品属性,价格将取代频率成为调节供需平衡的有效信号,从之前的供应按需求调整变为需求“随风而舞”“随光而动”。

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