發(fā)展可再生能源已成為世界各國推進能源轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)容和應(yīng)對氣候變化的重要途徑,也是我國推進能源生產(chǎn)和消費革命、推動能源轉(zhuǎn)型的重要措施,在十九大報告中,習(xí)近平同志明確提出,要“推進能源生產(chǎn)和消費革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”,為新時代能源行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展指明了方向。2017年全球電力增長中,包括風(fēng)能、光伏在內(nèi)的可再生能源在新增裝機容量已經(jīng)超過所有新增電力裝機的50%,可再生能源首次超過火電,成為全球最重要的能源之一,大力發(fā)展可再生能源是大勢所趨。
可再生能源行業(yè)正在經(jīng)歷一個新的偉大時代,風(fēng)能作為技術(shù)最成熟、成本最低的可再生能源形式之一,是未來能源革命的中堅力量?;仡欉^去,展望未來,認(rèn)真總結(jié)過去發(fā)展經(jīng)驗,審視產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題的同時,參照國外先進經(jīng)驗,進一步明確未來的發(fā)展方向,能夠更好的契合新時代能源消費革命和綠色發(fā)展的要求,并為未來更好的發(fā)展積蓄力量,為新時代風(fēng)能等可再生能源持續(xù)快速發(fā)展做好準(zhǔn)備。
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回顧
回顧過去,中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)無論裝機規(guī)模,還是技術(shù)創(chuàng)新都取得了驚人的進步,與此同時也應(yīng)清醒地認(rèn)識到,我們的風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨棄風(fēng)限電亟需改善、成本下降壓力、體制機制待完善等困難。
(一)成果顯著,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增加
裝機規(guī)模方面,我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚,但發(fā)展速度驚人。上世紀(jì)80年代,我國風(fēng)電進入商業(yè)化開發(fā)階段,風(fēng)電開發(fā)還主要集中在內(nèi)蒙古、新疆、遼寧、甘肅等幾個風(fēng)資源較好的區(qū)域,而截至2017年我國風(fēng)電開發(fā)已經(jīng)延伸到我國所有的省份自治區(qū)。2005年在國家相關(guān)政策法規(guī)不斷出臺和完善的推動下,我國風(fēng)電開發(fā)進入快速增長階段,2005年我國風(fēng)電裝機僅有127萬千瓦,而現(xiàn)在每年新增裝機超過百萬千瓦的省份就有十個,而且這數(shù)字還在不斷的擴大。2017年,新增并網(wǎng)風(fēng)電裝機1503萬千瓦,累計并網(wǎng)裝機容量達到1.64億千瓦,占全部發(fā)電裝機容量的9.2%,其中海上風(fēng)電新增裝機容量116萬千瓦,累計達到280萬千瓦,達到歷史新高。
風(fēng)電設(shè)備設(shè)計制造方面,我國經(jīng)過近十年奮起直追,不僅攻克了大部分關(guān)鍵技術(shù),而且建立了完善的產(chǎn)業(yè)鏈,設(shè)備設(shè)計、制造水平和制造能力已經(jīng)形成了國際競爭能力。在設(shè)備出口方面,雖然面臨產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)、融資、運維能力建設(shè)等的一系列困難,但近年來經(jīng)過金風(fēng)等優(yōu)秀企業(yè)扎實、努力的工作,不斷提升產(chǎn)品技術(shù)水平,在產(chǎn)品質(zhì)量、國際合作等方面取得了豐碩成果,逐步走出了我們自己的國際化道路,近年來我國風(fēng)電整機的出口量呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢,2017年風(fēng)電整機出口量達到了340萬千瓦,出口的地區(qū)覆蓋五大洲,包括美國、英國、法國、澳大利亞等在內(nèi)的超過33個國家,相信在國家“一帶一路”倡議支持下,未來我國風(fēng)電走出去的步伐會越來越大。
技術(shù)創(chuàng)新是我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的基石,近年來在不斷擴大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模支撐下,我國企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和速度不斷提升。風(fēng)電機組型號研發(fā)、更新速度是我們直觀了解我國風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新速度的一個全新角度。首先,從歷年進行認(rèn)證的機型數(shù)量來看,從2007年到現(xiàn)在,在國內(nèi)權(quán)威認(rèn)證機構(gòu)開展認(rèn)證的機型不斷增加,尤其是近三年,申請認(rèn)證的風(fēng)電機組型號數(shù)量呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長,2015年認(rèn)證機型較之前翻了一番,近兩年仍在持續(xù)增加。近年來機型更新的速度不斷加快,2006年,一個機型可以保持市場地位5~6年,而隨著市場需求的不斷變化,近兩年新機型2~3年就要更新、換代。另外我們看到,葉輪過去十年增長了60米,單位的掃風(fēng)面積提高52%,掃風(fēng)面積增加了170%,2017年最新機型輪轂高度已經(jīng)達到了140m,更高的160m機組也很快會進入市場。新機型研發(fā)和更新速度的加快,一方面,反映了在快速變化的市場推動下和滿足風(fēng)電場精細化開發(fā)要求下,對機組的定制化需求,對海上大容量機組的需求,對滿足低風(fēng)速等不同資源條件、不同氣候條件和不同地形條件下特殊機型需求給風(fēng)電技術(shù)研發(fā)提出了更高的要求。另一方面,也反映了風(fēng)電企業(yè)為了應(yīng)對不斷變化的市場需求,在創(chuàng)新能力建設(shè)方面的努力,創(chuàng)新能力不斷加強和創(chuàng)新速度不斷加快。
注:氣泡大小和數(shù)字為退出市場的機型數(shù)量
風(fēng)電開發(fā)成本方面,隨著風(fēng)電開發(fā)的規(guī)?;l(fā)展和技術(shù)不斷迭代,風(fēng)電度電成本持續(xù)下降。過去十年全球風(fēng)電價格下降了40%,根據(jù)近期國際能源署發(fā)布的報告,2017年全球陸上風(fēng)電平均度電成本6美分,相當(dāng)于0.4元,預(yù)計到2020年將降至5美分,相當(dāng)于0.3元,這個水平已經(jīng)低于我國很多省份一半以上的煤電成本。而隨著成本的下降,在國外很多國家和地區(qū)通過招標(biāo)定價的項目越來越多,從招標(biāo)情況看,最低的電價達到1.8美分,折合人民幣不到0.2元,我國現(xiàn)在風(fēng)電成本反而比國外還高了。影響風(fēng)電度電成本的因素很多,資源、土地成本、財務(wù)成本等。在國外很多地區(qū),資源很豐富,等效小時數(shù)可能達到了3千小時、4千小時,而貸款利率可能只有1%~2%,另外還有土地?zé)o償使用等很多優(yōu)惠政策,是一些項目低價投標(biāo)的主要原因。
風(fēng)電投資方面,全球可再生能源投資強勁,我國風(fēng)電投資主體呈現(xiàn)多元化。根據(jù)彭博新能源投資近期發(fā)布的報告數(shù)據(jù)顯示,2017年全球可再生能源投資達到3335億美元,較2016年增加3%。我國可再生能源投資達到1326億美元,占全球總量的40%。不僅投資總量持續(xù)增長,我國可再生能源領(lǐng)域投資主體更加多元化,根據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會數(shù)據(jù),以過去“五大六小”為代表的中央企業(yè)和國營企業(yè)開發(fā)總量在下降,而投資私營企業(yè)和中小型企業(yè)在不斷增加,投資主體呈現(xiàn)多元化的趨勢,除央企和國企外的其他企業(yè)開發(fā)量也在增長,過去兩年已經(jīng)超過了50%,而隨著分散式風(fēng)電開發(fā)的不斷推進,技術(shù)和資金門檻的降低,一些集體,甚至個人也將投入到風(fēng)電開發(fā)投資中來,風(fēng)電投資主體多元化的趨勢將更加明顯。
(二)正視當(dāng)前問題,積極應(yīng)對挑戰(zhàn)
我國風(fēng)電成本下降明顯,但仍有較大下降空間。就設(shè)備成本而言,我國風(fēng)電機組成本已經(jīng)明顯低于國外水平,但風(fēng)電開發(fā)平均度電成本與全球平均水平持平,但與國外很多項目相比仍有很大下降空間。非技術(shù)成本已經(jīng)成為我國風(fēng)電成本下降的重要因素,比如棄風(fēng)限電因素、土地成本等。雖然2017年棄風(fēng)限電得到明顯改善,較2016年下降5.2個百分點,但棄風(fēng)限電比例仍然達到28.4%,棄風(fēng)限電仍是我國實現(xiàn)風(fēng)電平價上網(wǎng)的最大障礙。除了根本解決棄風(fēng)限電問題,提高風(fēng)電機組的質(zhì)量、效率和技術(shù)水平,推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同,消除不必要的資金成本等是實現(xiàn)2020年風(fēng)電平價上網(wǎng)目標(biāo)主要的努力方向。
隨著可再生能源技術(shù)進步,開發(fā)規(guī)模的不斷增加,風(fēng)電、光伏等可再生能源行業(yè)主要的矛盾已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。過去風(fēng)電行業(yè)談?wù)摰臒狳c話題更多是如何推動技術(shù)進步,使風(fēng)電等可再生能源成為更加可靠、更加高效的能源形式,從而降低風(fēng)電開發(fā)的成本,而現(xiàn)在隨著技術(shù)的進步,經(jīng)驗的積累,現(xiàn)在的技術(shù)能力已經(jīng)能夠滿足當(dāng)前電力大規(guī)模開發(fā)利用需求?,F(xiàn)在可再生能源行業(yè)面臨的主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)變成傳統(tǒng)的電力體制、集中型的電力系統(tǒng)和分散式可再生能源開發(fā)先進生產(chǎn)方式之間的矛盾。如何推動體制機制的變革,使其更加適應(yīng)當(dāng)前大規(guī)模開發(fā)利用可再生能源成為當(dāng)前的工作重點。
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展望
展望未來,在正視目前發(fā)展存在的問題基礎(chǔ)上,通過借鑒先進發(fā)展經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)、融合更多前沿技術(shù),風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將在開發(fā)模式的重大變革,與其他領(lǐng)域合作、共享發(fā)展等方面迎來新的希望和機遇。
(一)分散式開發(fā)將成為未來風(fēng)電開發(fā)模式轉(zhuǎn)變的重要方向
從各國未來電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢來看,未來電力系統(tǒng)去集中化的趨勢非常明顯,相比于集中式風(fēng)電開發(fā),分散式風(fēng)電具有更好地匹配中東南部的自然條件特點,能夠有效利用分散的風(fēng)能資源,提高風(fēng)能利用效率;位于負荷中心附近,能夠就地并網(wǎng)就近消納;以配網(wǎng)負荷和接入條件確定建設(shè)規(guī)模,可根據(jù)外部建設(shè)環(huán)境進行靈活設(shè)計,對土地依賴程度較低;投資規(guī)模小、建設(shè)周期短、更容易吸引民間資本參與,帶動投資主體向多元化方向發(fā)展等優(yōu)勢。但目前,我國分散式風(fēng)電開發(fā)還面臨征地困難、審批手續(xù)繁瑣、開發(fā)管理模式不明朗等制約因素,分散式風(fēng)電并網(wǎng)量只占全國風(fēng)電并網(wǎng)總量的1%左右,遠遠低于歐洲水平,其發(fā)展水平也總體滯后于我國分布式光伏。2017年6月,國家能源局印發(fā)《關(guān)于加快推進分散式接入風(fēng)電項目建設(shè)有關(guān)要求的通知》,提出加快推動分散式風(fēng)電開發(fā),對規(guī)范建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、有序推進項目建設(shè)、加強監(jiān)管等工作部署,引發(fā)全行業(yè)對分散式風(fēng)電開發(fā)的關(guān)注。隨著國家相關(guān)政策的陸續(xù)出臺,及分散式風(fēng)電開發(fā)技術(shù)的不斷突破和開發(fā)模式的不斷探索,相信分散式風(fēng)電能夠成為下一個“希望的田野”。
(二)風(fēng)電開發(fā)布局向中東南部轉(zhuǎn)移,風(fēng)電開發(fā)布局趨于合理
2016年,國家能源局發(fā)布《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,明確提出“加快中東部和南方地區(qū)陸上風(fēng)能資源規(guī)模化開發(fā)”的風(fēng)電發(fā)展戰(zhàn)略。2017年,新增裝機布局由西北地區(qū)向中東部地區(qū)轉(zhuǎn)移的趨勢明顯,新增裝機中中東、南部已經(jīng)超過了50%以上。根據(jù)氣象局對中東、南部風(fēng)資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,6m/s的風(fēng)資源儲量只有3億千瓦,而5m/s等可開發(fā)風(fēng)資源儲量近10億千瓦,而對目前的技術(shù)水平完全能夠滿足5m/s風(fēng)速條件下風(fēng)電開發(fā)對于經(jīng)濟型的要求,但目前中東、南部風(fēng)電已開發(fā)量不足7%。從德國單位國土面積風(fēng)電開發(fā)量看,德國幾個州的單位國土面積風(fēng)電裝機量最高達到300kW/km2,平均136kW/km2。而我國湖南僅有10kW/km2,江蘇也僅有50kW/km2,遠未達到德國開發(fā)水平。從中東、南部地區(qū)風(fēng)資源分布情況和國外經(jīng)驗來看,未來中東、南部風(fēng)電開發(fā)潛力巨大。
(三)環(huán)保問題將成為顯性問題,風(fēng)電開發(fā)也要注重環(huán)境保護
風(fēng)電開發(fā)項目應(yīng)將環(huán)境保護和生態(tài)恢復(fù)作為重點工作。近年來,中東、南部地區(qū)風(fēng)電項目暴露出一些對當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境,尤其是植被造成破壞。風(fēng)電作為清潔能源對人類環(huán)境保護的貢獻毋庸置疑,風(fēng)電場向大氣排放的污染物為零,相比火電廠能夠節(jié)省大量淡水資源,同時風(fēng)電場建設(shè)運行過程中嚴(yán)格遵守噪音、電磁輻射、水土保持等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),不會對環(huán)境造成明顯影響。但開發(fā)企業(yè)仍應(yīng)在風(fēng)電場規(guī)劃和建設(shè)過程中,認(rèn)真論證,并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī),嚴(yán)格把控,尤其在建設(shè)過程中由于開挖土方等造成的植被破環(huán)應(yīng)及時恢復(fù),避免造成由于植被破環(huán)等原因造成不利的生態(tài)影響。風(fēng)電開發(fā)企業(yè)應(yīng)牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,采取及時有效的生態(tài)環(huán)境保護和恢復(fù)措施,消除公眾對于風(fēng)電開發(fā)的種種誤解,避免在未來風(fēng)電開發(fā)過程中產(chǎn)生不必要的障礙。
(四)風(fēng)電進入數(shù)字化時代,風(fēng)電將更加高效
數(shù)字化是未來風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的重要趨勢,充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿數(shù)字化技術(shù),給風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的活力。20年前,尼葛洛龐帝(Negroponte)在他的著作《數(shù)字化生存》中準(zhǔn)確的預(yù)言了未來數(shù)字化時代為我們帶來的變化,勾畫了數(shù)字時代的宏偉藍圖,今天他的預(yù)言一一得到了驗證,數(shù)字化滲透到了我們生活的各個角落。風(fēng)電行業(yè)作為與國計民生息息相關(guān)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),更應(yīng)順應(yīng)數(shù)字化發(fā)展的浪潮,不僅借助前沿數(shù)字技術(shù),在風(fēng)電設(shè)備設(shè)計制造、風(fēng)電場規(guī)劃建設(shè)、風(fēng)電場運行等各個環(huán)節(jié),融合發(fā)展,更應(yīng)積極踐行互聯(lián)網(wǎng)思維,不斷探索新的發(fā)展模式。2017年北京國際風(fēng)能展上,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)數(shù)字化成為全行業(yè)關(guān)注的熱點話題,大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能等前沿技術(shù)在風(fēng)電設(shè)備設(shè)計優(yōu)化、風(fēng)電設(shè)備制造、風(fēng)電場規(guī)劃建設(shè)和風(fēng)電場智能化管理中應(yīng)用的成功案例層出不窮,而以金風(fēng)智能化制造和遠景智能化風(fēng)電場管理為代表的技術(shù)成果應(yīng)用已經(jīng)成為行業(yè)的新標(biāo)桿。未來風(fēng)電技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的進一步融合將使風(fēng)電成為更高效、更廉價的清潔能源,為我們帶來新的機遇。
(五)需求側(cè)響應(yīng)作用凸顯,電網(wǎng)靈活性進一步提高
隨著智能電網(wǎng)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建成型,電力需求側(cè)管理對于電網(wǎng)靈活性的作用更加重要,而共享儲能和電動汽車等電力消費技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果,將成為未來風(fēng)電可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。利用需求響應(yīng)資源國外研究成果表明,在智能電網(wǎng)環(huán)境下,需求側(cè)響應(yīng)對于促進風(fēng)電消納,緩解系統(tǒng)調(diào)峰壓力具有重要作用。而儲能和電動汽車技術(shù)的快速發(fā)展將成為需求側(cè)響應(yīng)的重要支撐。預(yù)計到2030年8000萬輛電動汽車保有量,平均停駛率90%。假設(shè)停駛時全部插電,白天采用30千瓦速充充電樁,則可提供20億千瓦的靈活性負荷資源,夜間回家采用戶用慢充充電樁,功率為7千瓦,亦可提供5億千瓦負荷資源。2017年中國電力總裝機17.7億千瓦,目前主要的機構(gòu)預(yù)測2030年中國電力裝機負荷在30億千瓦左右,即使在谷電時段,電動汽車也可以提供總負荷20%以上的電力平衡能力。風(fēng)電與其他領(lǐng)域技術(shù)的融合發(fā)展,共享成果,為未來風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶來新的希望。
我們欣喜的看到,風(fēng)電為代表的可再生能源不再只是電力系統(tǒng)中的配角,在綠色發(fā)展理念引領(lǐng)下,通過全體風(fēng)電人的共同努力,繼續(xù)推動技術(shù)和發(fā)展模式創(chuàng)新,加強風(fēng)電與數(shù)字化等先進技術(shù)的深度融合,可再生能源必將成長為新時代支撐能源革命,維護全球環(huán)境的參天大樹。
原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2018年5月11日第16、17期
責(zé)任編輯: 中國能源網(wǎng)