1986年山東榮成馬蘭風電場建成之初
1986年，從山東榮成馬蘭灣的風場起首，中國的風電開發(fā)之路已走了30余載。30多年來，中國風電一步步跨越技術的欄，一次次邁過降本的坎，從零起步，走出一條從跟跑到領跑的產(chǎn)業(yè)崛起之路。
特別是黨的十八大以來，綠色發(fā)展理念正在深刻改變著中國。黨的十九大報告把“美麗中國”寫入社會主義現(xiàn)代化建設的總目標，綠色未來的宏偉藍圖正逐步繪就。
在此背景下，作為國內第三大主力電源，中國風電新增裝機連續(xù)多年全球居首，已成為全球第一大風電市場。在“碳中和”目標確立的新階段，中國風電的使命并不僅限于此，作為清潔、可再生的新能源，風電注定要肩負更多的歷史責任。
中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長秦海巖在接受記者專訪時表示，“風電是實現(xiàn)‘雙碳’目標的主力軍，如果未來沒有出現(xiàn)顛覆性的新技術突破，電力系統(tǒng)脫碳將主要依靠風電和光伏發(fā)電。同時，由于風電的成本已經(jīng)與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電持平甚至更加經(jīng)濟，并具有進一步降本潛力，風電的大規(guī)模應用會降低全社會用能成本，實現(xiàn)更經(jīng)濟的能源轉型。”
0到1的歷史跨越
記者：在2020年中國風能新春茶話會的主題演講中您曾表示，經(jīng)過行業(yè)上下30余年的努力，中國的風電事業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了從0到1的跨越。在您看來，我國風電行業(yè)的歷史跨越主要體現(xiàn)在哪幾方面?
秦海巖：第一，發(fā)展質量顯著提升。一方面，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大。2006年，伴隨可再生能源法正式施行，我國風電步入快速的規(guī)?；l(fā)展階段，累計裝機容量到2018年超過2億千瓦。我國風電的新增裝機容量和累計裝機容量連續(xù)多年領跑全球。另一方面，利用情況持續(xù)向好。2020年，我國風電發(fā)電量達到4665億千瓦時，同比增長約15%，占全國總發(fā)電量的6.3%，是第三大電源。同時，經(jīng)過多年努力，我國的棄風現(xiàn)象穩(wěn)步緩解。2020年，全國棄風電量為166.1億千瓦時，風電利用率為96.5%，同比提升0.5個百分點。
第二，技術研發(fā)穩(wěn)中求進。當前，我國不僅具備大兆瓦級風電整機自主研發(fā)能力，而且形成了完整的風電裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈，制造企業(yè)的整體實力與競爭力大幅提升。目前，我國在大容量機組上不斷推陳出新，長葉片、高塔架應用等方面處于國際領先水平。同時，新技術應用也在不斷涌現(xiàn)。
第三，核心部件實現(xiàn)國產(chǎn)化。2004年，我國風電設備國產(chǎn)化率僅為10%，而2010年，我國風電設備國產(chǎn)化率達到90%。具體到關鍵零部件，中國已形成全球最大的風電零部件制造供應鏈市場。
第四，企業(yè)實力大大增強。多年來，通過積極進取、開拓創(chuàng)新，我國風電企業(yè)的整體實力及國際市場競爭力不斷提高，風電成為我國少數(shù)能夠參與國際競爭的戰(zhàn)略性高端綠色裝備制造產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)全球風能理事會(GWEC)統(tǒng)計，2019年，在全球新增裝機排名前15的整機制造企業(yè)中，有8家來自中國。此外，不少開發(fā)企業(yè)紛紛選擇走出國門，對外投資逐年提升。一條覆蓋技術研發(fā)、開發(fā)建設、設備供應、檢測認證、配套服務的國際業(yè)務鏈基本成型。
第五，發(fā)電成本穩(wěn)步下降。在規(guī)?；_發(fā)與技術進步的驅動下，過去10年，我國陸上風電成本下降了約40%，大部分地區(qū)的新建風電項目不再需要補貼。更重要的是，我國風電度電成本下降的最大貢獻來自于發(fā)電能力和效率的提升，而不僅是造價的下降。
第六，海上風電穩(wěn)妥推進。在國家政策的大力支持下，伴隨產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，我國海上風電已經(jīng)進入規(guī)?；l(fā)展階段。2020年，我國海上風電新增并網(wǎng)裝機306萬千瓦，占到全球的一半。預計“十四五”期間，我國海上風電開發(fā)速度還將明顯加快。
第七，中東南部風電穩(wěn)中突破。近年來，低風速風電技術研究不斷取得突破，搭配更大風輪直徑及更高塔筒的風電機組極大提升了中東南地區(qū)風電項目開發(fā)的經(jīng)濟性。受此推動，中東南部地區(qū)新增風電裝機容量在全國所占的份額顯著提高。中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會(CWEA)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019年，中東南部的新增風電裝機容量在全國的占比達到50.5%，產(chǎn)業(yè)布局持續(xù)優(yōu)化。
記者：您認為我國風電行業(yè)能夠一路披荊斬棘，發(fā)展至今并取得如此成績靠的是什么?
秦海巖：第一，得益于政策層面的大力支持。穩(wěn)定的政策體系能夠通過提供清晰的市場預期與關鍵的支撐措施，來拉動市場投資、推動技術進步等，確保風電產(chǎn)業(yè)保持平穩(wěn)有序發(fā)展。2006年，可再生能源法正式施行，其中確定的全額保障性收購制度、優(yōu)先上網(wǎng)制度、固定電價機制等，成為此后10多年推動風電產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的最大保障。在此過程中，針對棄風限電、非技術成本等影響風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要阻礙，國家相關主管部門及時推出風電投資監(jiān)測預警機制、減負措施等，不斷提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展質量。伴隨風電走向成熟，具備足夠的市場競爭力，國家相關主管部門開始逐步推進補貼退坡，積極開展風電平價示范，并通過實施配額制與綠證交易，借助市場化手段進一步支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
第二，得益于企業(yè)的持續(xù)努力創(chuàng)新。在我國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程中，創(chuàng)新始終是核心驅動力。依托覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新活動，我國風電技術發(fā)展迅速完成“引進—消化—吸收—再創(chuàng)新”的跨越，構建起具有國際競爭力的完善產(chǎn)業(yè)體系。隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入新的階段，開發(fā)企業(yè)積極轉變觀念，調整開發(fā)建設與運維管理方式，推動各個環(huán)節(jié)朝著更加智能化和專業(yè)化的方向發(fā)展，以全生命周期為視角不斷降低度電成本。整機企業(yè)則以創(chuàng)新為抓手，以數(shù)字化技術為切入點，持續(xù)提高機組的發(fā)電效率和可靠性，提供定制化的設備產(chǎn)品和綜合服務。
翻越最后一座高峰
記者：行業(yè)內曾有觀點認為海上風電平價是中國風電發(fā)展的“珠穆朗瑪峰”，而一旦登頂成功，中國風電發(fā)展將在技術上一馬平川、再無障礙。在您看來，我們目前距離“登頂”還有多遠?
秦海巖：2010~2020年，全球海上風電度電成本下降了48%，中國的降幅更是接近53%。未來幾年是我國海上風電技術創(chuàng)新和變革的關鍵期，仍有很大的降本增效空間。比如機組大型化，通過大量應用8MW、10MW，乃至更大單機容量的機組，可以有效降低初始投資、安裝與運維費用。再加上大規(guī)模開發(fā)所形成的規(guī)模效應、專業(yè)化施工船舶和設備的投用、數(shù)字化技術手段的普及等，都將帶動全生命周期成本的下降，以及發(fā)電效率的提升。預計在未來3年內，我國海上風電有望實現(xiàn)平價上網(wǎng)。
記者：對于中國而言，發(fā)展海上風電有哪些重要意義?
秦海巖：大力發(fā)展海上風電，對帶動沿海地區(qū)優(yōu)化能源結構、提高能源自給率、打造經(jīng)濟社會發(fā)展新動能以及邁向海洋強國等都具有重要的戰(zhàn)略意義。
第一，有助于加快沿海省份能源轉型進程。我國沿海省份經(jīng)濟發(fā)達，總耗能約占全國的一半且用能仍以化石能源為主，減排壓力大，能源結構急需調整。以廣東省為例，其GDP在全國所占的比重超過十分之一，而能源供應主要依賴化石能源，電力主要靠煤電，不僅污染大，而且成本高，企業(yè)負擔重。而依靠豐富的海上風能資源，加速開發(fā)海上風電，可以有效推進這些地區(qū)的能源供給側結構性改革，為落實黨中央和國務院的大政方針提供強有力支撐。
第二，有利于實現(xiàn)沿海地區(qū)經(jīng)濟結構轉型升級，助推海洋經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展。廣東陽江、江蘇如東等地具備建設海上風電母港的良好條件，可以通過產(chǎn)業(yè)配套，集合海上風電全生命周期產(chǎn)業(yè)價值，打造出多個千億級產(chǎn)業(yè)集群，為地方經(jīng)濟注入強大動能。
第三，有利于確保我國沿海地區(qū)能源供應安全。2020年，我國原油對外依存度突破70%、天然氣對外依存度超過40%，過高的能源對外依存度給國家?guī)碚魏徒?jīng)濟風險。充分挖掘海上風能資源，能夠有效提高我國的能源供應安全系數(shù)，尤其對于作為我國能源消費主要區(qū)域的沿海省份更是如此。
第四，海上風電涉及眾多高端裝備制造的尖端技術，將帶動東部省份在高端軸承、齒輪箱和大功率發(fā)電機等方面取得突破。同時，具有前瞻性的海洋測風、海洋基礎、海洋施工和專業(yè)船舶設施研究等工作也會伴隨海上風電技術開發(fā)而開展。此外，海上風電創(chuàng)新發(fā)展的過程中還可面向全球吸納高端人才，推動長三角、粵港澳大灣區(qū)等國家級戰(zhàn)略落地。
第五，發(fā)展海上風電與建設海洋經(jīng)濟強國、海洋經(jīng)濟強省的戰(zhàn)略高度契合。海上風電可以與海洋牧場等融合發(fā)展，還能夠為海洋工程裝備制造業(yè)培育新的增長點，為實施海洋強國戰(zhàn)略、海洋強省戰(zhàn)略提供技術支撐。
“雙碳”目標下的主力軍
記者：“30·60目標”明確之后，我國的風電行業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇期。您認為在實現(xiàn)“碳中和”的過程中，風電將扮演怎樣的角色?您如何看待我國風電未來的發(fā)展前景?
秦海巖：風電是實現(xiàn)“雙碳”目標的主力軍，如果未來沒有出現(xiàn)顛覆性的新技術突破，電力系統(tǒng)脫碳將主要依靠風電和光伏發(fā)電。同時，由于風電的成本已經(jīng)與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電持平甚至更加經(jīng)濟，并具有進一步降本潛力，風電的大規(guī)模應用會降低全社會用能成本，實現(xiàn)更經(jīng)濟的能源轉型。“十四五”期間風電新增裝機2.5億千瓦，是實現(xiàn)“雙碳”目標的最低要求。
根據(jù)清華大學氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院的研究成果《中國低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉型路徑研究》，為實現(xiàn)碳中和目標，2025年能源消費結構中的非化石能源占一次能源的比重需要達到20%。國家發(fā)展改革委發(fā)布的《關于2019年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃執(zhí)行情況與2020年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃草案的報告》顯示，2019年，我國非化石能源占能源消費比重為15.3%。綜合上述分析，為實現(xiàn)碳中和目標，“十四五”非化石能源消費占比至少需要增加5個百分點。根據(jù)測算，“十四五”非化石能源消費占比每增加1個百分點，風光裝機就要相應增加1億千瓦，所以，“十四五”新增風光裝機共5億千瓦。假設風光各占一半，“十四五”需新增風電裝機容量2.5億千瓦，年均新增5000萬千瓦。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織開展的《中國“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃研究》得出結論，綜合考慮能源轉型需要、經(jīng)濟社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結構調整等因素，預計“十四五”將新增風電裝機容量2.9億千瓦，年均新增5800萬千瓦。國家發(fā)展改革委能源所、國家可再生能源中心等機構聯(lián)合發(fā)布的《中國可再生能源展望2019》指出，在平均溫升低于2℃的情景中，“十四五”新增風電裝機容量將達到2.65億千瓦，年均新增5300萬千瓦。
目前，從資源條件、技術條件、消納空間和產(chǎn)業(yè)基礎等多方面來看，“十四五”期間，我國風電年新增裝機5000萬千瓦以上的條件已經(jīng)具備。
記者：在新的機遇期，我國的風電產(chǎn)業(yè)是否將面臨新的挑戰(zhàn)?我們又該如何面對這些挑戰(zhàn)?
秦海巖：“30·60目標”的提出明確了風電發(fā)展的方向，風電將迎來大發(fā)展的機遇期。但即便如此，風電行業(yè)也無法“躺贏”，因為阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題依然存在。
第一個挑戰(zhàn)是，開發(fā)規(guī)模如何保證，開發(fā)空間如何布局。“十四五”期間，風電要實現(xiàn)每年5000萬千瓦以上的新增裝機，但如何布局開發(fā)空間是最大的問題。解決不好，產(chǎn)業(yè)就不可能實現(xiàn)可持續(xù)快速增長。為此，“三北”“中東南部”“海上”，“三駕馬車”缺一不可。
“三北”地區(qū)風電發(fā)展面臨的最大問題是送出和消納。“十四五”，對于“三北”地區(qū)來說，面對更大的裝機規(guī)模，依靠特高壓外送難以在短期內解決風電消納問題。而逐步壓低火電廠，尤其是自備電廠的發(fā)電量，將會產(chǎn)生立竿見影的效果。伴隨越來越多的國家開始加快碳減排進程，可以吸引對低價、清潔電力需求量大的產(chǎn)業(yè)向“三北”地區(qū)轉移。“三北”地區(qū)應當立足于將風電零碳便宜的“價格洼地”，轉變成工業(yè)企業(yè)的“價值高地”。
中東南部風電發(fā)展的最大癥結在于開發(fā)建設用地方面的束縛。但實際上，風電是最節(jié)地的發(fā)電技術?，F(xiàn)在廣泛使用的圓錐塔筒，地下基礎部分深埋至少2米，不會影響耕種，而露出地面的承臺部分占地不到100平方米。以5MW機組為例，開發(fā)1億千瓦裝機需安裝2萬臺機組，占地200萬平方米，即3000畝，占地非常少?，F(xiàn)在，風電用地方面仍存在不少問題，希望國家能夠給予更為靈活、更具彈性的用地政策。風電憑借經(jīng)濟性高、占地少、環(huán)境友好等優(yōu)勢，可以助力鄉(xiāng)村振興。接下來，我們應推動在更多村莊安裝風電機組，以此盤活鄉(xiāng)村的土地資源、旅游資源、產(chǎn)業(yè)資源以及農(nóng)村集體性資產(chǎn)。
海上風電“國補”自2022年起將取消，未來產(chǎn)業(yè)怎么走?目前，海上風電還不具備平價上網(wǎng)的條件，仍需政府提供適當?shù)闹С?。希望中央和沿海省份能夠出臺扶持政策，助推海上風電在未來三年內順利過渡到平價上網(wǎng)，具體措施包括：加強統(tǒng)籌規(guī)劃，堅持集中連片開發(fā)，單體項目規(guī)模應不低于100萬千瓦;送出系統(tǒng)工程由電網(wǎng)負責投資，成本納入輸配電價;采取“以獎代補”的方式，支持重點產(chǎn)品與項目的開發(fā)，實現(xiàn)跨越式創(chuàng)新;成立海上風電發(fā)展促進基金，推動項目長期貸款利率降至3%以下。
第二個挑戰(zhàn)是，如何構建優(yōu)勝劣汰、促進行業(yè)健康發(fā)展的市場競爭秩序。當前，行業(yè)中出現(xiàn)了一個不好的勢頭——設備“價格戰(zhàn)”。如果大家的競爭是基于質量技術標準，在一個基準線上進行價格比拼，顯然無可厚非。最怕的是出現(xiàn)劣幣驅逐良幣的亂象，質量和可靠性一定是行業(yè)發(fā)展的底線。
第三個挑戰(zhàn)是，走向100%可再生能源后，電力系統(tǒng)怎么辦?構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，意味著風、光在未來電力系統(tǒng)中的占比將高于80%，甚至達到100%，這對電力系統(tǒng)的靈活性提出了更高要求。
為此，首先需要加強電網(wǎng)基礎設施建設。一是加大跨省區(qū)的聯(lián)絡線路建設，提高跨省區(qū)的電力交換交易能力;二是提高配電網(wǎng)的智能化水平，整合分布式電源、儲能、負荷等資源，進行協(xié)同化運行控制和市場交易。
其次應當加快靈活性電源建設。一方面，充分利用電力系統(tǒng)內傳統(tǒng)電源的靈活性資源;另一方面，發(fā)揮各類儲能技術的優(yōu)勢來滿足不同時間尺度上的調度需求。
此外，還需建立適應新能源大規(guī)模并網(wǎng)需要的市場化機制。借助能源互聯(lián)網(wǎng)技術構建下一代智能電力系統(tǒng)，電力能夠按照市場需求實時定價，從而回歸真正商品屬性，價格將取代頻率成為調節(jié)供需平衡的有效信號，從之前的供應按需求調整變?yōu)樾枨?ldquo;隨風而舞”“隨光而動”。
