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秦海岩:风电仍存降本空间,“十四五”期间全面走向平价上网

日期:2022-04-18    来源:华夏时报  作者:陆肖肖

国际风力发电网

2022
04/18
08:30
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关键词: 风电设备 风电建设 度电成本

在双碳目标的指引下,风电产业迎来了前所未有的发展新机遇,中国风电产业完成了从跟随到领跑超越的过程,中国已经建立起一条涵盖风电开发建设、设备制造、技术研发、检测认证、配套服务的成熟产业链。

风电将在碳达峰、碳中和过程中起到什么作用?要挑起未来主体能源的重担,风电还需要重点做好哪些工作?风电摆脱补贴依赖,进入平价时代了吗 ?风电配储要如何布局?风电要如何实现与乡村环境共融?

针对以上问题,记者对中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩进行了专访,深入探讨风能产业的新格局。秦海岩表示,中国风电资源量并不存在“天花板”,风电产业已经具备在落实双碳目标中“担当大任”的条件。可以预计未来3-5年,相同风电场的发电量会再增加3倍左右,度电成本可以再降一半。

记者:风电是零碳排放的清洁能源,在我国实现“碳达峰、碳中和”的进程中,将会起到怎样的作用?

秦海岩:落实双碳目标,电力系统先行,风电将发挥主力军的作用。目前,在我国的二氧化碳排放总量中,能源行业约占88%,电力行业则占能源行业二氧化碳排放量的41%左右。因此,要实现碳中和目标,电力系统必须率先完成脱碳。在没有出现颠覆性新技术的情况下,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。

我国风电产业已经具备在落实双碳目标中“担当大任”的条件。从资源量上看,最新评估结果显示,我国陆上140米高度风能资源技术可开发量超过51亿千瓦,海上风能资源技术可开发潜力超过35亿千瓦,资源量并不存在“天花板”。在技术层面,我国已经具有大兆瓦级风电整机自主研发设计能力,丰富的机型能够很好地满足低风速、高海拔、低温、高温等各种环境和风况条件的开发需求。在产业链方面,我国建立起一条涵盖风电开发建设、设备制造、技术研发、检测认证、配套服务的成熟产业链,是全球最大的风电装备制造基地,风电设备在满足国内市场的同时,出口至30多个国家,风电机组的产量占全球的2/3以上,发电机、轮毂、机架、叶片、齿轮箱、轴承等的产量占全球60%——70%。就成本而言,过去30年,在技术创新、规模效应的双重促进下,风电设备价格降低了70%以上,风电场开发造价降低了近50%,风电已经成为技术成熟、成本优势明显的电力来源。

记者:如何看待风电行业的发展前景?要挑起未来主体能源的重担,风电还需要重点做好哪些工作?

秦海岩:伴随碳达峰与碳中和目标的提出,风电产业迎来了历史性发展机遇期。“十四五”期间,风电实现新增2.5亿千瓦以上的开发规模,年均新增装机容量不低于5000万千瓦,是实现双碳目标的最低要求。其中,“三北”市场需要新增风电装机1亿——1.25亿千瓦,年均新增2000万——2500万千瓦;海上风电需要新增装机0.4亿——0.8亿千瓦,年均新增800万——1600万千瓦;中东南部市场需要新增风电装机0.75亿——1亿千瓦,年均新增1500万——2000万千瓦。到2025年,中国风电累计装机容量将达到5.8亿千瓦,2030年会达到10亿千瓦,到2060年至少达到30亿千瓦。

风电产业要充分抓住碳达峰与碳中和机遇,仍需着力做好以下几项工作:

一是因地制宜,扩大风电开发规模。结合不同区域开发条件,因地制宜布局风电发展模式,是“十四五”时期提升风电发展规模与质量的落脚点。“三北”地区风能资源储量大、风速高,度电成本甚至低于常规火电,适合大规模集中开发。面对更大的装机规模,依靠特高压外送解决风电消纳问题之外,在安全运行前提下,逐步压低火电厂尤其是自备电厂的发电量,可对解决大规模风电消纳问题产生立竿见影的效果。风电将是清洁、便宜的稀缺资源,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,将零碳经济的风电转变成工业企业的“价值高地”。在中东南部地区就地开发、就近利用风能资源,是实现“电从身边来”、带动乡村振兴的关键抓手。

二是拓展应用场景,让更多主体受益。对于风电企业而言,未来的发展机遇蕴藏于更加广泛的应用场景之中。在风电等新能源富集区域,与地方政府、工业园区、高耗能产业等各行各业建立广泛的合作关系,打造零碳电力基地,以极具市场竞争力的绿色电力,吸引出口产业园区、高载能工业区,以及制造、数据等产业向内陆地区转移,这不仅可有效缓解中东部减排压力,还能促进内陆区域产业升级,提升经济发展水平,助力东北振兴和西部大开发。在中东部负荷中心区域,结合绿色消费政策,推动100%可再生能源示范城市建设,打造绿色园区、绿色工厂、绿色产品、绿色社区,为当地支柱产业提供零碳发展的资源和机会,保障经济稳定增长。

三是加快技术创新,持续提升风电经济性。为进一步提升效率,降低成本,风电产业链上仍有短板亟待补齐,需要业界围绕关键与共性技术进行攻关。包括风电机组大型化、定制化和智能化开发,大功率齿轮箱和百米级叶片等部件技术的持续突破,以漂浮式为代表的海上风电前沿技术研发,高性能替代材料的研发与应用,陆上和海上工程装备的专业化研发,新型电力系统中多能互补等综合应用技术创新。尤其是产业链上下游的协同创新,产业外部围绕电力网、信息网和交通网的三网融合创新,更是接下来的重点方向。

四是提高电网灵活性,支撑新能源大规模并网。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。一方面,需要通过建设与优化好外送通道,提升跨省跨区可再生能源电力输送与消纳能力,充分利用现有资源以更小代价提升可再生能源消纳能力,促进可再生能源富集区域扩大开发规模,满足用能集中区域电能使用需求。另一方面,应当加快建立新型电力系统,通过各类储能方式的应用,提高电网的灵活性。此外,还应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,按需定价,促使电力回归其商品属性,从之前的供应按需求调整变为需求“随风而舞”“随光而动”。

记者:去年是我国海上风电补贴的最后一年,陆上补贴也于2020年结束,从补贴取消后的情况来看,目前企业摆脱补贴依赖了吗?可以说风电平价时代到来了吗?

秦海岩:我国风电尚不具备全面平价上网的条件。其中,在规模化开发与技术进步的驱动,2010-2020年,我国陆上风电度电成本下降了40%,目前大部分地区的新建风电项目可以实现平价上网。同期,我国海上风电度电成本的降幅接近53%,有望在未来3年内实现平价上网。目前,已有广东、山东、浙江明确了海上风电“省补”政策,将助推海上风电有序走向平价上网。这意味着,我国风电将在“十四五”期间全面走向平价上网。

未来,我国风电经济性提升的空间依然很大。风电度电成本的下降最主要的贡献来自于发电能力和效率的提升,而不仅是造价的下降。依托于先进控制技术和材料科学的进步,过去十年风电机组的风轮直径不断突破,增加到原来的2倍,同样风况条件下发电量增加到3倍左右,即使在风电场单位千瓦造价下降不多的情况下,度电成本也可以下降到原来的50%。最新叶片的风轮直径已经突破200米,可以预计未来3——5年,相同风电场的发电量会再增加3倍左右,度电成本可以再降一半。

记者:风电具有间歇性,储能是未来的一大发展趋势,国家也多次发文支持风电搭配储能,但当前储能的价格较高,配储会造成项目投资成本过高,导致企业算不过账来,如何解决这个问题?

秦海岩:配备储能,确实可以在电力系统中起到削峰填谷、提高电能质量、充当备用电源等作用,一定程度上会改善出力的波动与快速响应。然而,当前,一些地方政府以强制或变相强制等形式,要求新能源开发企业根据项目装机容量按照一定比例配置储能的“一刀切”做法,是不公平、也不经济的。

目前,储能仍旧不是进行调峰的最经济有效的选择。我国电力系统内的传统电源的灵活性、需求侧的大量灵活性远没有充分利用。

针对部分地方政府强制风电项目加配储能的要求,应当依法依规禁止各地无序强制要求风电等新能源项目加配储能装置,制止通过优先核准等方式变相要求新能源项目加配储能装置。应该通过建立辅助服务市场机制,通过市场化手段为电力系统寻找到性价比最优的调节服务,并将此服务费用合理疏导到用户侧。

记者:风电靠近居民区后,产生的噪音等问题如何解决?如何实现与乡村环境共融?

秦海岩:现有的举措和技术手段已经可以有效解决风电噪音问题。所有风电项目在建设前都会进行严格的环境影响评估,噪音要求遵守相关国际、国家标准的规定,并且业内的通行做法是,风电场距离居民区至少500米。因此,风电机组运行中产生的噪音通常不会对周边民众的生产生活造成明显干扰。同时,采用低噪音气动外形设计、增加锯齿尾缘结构、优化运行控制策略等现有的技术手段,都可以大幅降低风电机组运行过程中的噪音影响。

为了实现风电项目开发与生态环境的和谐,风电企业一方面会进行科学的规划、建设,并采取周密的水土保持、植被恢复措施;另一方面,也在探索采用去工业化设计,将当地的特色人文元素融入到项目设计之中。众多实例表明,通过这些方式,风电项目不仅可以与乡村环境共融,还能够做到让周边更美丽。

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