本刊記者/于貴勇 蘇曉
2050年全球風電比例將達到15%-18%
本刊記者/于貴勇 蘇曉

受訪嘉賓:Paolo Frankl國際能源署(IEA)可再生能源部主任。
《風能》:在CWP2013會場上發布的《2013年IEA風電技術路線圖》中,IEA對全球風電發展前景做了哪些預測?
Paolo Frankl:過去幾年,全球風電產業取得了很大的進展,這使能源結構也發生了很大的變化。我發現我們低估了風電產業的發展潛力。因此,在這次CWP2013會議上,我們發布的《2013年IEA風電技術路線圖》對2009年的舊版技術路線圖做了一些修訂。2009年,我們預測到2050年,風力發電將占到整個電力中的12%,現在根據風電這幾年發展的實際情況,我們覺得這一比例應該提升到15%-18%。同樣,全球風電裝機容量將達到230億千瓦至280億千瓦,相當于每年減排二氧化碳48億噸。
另外,我們對風電技術和成本預測也做了修訂。隨著風電機組容量、葉片長度與輪轂高度的不斷加大,風電機組的容量系數更大,人們也開始在低風速風區開發風電場項目。這些都是技術變化的一個趨勢。在風電成本方面,我們發現這幾年陸上風電的成本越來越低。比方說,中國國產風電機組的平均價格已經從2007年的每千瓦6000元下降到了目前的每千瓦4000元左右。根據我們對過去幾年風電成本下降的趨勢來看,到2050年,低風速風區的陸上風電成本將降低39%,而高風速風區的成本則將降低24%。不過,對海上風電來說,目前還未出現太明顯的成本下降趨勢,但我們預計到2050年海上風電成本有望降低一半左右,比之前預測的低很多。
《風能》: 隨著風電成本的不斷下降,您覺得未來海上風電市場潛力如何?
Paolo Frankl:海上風電無疑是今后風電發展非常有潛力的一個分支。我們預測到2018年,全球海上風電的發電量將達到750億千瓦時。其中,歐洲經合組織國家和中國將成為這一成績的主力軍。當然,和歐洲一樣在海上極具發展潛力的還有日本,由于國土面積小,陸上風電發展空間有限,日本的海上風電也極具發展前景。
到2050年,全球風電裝機容量中大概有25%的裝機項目將是在海上。所以,單從發電量來講,這對可再生能源發展目標意義重大。但是,我們對海上風電的開發和使用依然處于比較初始的階段,海上風電還面臨很多來自技術、融資和電網接入等多方面的挑戰。在歐洲,除了技術風險、資金緊缺,還有政策方面的不確定性。加上這幾年歐洲很多國家的經濟相對來說都比較疲軟,所有這些因素加起來會使海上風電發展面臨很大的限制。
中國在海上風電發展上雖然有很大的潛力,但是中國畢竟沒有海上風電發展的歷史,缺乏像歐洲那樣發展海上風電的經驗,所以還需要一段時間。
《風能》:根據這幾年的發展形勢,您如何看待整個中國風電產業對全球風電市場的影響?
Paolo Frankl:過去幾年,中國風電市場的快速增長,成為全球發展最快的主導市場。不過,截至目前,中國風力發電所占整個電力的供應比例還僅為2%左右。并且,由于電網配套系統沒有跟上,每年都要造成大量的棄風限電。
同時,中國也面臨著非常艱巨的節能減排任務。目前,中國的二氧化碳排放量已經占到了全球第一。到2050年,中國通過發展風電可以減少1/3的二氧化碳排放量,如果更樂觀地估計,這一比例有可能達到44%。在接下來的40年里,全球風電裝機容量將每年新增60GW(2013年-2020年)、90GW(2020年-2030年)和104GW(2030年-2050年),與此相對應的風電年均投資額將高達1700億美元,總額達到5萬億美元,這里面就有1.5萬億美元來自中國市場。對這個行業來說,1.5萬億美元是個非常大的數目,這個市場的投資是非常有吸引力的。
對于中國風電在整個電力系統中的貢獻率,我們也做了兩種預測。從保守的角度來看,到2050年,中國風電將提供大約15%的電力供應;從積極的角度來看,這一比例有可能達到22%。
《風能》:這幾年,全球風電乃至整個可再生能源發展都取得了前所未有的突破,可是也面臨著很多困難,您認為未來可再生能源發展面臨的最大挑戰是什么?
Paolo Frankl:應該說,到2050年,我們將建立一個環境友好型的、可再生能源和傳統能源并存的電力體系。有一點我必須澄清,那就是化石能源不會很快消失,而是會越來越多,但是可再生能源進入能源市場的比例會越來越大。我們預計到那時候,可再生能源將提供世界上57%到71%的電力。雖然這些比例還是低于綠色和平的預測,但差別不太大。
這一多種能源并存的能源體系,未來主要還是要靠可再生能源來實現,不過還有一些條件需要滿足。其中,最復雜的挑戰就是需要建立一套更靈活、多樣化的可再生能源電力體系。譬如,我們需要完善電網基礎設施,加強電力輸送通道,將可再生能源(不管是風能還是太陽能)通過幾千公里從一個地區輸送到另一個地區。我們需要可調度的多種電力種類,實現波峰和波谷期間的電力調配。其次,要實現更多的儲能,存儲更多的可再生能源。此外,我們還需要更好地整合電力用戶側的需求,建立一套不同的、靈活的電力選擇方案。譬如,可以靈活地實現太陽能和風能之間的配置,我們需要建立這樣的電力市場,使它更加便利。
可再生能源并網容量的增加可能會導致電力上網擁堵問題,價格也會產生一些波動,但這是市場設計方面的問題,我們需要尋求更好的市場設計方案。現在,丹麥有30%的風電,愛爾蘭有25%,我們發現,風電并網比例達到10%以上時可能會出現難以并網的問題,這與一些國家的可再生能源資源分布過于集中有關,比如都在偏遠地區。但是如果建立靈活的彈性電力體系,可以很好地進行電力調度,那么實現20%的可再生能源電力市場目標完全沒有問題,甚至可以超過40%。
《風能》:面對諸多挑戰,IEA未來將重點開展哪些領域的工作,促進全球風電和可再生能源更好地發展?
Paolo Frankl:我們的路線圖實施領域涉及到風電技術、系統整合和政策與融資三個方面。在技術方面,我們將關注系統設計、先進部件、運維可靠性和測試、風資源評估、制造和供應鏈等多個主題。在系統整合方面,主要是電力輸送規劃與發展、電力市場以及電力系統的靈活度問題。至于政策和融資,則包括鼓勵投資、公眾參與度與環境問題、規劃與核準、研發經費以及國際合作等多個內容。
就拿系統整合來說,我們希望到2015年-2020年,在更大區域實現電力均衡發展,而且使用風功率預測成為可能,使獨立電力開發商可以并入電網。此外,到2020年形成成熟的電力交易市場,到2025年使風電成為電力市場的重要參與者。在研發經費方面,目前整個風能方面的資金可能只占到整個電力體系的1%-2%,這個比例是比較低的。我們也希望通過努力,可以提高這一部分的資金。