尷尬風電 ：“棄風”中尋找“救命稻草”

海川

“三北”地區風能較為豐富，但就地消納能力不足，風電外送渠道受阻。海上風電成為我國“十三五”新能源發展重點，正從“項目示范”向“積極穩妥推進”階段轉折

風電技術比較成熟，成本不斷下降，是目前應用規模最大的新能源發電方式，遍布100多個國家和地區。發展風電已成為許多國家推進能源轉型的核心內容和應對氣候變化的重要途徑，也是我國深入推進能源生產和消費革命、促進大氣污染防治的重要手段。

根據全球風能理事會最新發布的數據， 2016年全球風電市場新增容量超過54.6GW，截至報告期末，全球累計容量達到486.7GW，其中中國2016年新增風機容量仍居首位，占全球新增裝機容量的42.7%，排名第二、第三的分別為美國和德國，占全球裝機的比例分別為15%和10%。

但是近幾年，國內“棄風”限電現象愈演愈烈，特別是東北、華北和西北地區。2017年1月，國家能源局發布了《2016年風電并網運行情況》，全年“棄風”電量497億千瓦時，超過三峽全年發電量的一半，全國平均“棄風”率達到17%。2016年，全國棄風較為嚴重的地區是甘肅（棄風率43%、棄風電量104億千瓦時）、新疆（棄風率38%、棄風電量137億千瓦時）、吉林（棄風率30%、棄風電量29億千瓦時）、內蒙古（棄風率21%、棄風電量124億千瓦時）。

2016年全國91%的棄風電量集中在“三北地區”，其中西北占52%，內蒙25%，東北14%，上述地區占國內風電并網容量的比例合計為56%。今年一季度全國“棄風”電量135億千瓦時，全國平均“棄風”率16%。

其實嚴重“棄風”并非偶發事件，電力規劃設計總院的專家表示，2011年全國“棄風”電量就已達到123億千瓦時，“棄風”率約為16%，此后“棄風”成為能源和電力行業的心腹之疾。7年間，全國累計“棄風”電量達到1500億千瓦時，直接經濟損失800億元以上。國外雖然也偶有“棄風”，但如此大面積、長時間的嚴重“棄風”，唯有國內存在。

今年2月，國家能源局發布了《關于發布2017年度風電投資監測預警結果的通知》，明確內蒙古、黑龍江、吉林、寧夏、甘肅、新疆（含兵團）等6省區被列為2017年風電開發建設紅色預警區域，其余省區均為綠色。

根據政策，這6個紅色預警省（區）不得核準建設新的風電項目，并要采取有效措施著力解決棄風問題。電網企業不得受理紅色預警省區風電項目的新增并網申請（含在建、已核準和納入規劃的項目），派出機構不再對紅色預警的省（區）新建風電項目發放新的發電業務許可。

另一方面，《通知》要求綠色預警的地區把握好風電項目建設的節奏，在落實消納市場等建設條件的基礎上自主確定年度建設規模和項目清單，統籌考慮建設和使用的銜接，避免出現新的限電情況。

一邊是局部產能過剩，供需錯配，電力體制不適應“新物種”，風電消納受限；一邊是為實現2020年和2030年非化石能源占一次能源消費比重15%和20%的目標，促進能源轉型，我國必須加快推動風電等可再生能源產業發展。尷尬的風電如何走出困境？除了電力市場化改革和技術產業創新，下一個風電開發建設的風口在哪里？如何發掘風電市場新機遇？

中東部成為風電開發主戰場

我國“三北”地區是風能較為豐富的地域，但是普遍存在就地消納能力不足，風電外送渠道受阻等問題。反觀中東部和南方地區，經濟比較發達，能源需求旺盛，良好的消納能力可以促進風電產業的健康和高速發展。在“三北”地區持續棄風限電的背景下，開發中東部和南方地區的低風速風電資源是必然趨勢。

2016年我國風電新增裝機區域繼續向低風速地區轉移。根據中國風能協會的數據，我國華東以及中南部等低風速地區新增裝機占比繼續提高。與2015年相比，華東地區占比由13%增長到20%，中南地區占比由9%增長到13%；西南地區占比維持不變。西北地區和東北地區均出現減少，其中西北地區占比由38%下降至26%，東北地區由6%下降到3%。

隨著中國低風速風電技術的進步，中東部和南方第 IV 類資源區的風電已經步入規模化發展，未來低風速或超低風速風電場，將成為建設重點。

國家《風電發展“十三五”規劃》（以下簡稱“規劃”）提出，按照 “就近接入、本地消納”的原則，在做好環境保護、水土保持和植被恢復工作的基礎上，加快中東部和南方地區陸上風能資源規模化開發。結合電網布局和農村改造升級，考慮資源、土地、交通運輸以及施工安裝等建設條件，因地制宜推動接入低壓配電網的分散式風電開發建設，推動風電與其它分布式能源融合發展。

到2020年，中東部和南方地區陸上風電新增并網裝機容量4200萬千瓦以上，累計并網裝機容量達到7000萬千瓦以上。在確保消納的基礎上，鼓勵各省（區、市）進一步擴大風電發展規模，鼓勵風電占比較低、運行情況良好的地區積極接受外來風電。

去年11月16日，中國國電集團所屬國電聯合動力技術有限公司第10000臺風機——2兆瓦-121超低風速風電機組在河北保定下線。“萬臺設備的面世意味著一個行業的成熟”——這被業內專家看來是對中國風電發展乃至全球新能源發展具有里程碑意義的事件。

“下一步，國電集團將加大中、東、南部地區風電市場開拓力度，加快開發年平均風速低于每秒6.5米的低風速風電市場和海上風電市場。”中國國電集團黨組成員、副總經理謝長軍表示。

據了解，“十三五”期間，作為全球最大風電運營商的國電集團風電發展目標為每年新增300萬千瓦左右，到2020年達到3800萬千瓦。

海上風電迎來發展新契機

根據全球風能理事會發布的《全球風電統計數據 2016》顯示，2016年，全球海上風電新增裝機2，219MW，累計裝機容量達到 14，384MW。中國2016年海上新增裝機容量超越丹麥，躋身全球前三。

與陸上風電相比，海上風電具有風力資源豐富、不占用土地、發電利用小時數高、適宜大規模開發等諸多優勢。在煤炭、石油、光伏，以及陸上風電等一次能源出現過剩的情況下，海上風電成為我國“十三五”新能源發展重點，發展速度明顯加快，正從“項目示范”向“積極穩妥推進”階段轉折。

中國風能協會的數據顯示，2016年我國海上風電新增裝機154臺，新增裝機容量為59萬千瓦，超過“十二五”時期任何一年，同比增長64%；截至2016年底，我國海上風電累計裝機容量達到163萬千瓦。

按照規劃提出的總量目標，到2020年底，風電累計并網裝機容量確保達到2.1億千瓦以上，其中海上風電并網裝機容量要達到500 萬千瓦以上；風電年發電量確保達到4200億千瓦時，約占全國總發電量的6%。

規劃指出，重點推動江蘇、浙江、福建、廣東等省的海上風電建設，到2020年四省海上風電開工建設規模均達到百萬千瓦以上。積極推動天津、河北、上海、海南等省（市）的風電建設。探索性推進遼寧、山東、廣西等省（ 區）的海上風電項目。到2020年，全國海上風電開工建設規模達到1000萬千瓦。

廣東省一方面是能源需求大省，另一方面坐擁豐富的風力資源，在發展風電方面熱情高漲。就在廣東省的陸上風電發展如火如荼之際，優越的環境條件也帶動了海上風電產業的崛起。廣東省能源局新能源處有關負責人就曾表示，“廣東省近海海上風電資源豐富，僅5米-30米水深的近海淺水范圍的海上風電可開發資源，就有1071萬千瓦的裝機容量，年發電量近290億千瓦時”。于是乎，廣東省的新能源開發又有了新領域。

2016年9月，廣東省首個海上風電試點工程“珠海桂山海上風電場示范項目”正式開工，也標志著該省海上風電項目開發翻開了新的篇章。該項目建設規模達到了120兆瓦，總投資26.83億元，預計今年12月全部建成投產。屆時，該風電場每年大約可發電2.66億千瓦時。截至目前，東澳島和桂山島海島智能電網已基本建成，在不久的將來，萬山島、東澳島、桂山島三個島嶼的電網也將與珠海陸上主電網連接起來，實現海島聯網供電。除了珠海桂山海上風電場，廣東韶關南雄犁牛坪風電場25臺2兆瓦風機2016年12月已經全部實現并網發電。這個總投資4.5億元的海上風電項目今年第一季度數據監測顯示，其累計發電共計4000萬千瓦時。

據了解，國家電投在揭陽市的能源布局也新增了海上風電項目建設，項目計劃投資150億元。國家電投前詹港電公司副總經理陳旭東介紹說，風電項目已經與市政府簽訂了有關合作協議，計劃于2019年底前陸續投產。此外，惠州市也開始重視海上風電建設，近日發布的《惠州市能源發展“十三五”規劃》中就明確指出，該市將打造沿海風電帶，啟動港口海上風電建設，走規模化發展道路。

近日，唐山市樂亭菩提島海上風電場300兆瓦示范工程風機基礎土建施工正式開始，標志著我國北方首個海上風電項目主體工程順利實現開工，也標志著河北將迎來“海上風電時代”。

該工程裝機容量為300兆瓦，選用了75臺4兆瓦海上風電機組，葉輪直徑為130米，采用海底電纜接入陸上電網。工程動態投資約56億元，設計年上網電量為7.6億千瓦時。與相同發電量的火電項目相比，該項目每年可節約標煤約24.4萬噸，減少二氧化硫排放4202.47噸、一氧化碳排放56.9噸、二氧化碳排放62.57萬噸，節約用水22.5萬噸。該項目的建設，將對河北省增加可再生能源比例、改善能源結構、緩解環境壓力發揮重要的示范作用。

不過，業內人士指出，能否把海上風電開發成本降低到市場可以承受的程度，是實現“十三五”規劃目標的關鍵。

由于海上風電環境特殊，對于風電機組、輸變電設施、運行維護都有特殊要求，而且起步又比較晚，自主設計能力相對較弱，大直徑單樁設計缺少數據支撐、打樁分析過分依賴國外單一軟件、嵌巖技術滯后等諸多問題，導致中國海上風電無論風機設備還是運維成本都要高于陸上價格。

據彭博財經數據統計，中國現有大部分海上風電項目的度電成本約為0.98—1.41元/千瓦時，遠高于煤電、氣電和陸上風電的度電成本，也高于國家發改委規定的海上風電上網電價。

對此，上海東海風電場場長榮立人曾指出，“海上風電的建設成本通常是陸上的兩倍以上。以上海東海大橋風電場為例，僅一期投資額為23億元，共34臺3兆瓦機組，平均每臺投資額逾6000萬元。五年質保期滿后，運行維護的年費大概是設備價格的1%左右。”

而在國網能源研究院新能源研究所所長李瓊慧看來，隨著海上風電項目逐步向更遠的外海轉移以及選址的復雜性，海上風電項目的初始投資成本將進一步提高。

中國海上風電行業缺乏協同也是成本居高不下的一個主要原因。負責三峽集團海上風電技術的專業總工程師翟恩地博士認為，中國海上風電產業鏈中的開發商、整機廠、設計院、施工單位各自分段獨立扮演角色，相互交流不充分，可能造成設計中載荷重復計算、安全系數冗余，且各方從維護自己利益的角度考慮問題，各個環節都存在增加投資成本的可能。

另一方面，項目審批難也導致了海上風電項目進展緩慢。與陸地風電通常建設在人煙稀少的丘陵地帶不同，海上風電常建于潮間帶和近海，海洋、海事、環保等眾多部門均對此有不同程度的管轄權，現在還沒有一個十分規范的審批流程和規范。

風電后服務市場異軍突起

隨著近年來國內風電裝機容量的快速增長，風電運行維護市場需求越來越大。市場上每年都有數萬臺風機臨近質保期，而且早期安裝的風電機組經過多年運行，故障率相對較高，這些機組的運行維護問題正在推向市場，業主、風電整機廠商、第三方運維企業均在參與運維服務市場競爭。三足鼎立的運維格局下，未來風電整機制造商將占據高端運維市場，最具發展潛力。

根據彭博新能源財經發布的研究報告預計，到2022年，中國風電場運維費用將增至30億美元/每年，2015～2022 年間，中國風電場運維支出總計或達160億美元。發展前景廣闊。

金風科技是國內最早和目前規模最大的風電技術設備研發和制造企業。根據中國風能協會統計數據，金風科技2016年度國內新增裝機超過6.34GW，市場占有率27.1%，連續六年國內排名第一。根據彭博新能源財經發布的2016年全球風電整機制造商市場份額報告，金風科技排名全球第三。截至2016年底，金風科技全球累計裝機超過38GW，其中中國累計裝機超過37GW、共25258臺，國際累計裝機超過1GW、共604臺。

面對風電行業的發展趨勢和競爭格局，金風科技加快向更具發展增值空間的成熟風電價值鏈環節滲透，為客戶提供包括風電裝備制造、智慧能源服務、清潔電力等在內的風電整體解決方案。去年金風科技推出了風電全生命周期整體解決方案及相關創新產品，包括EPC整體解決方案、新型鋼混式風電塔架產品、數字化運維解決方案等。

金風科技EPC建設模式通過專業化管理，輔以創新的產品、技術以及融資方案，可實現電力建設投資控制的最小化和質量控制的最大化，成為眾多客戶的首選；公司力推的新型鋼混式風電塔架，不僅在防水、降噪、運輸等方面具有明顯優勢，同時有助于降低成本，提升項目經濟性。

金風智慧運維解決方案GW SES A Series于2016年8月正式發布，包含SES A100-600共計6種可拆解、可定制的服務組合，包括智慧后臺、聯合運維、智慧運維、無憂保障、發電量擔保及客戶定制，能夠為客戶提供靈活、專業、高效的定制化服務。

同時，公司推出GO PLUS風電場移動運維平臺，方便運營管理者、現場運維工程師實時獲取風機運行數據、氣象數據、預警及KPI指標完成情況反饋等，有助于將金風的后臺專家與運營管理者、現場運維工程師緊密聯系在一起，第一時間獲取各項資源的支持并獲得運行效果分析，提升機組運行水平。

截止到2016年末，金風科技運維服務團隊為全球超過2.5萬臺機組、700多個風電場提供建設、運維等服務和技術支持，17000余臺機組接入金風科技全球監控中心，其中國際項目包括美國、澳洲、泰國、羅馬尼亞、厄瓜多爾及巴基斯坦共計502臺機組。全年實現風電服務收入124，908.08萬元。

公司全資子公司北京天源科創風電技術有限公司申報的“智能化風電場群運行監控系統產業化項目”被列入2015年度國家火炬計劃項目，并確定為產業化示范項目，也是風電運維行業唯一入圍項目。

未來，技術領先、服務完備的企業在行業競爭中的優勢則更為突出，風電整機制造企業的市場份額漸趨于集中，行業集中度將進一步提高。根據可再生能源學會風能專業委員會統計數據，排名前五的風電機組制造企業市場份額已由2013年的54.1%增加至2016年的60.1%。

客戶需求的不斷變化對于行業競爭的模式也產生一定的影響。客戶由質量、價格等單一機組需求向項目資源、風資源預測、全壽命周期資產增值管理服務、風電場整體解決方案轉變，行業的競爭方式也由單一產品的競爭向綜合能力競爭轉變。

隨著風電后服務市場的發展，風電服務業務也將呈現集中化、共享化、智能化發展趨勢，并帶來運營模式的創新。

國際化也是風電產業升級發展的必由之路。統計數據顯示，截至2016年底，我國風電機組累計出口容量超過250萬千瓦，遍布六大洲，28個國家和地區。尤其隨著“一帶一路”戰略的逐步推進，我國風電企業迎來了新一輪“走出去”的機遇期。但風電企業在開拓國際市場的進程中，經常面臨各種障礙，例如技術壁壘、融資難、全生命周期服務等。