風(fēng)能的可持續(xù)發(fā)展之路該怎么走

本刊 | 夏云峰

我國(guó)要從風(fēng)電大國(guó)跨向風(fēng)電強(qiáng)國(guó)，就必須實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。那么，這條路該怎么走？由李家春院士、賀德馨總師牽頭主編的《中國(guó)風(fēng)能可持續(xù)發(fā)展之路》一書系統(tǒng)回答了這個(gè)問(wèn)題。日前，本刊記者圍繞該書對(duì)中國(guó)科學(xué)院院士李家春進(jìn)行了專訪。

《風(fēng)能》：您如何看我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)走勢(shì)？

李家春：20世紀(jì)80年代，我國(guó)風(fēng)能研究與開發(fā)利用才起步，20世紀(jì)90年代則進(jìn)入建設(shè)示范項(xiàng)目階段。隨著2006年《中華人民共和國(guó)可再生能源法》實(shí)施，產(chǎn)業(yè)迎來(lái)黃金期，裝機(jī)容量躍居全球之首，風(fēng)力發(fā)電量在全社會(huì)用電量中的占比逐年提高。同時(shí)，技術(shù)水平穩(wěn)步上升，突出表現(xiàn)在風(fēng)電機(jī)組技術(shù)研發(fā)能力不斷提高，能夠規(guī)模生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多兆瓦級(jí)大型風(fēng)電機(jī)組。此外，我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的保障措施不斷完善，已經(jīng)初步建立了較為系統(tǒng)的促進(jìn)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的行業(yè)管理、制度、政策體系，基本形成利于風(fēng)電發(fā)展的相對(duì)規(guī)范、公平的行業(yè)環(huán)境。

目前來(lái)看，我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展愿景良好。市場(chǎng)規(guī)模方面，《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》確定了“到2020 年底，風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量確保達(dá)到 2.1 億千瓦以上”的目標(biāo)，并對(duì)提升消納水平、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局等做出部署。產(chǎn)業(yè)布局方面，風(fēng)電市場(chǎng)的重心將由產(chǎn)業(yè)鏈的前端逐步轉(zhuǎn)向后端，市場(chǎng)參與者會(huì)更多利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，整合風(fēng)電全生命周期數(shù)據(jù)，開展風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)和建設(shè)、風(fēng)電設(shè)備先進(jìn)制造、風(fēng)電場(chǎng)智能管理等工作。裝備技術(shù)方面，企業(yè)的自主創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)，并在大型化、智能化風(fēng)電機(jī)組技術(shù)、低風(fēng)速風(fēng)電技術(shù)、海上風(fēng)電技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)精細(xì)化設(shè)計(jì)和運(yùn)維技術(shù)等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)突破。政策環(huán)境也會(huì)進(jìn)一步優(yōu)化，預(yù)計(jì)可再生能源配額制和綠色電力證書交易將得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)逐步走向完全市場(chǎng)化。

《風(fēng)能》：在當(dāng)前我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵期，您牽頭主編了《中國(guó)風(fēng)能可持續(xù)發(fā)展之路》一書，請(qǐng)介紹出版的相關(guān)背景。

李家春：雖然我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，但想真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，仍然必須克服能源規(guī)劃、風(fēng)電技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)體系、體制機(jī)制等方面所面臨的挑戰(zhàn)。

因此，2013年9月，中國(guó)科學(xué)院學(xué)部成立了“關(guān)于我國(guó)未來(lái)風(fēng)能的可持續(xù)發(fā)展研究及其對(duì)策建議”咨詢項(xiàng)目組，旨在通過(guò)對(duì)我國(guó)風(fēng)能發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，并分析影響產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的制約因素，借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，探求適合我國(guó)國(guó)情的風(fēng)能發(fā)展模式。經(jīng)過(guò)2年左右的調(diào)查研究，項(xiàng)目組向國(guó)務(wù)院遞交了《大力推進(jìn)我國(guó)風(fēng)能可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策建議》咨詢報(bào)告。

同時(shí)，我們意識(shí)到，發(fā)展風(fēng)能產(chǎn)業(yè)既需要頂層設(shè)計(jì)，也離不開科學(xué)家、工程師、企業(yè)家群體、廣大公眾的支持。2015年起，我們又啟動(dòng)了《中國(guó)風(fēng)能可持續(xù)發(fā)展之路》一書的撰寫工作，并于2017年由科學(xué)出版社正式出版。書中進(jìn)一步闡明發(fā)展風(fēng)能等可再生能源的深遠(yuǎn)意義、目標(biāo)規(guī)劃、關(guān)鍵技術(shù)、制約瓶頸以及科技創(chuàng)新、政策法規(guī)、體制機(jī)制等對(duì)策措施，提出了我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的路徑。

《風(fēng)能》：您剛才提到，書中對(duì)我國(guó)風(fēng)能可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了規(guī)劃，這是怎樣的一條路徑？

李家春：這條路徑涉及技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)體系、市場(chǎng)機(jī)制等諸多方面。

在技術(shù)路線上，目前，風(fēng)電機(jī)組大型化、定制化、智能化，海上風(fēng)電開發(fā)利用等已經(jīng)成為我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，資源精細(xì)化評(píng)估與風(fēng)電場(chǎng)布局優(yōu)化設(shè)計(jì)等也得到普遍重視。

在產(chǎn)業(yè)體系方面，雖然相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，國(guó)有大型裝備制造企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，但民營(yíng)企業(yè)和混合所有制企業(yè)也正通過(guò)分布式微電網(wǎng)和風(fēng)電多元利用等方式逐步進(jìn)入風(fēng)能市場(chǎng)，給市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)注入活力。

在市場(chǎng)機(jī)制上，我國(guó)現(xiàn)有的體系是由以可再生能源法為法律基礎(chǔ)，以電網(wǎng)強(qiáng)制收購(gòu)風(fēng)電為制度保障，以固定電價(jià)和補(bǔ)貼為政策依據(jù)組成。它有力推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，但也帶來(lái)補(bǔ)貼資金來(lái)源難以保障與缺口難以彌合等問(wèn)題。因此，必須建立由市場(chǎng)配置起決定作用的運(yùn)行機(jī)制。在目前階段，建立新機(jī)制有如下要點(diǎn)：一是確立戰(zhàn)略地位，做好配套規(guī)劃；二是制定下達(dá)配額，強(qiáng)制執(zhí)行；三是發(fā)行綠證，完善碳交易市場(chǎng)；四是推進(jìn)能源體制改革，發(fā)展風(fēng)能友好型電網(wǎng)。

當(dāng)然，為了真正實(shí)現(xiàn)這條路徑，需要對(duì)風(fēng)能發(fā)展進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)，合理安排風(fēng)電發(fā)展的時(shí)空布局，并需要通過(guò)長(zhǎng)期努力才能確立我國(guó)可再生能源的優(yōu)勢(shì)地位。同時(shí)，還要有切實(shí)可行的措施，在完善風(fēng)能政策體系、加快人才培養(yǎng)、推進(jìn)公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)等方面下大力氣。

《風(fēng)能》：這是否意味著產(chǎn)業(yè)發(fā)展還有諸多技術(shù)突破口？

李家春：可以這么說(shuō)，我們?cè)跁幸蔡岢隽艘恍┯型〉弥卮笸黄频姆较颍ǎ猴L(fēng)電規(guī)模化并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)，分布式風(fēng)電與微電網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)與智能風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)電機(jī)組可靠性設(shè)計(jì)，大型風(fēng)電葉片的設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)維，大型風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系技術(shù)，海上風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境、載荷與響應(yīng)，風(fēng)電裝備制造綠色化與智能化以及風(fēng)能多元化應(yīng)用等方面。總之，大型風(fēng)電機(jī)組先進(jìn)制造、優(yōu)化設(shè)計(jì)與信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化將是風(fēng)電創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，必須在這些方面加大研發(fā)力度。

比如，風(fēng)電的波動(dòng)性、間隙性是對(duì)電網(wǎng)合理調(diào)度的技術(shù)挑戰(zhàn)。為此，只有不斷加大對(duì)風(fēng)電功率精細(xì)預(yù)測(cè)、風(fēng)電并網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行、風(fēng)電配置優(yōu)化調(diào)度等技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，提升風(fēng)電風(fēng)險(xiǎn)防控能力，才能從根本上保障大型風(fēng)電并網(wǎng)接入與安全運(yùn)行。再比如，增容抽水蓄能電站、發(fā)展先進(jìn)儲(chǔ)能裝置、特高壓輸電技術(shù)等是緩解風(fēng)電供需平衡、克服棄風(fēng)限電弊端的重要途徑。同時(shí)，分布式風(fēng)電技術(shù)、風(fēng)電多元利用技術(shù)、風(fēng)-光-儲(chǔ)等互補(bǔ)技術(shù)及其規(guī)模化將是風(fēng)電低成本、高效率利用的發(fā)展方向。