淺談我國風電產業發展存在的問題和對策建議

■陳光玲（廣西大學）

能源，是人類賴以生存發展的物質基礎，是一個國家的經濟命脈，是現代社會存在的基石。在工業革命以來，煤炭、石油等可再生能源已被大規模的開發利用，維持著人類的生存活動，驅動著整個社會經濟的快速發展。但是，隨著全世界對能源需求的日益增長，能源供應顯得越來越迫切；同時，不可再生能源資源的開發利用會對環境產生一定的破壞，如廢氣廢物污染環境，也對氣候帶來影響，如溫室效應。目前，全世界各個國家已經意識到長久以來過度地依賴化石燃料能源的負面影響，意識到能源的持續供給和環境保護將是人類面臨的最大挑戰，安全、可靠的能源供應和高效、清潔的利用能源是實現社會經濟持續發展的基本保證。

可再生能源的開發利用可為解決能源和環境問題帶來幫助。在全球生態環境不斷惡化和化石能源逐漸枯竭的雙重壓力下，對于可再生能源的研究和利用已成為全球各國關注的焦點。90%以上的聯合國氣候變化《巴黎協定》簽約國都設定了可再生能源發展目標。發展可再生能源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，越來越多的國家開始投入到可再生能源和新能源的開發研究工作中。歐盟以及美國、日本、英國等發達國家都把發展可再生能源作為溫室氣體減排的重要措施。

風能是一種可再生能源，清潔、綠色、安全、環境效益好、永不枯竭，在促進社會經濟可持續發展中有著重要的意義。大力發展風力發電不僅能改善生態環境，而且能夠優化能源結構，對于人類的發展起著重要的作用。目前，風電技術是最具成熟的可再生能源，具有較強的競爭能力，市場前景廣闊。

一、我國風電發展現狀

風能、太陽能等新能源開發利用日益成熟、成本不斷降低，逐漸成為替代傳統化石能源的重要選擇。過去十年，世界風電裝機增長近4倍，可再生能源成為新增裝機的主要構成。開發利用風電是構建清潔低碳、安全高效能源體系的重要支撐，是緩解資源環境壓力、促進節能減排、實現綠色發展的有效手段，是推動高質量發展和建設現代經濟體系的重要組成。

2018年全球風電市場保持穩定，新增裝機容量為51.3GW，累計裝機容量目前已達到591GW。2018年我國新增裝機容量21.1GW，同比增長7.5%，累計裝機容量2.1億千瓦，同比增長11.2%。2018年全球海上風電市場保持穩定，新增裝機容量為4.5GW，與2017年的市場規模相同；累計裝機容量目前已達到23GW，占風電累計裝機總量（591GW）的4%。2018年我國海上風電發展提速，新增裝機436臺，新增裝機容量1.65GW，同比增長42.7%；累計裝機達4.44GW。2018年我國海上風電新增裝機在全球海上風電中占比37%左右，累計裝機量全球占比19%左右，可見中國海上風電在全球市場的重要性有所提升。

近年來，風力發電在電源結構中的比重逐年升高，風電已成為我國繼煤電、水電之后的第三大電源。為調整能源結構，保護環境，合理利用資源，推進風電行業的健康可持續發展，國家能源局制定出臺了《風電發展“十三五”規劃》。我國風力發電市場由于受到行業進入門檻的制約，風力發電行業呈現行業市場份額集中度較高的特征，近年新增裝機容量前十家企業占累計裝機總容量的70%左右；同時區域市場集中度提高，各風電基地的運營企業格局較為穩定。《可再生能源發展“十三五”規劃》指出要全面協調推進風電開發，到2020年底，全國風電并網裝機確保達到2.1億千瓦以上。

二、我國風電發展存在的問題

（一）在發展規劃、建設上，風電企業與電網不協調

目前，我國各省市政府、電網公司以及風電開發企業都在編制風電發展中長期發展規劃，但是在總體規劃上，各版本發展規劃并不統一；風電建設和電網節奏不統一，在地點、裝機規模、開發進度等多方面存在著較大差異。同時，由于各單位之間缺乏有效溝通，導致工程進度不能如期進行；風電開發與電網公司規劃相互脫節，若在風資源較為豐富的偏遠地區，因遠離負荷中心，當地電網消納風電能力較小，電網建設薄弱，若在此類地區大力發展風電，風電開發超前于電網建設，最終可能會導致上網難的問題出現，在建設完工后風電無法上網送出。

（二）風電自身因素對電網帶來沖擊

在我國，棄風限電這一阻礙風電發展的瓶頸一直沒有徹底解決。尤其在三北地區棄風限電的重災區，即使國家在問題解決前原則上在這些地區不再擴大風電建設規模。但從根本上，風電本身具有波動性和間歇性等特點以及風電調度難是造成棄風限電問題的重要原因。一方面，對電網安全帶來威脅。風電機組在與電網末端連接時，會在一定程度上改變配電網功率流動的單向性，增加了風電場周圍電網運行的安全隱患。一方面，對電網調度帶來影響。由于風能的穩定性較差，且具有一定的間歇性，導致機組在運行過程中出現波動性和間歇性；加之，風電場不能有效地進行發電預測，最終加大整個電網調度，電網運行受到影響。

（三）風機制造技術創新有待提高

近年來我國在風機制造上取得了飛躍的發展，陸上風電的快速發展，單機容量不斷加大，開發企業逐漸下降，離不開風機制造企業的技術創新。我國近海風能資源豐富，近海風速較陸上風速更高且更穩定，風能利用率高于陸上，并且近海電網可緩解陸上風電容量限制，可避免陸上長距離輸電配電問題等優點，國家對海上風電大力推動。但同時，海上風電因其受臺風的影響較大，鹽霧以及空氣溫度加大了風電機組的腐蝕，不僅縮短了風機的使用壽命，而且在日常中也增加了風電場設備修理和維護費用，造成運行成本升高。所以，風機制造技術的提高對關系到海上風電的發展。

（四）棄風限電、并網難制約我國風電行業發展

隨著我國風力發電裝機容量的迅猛發展，風電裝機容量和并網消納之間的不平衡、不充分的矛盾日益突出。一方面多地出現嚴重的棄風限電現象，華北、東北、西北已成為我國棄風限電的重災區；另一方面，風電項目建設后難以實現并網發電。“并網難”“棄風限電”不僅影響到了風電企業的發展，而且嚴重制約了我國清潔高效產業的可持續發展。

所謂“棄風限電”是指，在風電機組可以正常運作的情況下，但由于電網消納能力不足、風電的不穩定性以及建設工期不匹配等原因而使得風電機組停止運作的現象。

根據歷年《中國風電市場分析報告》數據，匯總2011年-2019年全國平均棄風率、電損失量和電費損失如下表：

表1 2011年-2018年全國棄風數據統計

根據數據分析可知，我國平均棄風率波動較大，棄風現象時好時壞，在2012年和2016年最為嚴重，棄風電力隨之大幅攀升；在2014年和2018年大幅度下降，在2018年創歷年新低。

（五）產業服務體系不完善，技術標準不統一

由于我國風力發電起步較晚，相比于歐美風電發展速度較快，在風電產業服務體系上不夠完善，各地執行的技術標準并不完全相同，目前還沒有完全統一。風能資源評價體系、宏觀和微觀選址技術研究還不夠深入，在技術標準、產品認證等方面基礎比較薄弱，這些都影響著風電的發展，還需進一步完善。

三、提升風電發展的對策建議

（一）加強風電發展的管理制度和服務體系建設

為加快推進風力發電的發展，提升風電的經濟效益和環境效益，應完善風電產業服務體系，制定統一的技術標準。積極發揮風能協會的作用，跟蹤并研究分析國內外產業體系和發展態勢，開展技術政策研究，為風電企業提供技術咨詢和服務，為政府部門制定風能發展規劃及政策提供支持。

（二）加強溝通，科學有序開發

為實現并網，風電開發企業在制定規劃時則需要加強與當地政府及電網公司的溝通，了解擬建設地區是否具備并網條件，是否在電網建設規劃中，做到與電網建設統一規劃，避免出現自身規劃與電網規劃相脫節，建設后無法并網發電，出現“棄風限電”等問題。考慮可在電網完善，經濟承受能力強的地區，規模化開發；在電網建設規劃地區，隨著電網容量增長逐漸加大開發。

（三）切實解決風電電網的影響

大規模的風電接入對電網不僅對電網帶來沖擊，而且導致電能質量下降。為解決這一問題，一要保持電力電力平衡，研制開發有效的風電發電預報系統，對風力發電做出有效的發電計劃，減少風電并網對電力調配帶來的困難；二要完善直調電廠低谷深度輔助服務補償措施，解決調峰困難問題，可通過增加大型儲能裝置，改善風電的間歇、波動性問題，起到削峰填谷、調頻和平滑風電輸出的作用。三要減少風電功率波對電網電壓的影響，在風電接入集中地區安裝靜止無功補償器等柔性交流電系統設備，以提高系統穩定性。

（四）因地制宜，規模與分散開發相結合

在風資源豐富，電網建設完善，考慮與當地的經濟水平和電網容量相適應為原則發展風電，以規模化帶動產業化，可建立超大型風電基地。分布式電源作為未來電力結構發展的一種趨勢，可在經濟欠發達、電網消納容量小的地區，可以考慮單機分散并網，或者開發具有較好條件的中小型風電場。

（五）加大研發投入，提高自主創新能力

風電設備制造企業應抓住新增市場機遇，在滿足現有產品產量規模化生產，繼續引進國外先進生產技術的同時，更加注重創新能力的培養，一方面，加大研發投入，根據我國山區、高地、海水等特點，在零部件和整機上不斷創新，生產出更適合我國風力發電的陸上單機大容量機型，增強海水腐蝕、抵御臺風影響的海上風電設備；另一方面，注重創新人才的培養，不斷學習國外先進技術，同時提高自主開發能力，從而提高設備質量，不斷降低機組生產成本和后期維護成本。

（六）加強與儲能企業的聯合開發工作

要切實解決風電的不穩定性和不確定性問題，改善風電效能，保障電網安全，應特別注重儲能在解決發電領域生產消費實現平衡中，作為一種關鍵技術手段發揮的積極作用。風力發電企業應與儲能企業積極開展聯合開發，根據自身特點和面臨的問題研發一系列電力輔助裝置，通過儲能技術實現大規模并網和微電網，提高能源利用效率，保障電力生產和供應安全。

四、結語

未來，相信在風電技術不斷進步，規劃協調統一、有序推進風電開發，管理機制不斷完善，風電得到合理消納的情況下，風電將會以良好的社會效益和環境效益，更好促進能源轉型、支撐經濟社會發展。