秦海巖


今年是中國共產黨成立100周年。一個世紀以來,在中國共產黨的領導下,我國經濟社會各個領域實現跨越式發展,取得了舉世矚目的偉大成就。其中,新能源產業更成為我國在國際社會上打造出的一張“金名片”,引領全球綠色發展浪潮,充分展現出中國積極構建人類命運共同體的負責任大國形象。
創新驅動,助推風電產業走上高質量發展道路
近30年來,經過幾代風能人艱苦卓絕的奮斗,我國風電產業走出了一條創新驅動的高質量發展之路,不僅裝機規模穩居各國之首,技術水平也大幅提升,成本隨之快速下降。
整體發展持續向好。一方面,產業保持平穩發展。2006年,可再生能源法正式施行,成為推動我國風電規模化發展的最大保障。2006年至今,我國風電裝機容量年平均增長率接近50%,從2009年首次突破1000萬千瓦大關,到2014年累計裝機容量一舉超過1億千瓦,再到2018年超過2億千瓦,我國新增裝機容量和累計裝機容量連續多年領跑全球。可以說,中國風電成績的取得、技術的進步,最大的基礎和推動力就是平穩的市場規模。另一方面,利用情況持續向好。2020年,我國風電發電量達到4665億千瓦時,同比增長約15%,占全國總發電量的6.3%,是第三大電源。同時,經過多年努力,我國的棄風現象穩步緩解。2020年,全國棄風電量為166.1億千瓦時,風電利用率96.5%,同比提升0.5個百分點。
技術研發穩中求進。當前,我國不僅具備大兆瓦級風電整機自主研發能力,而且形成了完整的風電裝備制造產業鏈,制造企業的整體實力與競爭力大幅提升。一是在大容量機組上不斷推陳出新,長葉片、高塔架應用等方面處于國際領先水平。國內已經推出陸上6兆瓦系列機型與海上11兆瓦系列機型,制造的最長葉片達到102米,最高輪轂高度超過160米。二是新技術應用不斷涌現。以激光雷達為代表的新型傳感技術在主流新機型研發中的廣泛應用,可以在減少陣風沖擊的同時,優化機組發電效率;葉片渦流發生器、葉尖小翼等增強氣動技術的應用,能夠顯著提高發電性能;高塔架(柔塔和混塔)技術的應用,大幅提升機組在低風速地區的應用前景;數字化技術廣泛應用于測風選址、葉片變槳控制、故障預測及診斷分析等,使得風電產品設計、風電場運營管理更加智能高效。
發電成本穩步下降。在規模化開發與技術進步的驅動下,過去10年,我國陸上風電成本下降了約40%,大部分地區的新建風電項目不再需要補貼,且成本下降主要來自于發電能力和效率的提升,而不僅是造價下降。風電發電量增長的投入產出比具有很高的經濟性,只要研制出更長的葉片,發電量就能成倍增加。這種技術進步在短期內不會觸及天花板,是風電技術創新的“摩爾定律”。依托于先進控制技術和材料科學的進步,過去10年風電機組的風輪直徑不斷實現突破,增加到原來的2倍,同樣風況條件下的發電量增加到3倍左右,即使在風電場單位千瓦造價下降不多的情況下,度電成本也可以降至原來的50%,這還沒有包括風電機組可靠性和基于大數據人工智能的全生命周期管理等技術應用帶來的疊加提升效應。
海上風電穩妥推進。在國家政策的大力支持下,伴隨產業鏈逐步成熟,我國海上風電已經進入規模化發展階段。2020年,我國海上風電新增并網裝機306萬千瓦,占到全球的一半。預計“十四五”期間,我國海上風電開發速度還將明顯加快。與此同時,大功率風電機組成為海上風電未來的發展方向,當前,我國已具備大容量海上風電機組自主設計、研發、制造、安裝、調試、運行能力。運輸吊裝運維設備和船舶進一步專業化,提高了建設效率,相應降低成本。
中東南部風電穩中突破。近年來,低風速風電技術研究不斷取得突破,搭配更大風輪直徑及更高塔筒的風電機組極大提升了中東南地區風電項目開發的經濟性。受此推動,中東南部地區新增風電裝機容量在全國的份額顯著提高。中國可再生能源學會風能專業委員會(CWEA)的統計數據顯示,2019年,中東南部的新增風電裝機容量在全國的占比達到50.5%,產業布局持續優化,項目開發有序推進,多地都有新項目投產。華能河南蘭考濮陽項目、遠景能源江蘇江陰項目等并網項目運行表現搶眼,在提高風能利用效率、降低社會用能成本的同時,還打開了鄉村振興的新思路:風電既能加快農村能源結構調整,以最低成本滿足鄉村振興過程中用電增長需求,也能兼顧生態環境建設,最終走出一條讓鄉村更美麗、更富裕的發展之路。
掃清障礙,讓風電成為實現碳中和的關鍵支撐
經過數十年的快速發展,我國風電產業已經由“微不足道”變得“舉足輕重”,市場競爭力日益增強,具備了在新時代下擔當大任的能力。2020年9月22日,習近平總書記宣布,中國二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。這不僅是一個全球環境治理問題,也是一個向綠色發展轉型的經濟問題,更是一個構建人類命運共同體的政治問題。它標志著我國將步入一個碳約束的世界,需要進一步加快經濟社會發展的綠色化進程,逐步提高能源、交通、工業等重點領域的綠色電力消費比重。“30·60目標”的提出明確了風電發展的方向,風電將是實現“雙碳”目標的主力軍,迎來大發展的機遇期。但與此同時,我們也要認識到,阻礙產業發展的問題依然存在。
第一,對于“三北”地區來說,面對更大的裝機規模,依靠特高壓外送難以在短期內解決風電消納問題。而逐步壓低火電廠,尤其是自備電廠的發電量,將會產生立竿見影的效果。伴隨越來越多的國家開始加快碳減排進程,今后每個企業在發展中,都需要將“碳排放”作為重要考量。而風電既是零碳的,也將成為最便宜的電力。這種稀缺資源,可以吸引對低價、清潔電力需求量大的產業向“三北”地區轉移。“三北”地區應當立足于將風電零碳便宜的“價格洼地”,轉變成工業企業的“價值高地”。
第二,風電本身是最節地的發電技術,現在廣泛使用的圓錐塔筒,地下基礎部分深埋至少2米,不會影響耕種,而露出地面的承臺部分占地不到100平方米。然而,中東南部風電發展的最大癥結仍在于開發建設用地方面的束縛,未來國家可以給予更為靈活、更具彈性的用地政策。
第三,當下,我國海上風電還不具備平價上網的條件,仍需政府提供適當的支持,助推其在未來三年內過渡到平價上網。“國補”取消后,目前僅有廣東提出了地方補貼政策。未來,中央政府和沿海省份或可出臺相關扶持政策,如:加強統籌規劃,堅持集中連片開發,單體項目規模應不低于100萬千瓦;送出系統工程由電網負責投資,成本納入輸配電價;采取“以獎代補”的方式,支持重點產品與項目的開發,實現跨越式創新;成立海上風電發展促進基金,推動項目長期貸款利率降至3%以下。
第四,目前在一些項目開發中存在“以投資換資源、以資源換訂單”的做法,而并非基于質量、技術、成本來擇優挑選設備供應方,這種現象不利于推動技術進步。行業各方必須攜手構建優勝劣汰、促進行業健康發展的市場競爭秩序,避免出現設備“價格戰”,確保質量和可靠性是行業發展的底線。
第五,價格機制、規模指標管理、綠色電力消費、降低非技術成本等方面都需要盡快完善政策。以平價項目的價格機制為例,在我國尚未建立完善的以市場為基礎的電力價格形成機制的情況下,可按照風電項目并網時的火電指導電價為準,簽訂長期購電合同;同時,繼續執行全額保障性收購制度,保障平價項目優先發電、優先上網;為推動綠色電力消費,需將配額制提升至法律層面,使開發風電的責任落實到地方政府;此外,風電已經實現平價上網,在用地、并網與消納都能解決的前提下,各省就不需要再控制建設規模指標。
第六,構建以新能源為主體的新型電力系統,意味著風、光在未來電力系統中的占比將高于80%,甚至達到100%,這對電力系統的靈活性提出了更高要求。為此,首先需要加強電網基礎設施建設。一是加大跨省區的聯絡線路建設,提高跨省區的電力交換交易能力;二是提高配電網的智能化水平,整合分布式電源、儲能、負荷等資源,進行協同化運行控制和市場交易;三是建立適應新能源大規模并網需要的市場化機制,借助能源互聯網技術構建下一代智能電力系統,讓電力能夠按照市場需求實時定價,從而回歸真正的商品屬性。
習近平總書記強調,實現碳達峰、碳中和是我國向世界作出的莊嚴承諾,也是一場廣泛而深刻的經濟社會變革。加快發展新能源,則是落實“雙碳”目標的關鍵路徑。為此,應當從國家戰略到產業政策,從市場規則到企業自覺,全方位加快推進能源轉型,使新能源早日成為主力電源,讓全人類早日進入“零碳社會”。