黨的十八大以來橡类,在黨中央阅茶、國務院的堅強領導下椭皿,我國能源發(fā)展取得歷史性成就插驾,風電產業(yè)更是其中一大亮點。全體風能人始終以高度的使命感與責任感峭桅,緊緊依靠技術創(chuàng)新甜杰,著力做大做強風電產業(yè)。當前吵护,我國風電裝機規(guī)模穩(wěn)居全球第一盒音,市場競爭力實現(xiàn)大幅提升。與此同時馅而,面對新冠肺炎疫情等嚴峻考驗祥诽,風電產業(yè)始終保持著高質量發(fā)展節(jié)奏譬圣,不僅為我國推動落實碳減排目標、走可持續(xù)發(fā)展道路提供堅實支撐雄坪,也為加速全球能源轉型厘熟、構建全球氣候治理新格局貢獻出“中國智慧”和“中國方案”。
一维哈、風電裝機規(guī)模穩(wěn)居全球首位
(一)市場規(guī)模穩(wěn)步擴大
截至2021年绳姨,我國風電裝機規(guī)模已連續(xù)12年穩(wěn)居世界首位。其中阔挠,2021年飘庄,我國陸上風電裝機規(guī)模突破3億千瓦,海上風電裝機躍居世界首位购撼,為能源綠色轉型提供強大支撐措暗。
同時,我國風電行業(yè)年均新增裝機保持快速增長纯亲。尤其是自2020年9月國家明確碳達峰递蚪、碳中和時間表以來,面對走向平價上網以及新冠肺炎疫情反復等壓力與困難艾蜓,我國風電年新增裝機容量依然實現(xiàn)倍增,保持在5500萬千瓦左右策坏,展現(xiàn)了產業(yè)鏈的強大發(fā)展韌性零反,也證明了我國風電產業(yè)鏈已具備年新增裝機5000萬千瓦以上的支撐能力。
(二)消納利用情況向好
十年來烈肉,我國風電發(fā)電量占全國總發(fā)電量比重提高近4個百分點迫讨,消納利用情況持續(xù)向好。
2012年甩高,我國風電年發(fā)電量1008億千瓦時凤阱,首次超過核電成為繼火電和水電之后的第三大電源,占全國總上網電量約為2%霸督。到“十三五”收官之年芹枷,風電發(fā)電量增至4665億千瓦時,占全國總發(fā)電量比重約6.1%莲趣,圓滿完成了“十三五”規(guī)劃確定的2020年底風電年發(fā)電量達到4200億千瓦時鸳慈、約占全國總發(fā)電量6%的目標。2021年喧伞,風電發(fā)電量進一步提升至6526億千瓦時走芋,同比增長40.5%,占全社會用電量比重達7.9%潘鲫,開發(fā)利用水平進一步提升翁逞。
在投資監(jiān)測年度預警及可再生能源電力消納保障機制等一系列政策的引導下,我國風電行業(yè)消納利用水平持續(xù)向好,從2012年的平均利用率83%挖函,到2021年提高到96.9%状植,湖南、甘肅挪圾、新疆的風電利用率同比顯著提升浅萧,同比分別提高4.5、2.3哲思、3.0個百分點版挣。
二、技術創(chuàng)新領跑全球
十年來柴羞,我國風電技術取得巨大進步婆裹,在全球范圍內處于領跑地位。
風電機組單機容量增大趨勢明顯稳嘁。2012年乱险,我國新安裝陸上風電機組的平均單機容量為1.65兆瓦,新安裝的海上風電機組以2兆瓦為主托习。2015年石检,在我國風電新增裝機中,2兆瓦風電機組的市場份額首次超過1.5兆瓦機組虏淋,占全部新增裝機容量的50%惯斥,2兆瓦及以上機組的占比接近65%。2016年尸查,2兆瓦及以上機組占全國新增裝機容量的80%病趋,這一比例在2017年達到90%。2021年竖伯,我國全部新安裝風電機組的平均單機容量超過3.5兆瓦存哲。其中,陸上風電機組超過3.1兆瓦七婴,海上風電機組超過5.5兆瓦祟偷。
在陸上風電新增裝機容量中,3兆瓦及以上機組的占比超過70%打厘。目前肩袍,我國已經完成7兆瓦陸上風電機組的吊裝。
海上機組的單機容量同樣不斷增大婚惫,新增裝機容量中氛赐,6兆瓦及以上機組的占比接近60%,10兆瓦風電機組已經實現(xiàn)商業(yè)化運行先舷。2022年2月艰管,我國下線了擁有完全自主知識產權的13兆瓦抗臺風型海上風電機組滓侍。更大的16兆瓦風電機組正在研制之中。
葉片長度與輪轂高度大幅增加牲芋。2021年新吊裝機組的平均風輪直徑達到151米撩笆,較2020年增長了15米。2021年情庐,風輪直徑大于150米的風電機組所占的比重顯著提高筷疹,150米及以上風輪直徑占比從2020年的12%增漲至66.1%。2022年8月辙资,我國首支長度達到123米的風電葉片成功下線瞳竖,它也是目前全球最長風電葉片。與此同時癌雷,我國風電機組最高輪轂高度已經從原來的80米增至170米以上乡捧。這些技術的應用,促使可利用的風能資源下探到5米/秒左右魄仙,極大提高了風能開發(fā)潛力牵观。
核心部件國產化程度顯著提高。依靠全行業(yè)的共同努力水惑,我國風電設備的國產化程度迅速提升塌自。2012年前,葉片汽足、齒輪箱的非國產產品市場份額超過30%悟旧,這個比例在2012年開始迅速降低,只有約10%~15%诞外。葉片的部分關鍵技術澜沟,如預埋技術的研發(fā)取得突破灾票;葉片所用的樹脂峡谊、結構膠、芯材等原材料實現(xiàn)本地化生產刊苍,玻纖完全國產化既们。軸承的非國產產品市場份額在2012年以前高達90%,現(xiàn)在下降至50%正什。發(fā)電機啥纸、偏航/變槳軸承、變流器婴氮、變槳系統(tǒng)在2012年之后實現(xiàn)了大規(guī)模國產化斯棒。如發(fā)電機、變流器主经,由小部分國產轉為全部國產(2012年之前非國產占80%荣暮,現(xiàn)在降至不足5%)庭惜;變槳系統(tǒng)、偏航/變槳軸承從國產試點轉為大部分國產(2012年之前非國產占100%嗡窑,現(xiàn)在降到5%以下)籽钝。
新技術應用不斷涌現(xiàn)。以激光雷達為代表的新型傳感技術在主流新機型研發(fā)中的廣泛應用夭蹦,可以在減少陣風沖擊的同時航赦,優(yōu)化機組發(fā)電效率;葉片渦流發(fā)生器耳恭、葉尖小翼等增強氣動技術的應用犹狮,能夠顯著提高發(fā)電性能;高塔架(柔塔和混塔)技術的應用榨凭,大幅提升機組在低風速地區(qū)的應用前景熔徊;數字化技術廣泛應用于測風選址、葉片變槳控制郑迅、故障預測及診斷分析等朽晓,使得風電產品設計、風電場運營管理更加智能高效令聂。
三方仿、開發(fā)成本大幅降低
大兆瓦機組、長葉片统翩、超高塔筒的應用及智能化水平的提高仙蚜,驅動我國風電機組實現(xiàn)發(fā)電效率提升以及成本下降。2010—2021年厂汗,我國陸上風電度電成本下降66%委粉,與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電成本基本持平甚至更具市場競爭力,海上風電度電成本的降幅接近56%娶桦,有望在未來3年內實現(xiàn)平價上網贾节。
更為關鍵的是,受益于發(fā)電能力和效率的提升衷畦,未來風電經濟性仍具有較大提升空間栗涂。
依托于先進控制技術和材料科學的進步,過去十年風電機組的風輪直徑不斷突破祈争,增加到原來的2倍斤程,同樣風況條件下的發(fā)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菩混,度電成本也可以下降到原來的50%忿墅。最新的風輪葉片,直徑已經突破200米棍潜,可以預計未來3~5年恭吊,相同風電場的發(fā)電量會再增加3倍左右骏疆,度電成本可以再降一半。此外唤吐,運輸潜佑、吊裝、運維設備和船舶進一步專業(yè)化诫幼,也大大提高了海上風電機組建設效率镐准,降低了成本。
據業(yè)內估算翅殃,當前诈金,西北部風能資源好的地區(qū)度電成本約為0.3元/千瓦時,5年后有望降至0.15元/千瓦時臊娩;中東南部地區(qū)度電成本約為0.4元/千瓦時左右拐棺,5年內有望降至0.2元/千瓦時;近海風電在5年內有望降至0.4~0.5元/千瓦時框全,遠海風電在8年左右有望降至0.4~0.5元/千瓦時察绷。需要說明的是,如果將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包含在內津辩,各地區(qū)拆撼、細分領域度電成本還會實現(xiàn)進一步下行。
四喘沿、企業(yè)實力顯著增強
近年來闸度,我國風電企業(yè)的整體實力和國際市場競爭力不斷提高,風電設備獲得了國際市場的廣泛認可蚜印,越來越多的國家向我國風電企業(yè)打開大門莺禁,風電成為我國少數具有國際競爭力的高新技術產業(yè)之一。
在整機出口方面窄赋,截至2012年哟冬,我國共向19個國家和地區(qū)出口了407臺風電機組,累計容量為70萬千瓦寝凌。到2021年柒傻,我國向海外出口風電機組886臺孝赫,容量為326.8萬千瓦央颈,同比增長175.2%。同年岗制,我國首次出口海上風電機組械耙,共72臺,容量為32.48萬千瓦刷男。截至2021年底袖蝙,我國風電機組出口的國家和地區(qū)數量擴大到42個搪狈,遍布全球六大洲,累計容量達到964.2萬千瓦羊耸。
當前延幻,我國已成為全球最大的風電裝備制造基地,我國生產的風電機組(包括國際品牌在我國的產量)占到全球市場的三分之二以上葵伟。發(fā)電機林品、輪轂、機架等鑄鍛件夕谬,以及葉片增队、齒輪箱、軸承等關鍵零部件的產量也占到全球市場的70%以上哲银。
在企業(yè)實力方面扛吞,據全球風能理事會(GWEC)提供的統(tǒng)計數據,在2021年全球排名前十五的風電整機制造商中荆责,中國企業(yè)占據十席滥比,其中,金風科技和遠景能源分列第二做院、第四守呜。此外,不少開發(fā)企業(yè)紛紛選擇走出國門山憨,對外投資逐年提升查乒。一條覆蓋技術研發(fā)、開發(fā)建設郁竟、設備供應玛迄、檢測認證、配套服務的國際業(yè)務鏈基本成型棚亩。
五蓖议、發(fā)展布局持續(xù)優(yōu)化
(一)中東南部風電新增裝機實現(xiàn)突破
近年來,低風速風電技術不斷取得突破腹瞒,搭配更大風輪直徑及更高塔筒的風電機組毁几,極大提升了中東南地區(qū)風電項目開發(fā)的經濟性。受此推動孝尺,中東南部地區(qū)新增風電裝機容量在全國所占份額顯著提高陵租。
風電開發(fā)布局進一步優(yōu)化。據中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會(CWEA)統(tǒng)計洼宪,在2021年我國風電新增裝機容量中育床,中東南部地區(qū)占55%,“三北”地區(qū)占45%绒霹。其中松浆,中南地區(qū)占25.8%窑竖、華東地區(qū)占23.9%、華北地區(qū)占18.4%旧晴、西北地區(qū)占16.2%适固、東北地區(qū)占10.6%、西南地區(qū)占5.1%遮尚。
項目開發(fā)有序推進瘟则,多地均有新項目投產。華能河南蘭考濮陽項目枝秤、遠景能源江蘇江陰項目等并網項目運行表現(xiàn)搶眼醋拧,在提高風能利用效率、降低社會用能成本的同時淀弹,還打開了鄉(xiāng)村振興的新思路丹壕。在農村地區(qū)大力發(fā)展風電,既能夠將資源優(yōu)勢轉化為集體收入薇溃,又可以為農村能源結構轉型提速菌赖,同時兼顧生態(tài)環(huán)境,是一條盤活鄉(xiāng)村產業(yè)資源沐序、土地資源琉用、旅游資源,以及農村集體性資產策幼,讓閑置資源產生經濟效益邑时,快速壯大農村集體經濟的新路徑,最終實現(xiàn)讓鄉(xiāng)村更美麗特姐、更富裕晶丘。
(二)海上風電進入規(guī)模化發(fā)展階段
在國家政策的大力支持下裁鸦,伴隨產業(yè)鏈逐步成熟象体,我國海上風電已經進入規(guī)模化發(fā)展階段肮脱。
據CWEA統(tǒng)計档改,2021年,我國海上風電裝機規(guī)模創(chuàng)歷史新高夜痊,新增裝機容量達到1448.2萬千瓦谅囚,同比增長276.6%,主要分布在江蘇尖坦、廣東骂领、浙江讹渴、福建装屈、遼寧怒晕、山東、上海等7個地區(qū)路学。截至2021年底嚼吞,我國海上風電累計裝機容量達到2535.2萬千瓦,海上風電新增裝機和累計裝機均居世界第一蹬碧。
六舱禽、風電發(fā)展迎來新一輪機遇期
進入“十四五”時期,伴隨“雙碳”目標全面落實推進恩沽,我國風電產業(yè)迎來歷史性發(fā)展機遇期誊稚。
(一)持續(xù)深化技術創(chuàng)新推動產業(yè)高質量躍升發(fā)展
當前,風電產業(yè)鏈上仍存在短板亟待補齊罗心。為了進一步提升效率里伯、降低成本,需要業(yè)界圍繞關鍵與共性技術進行攻關渤闷。如風電機組大型化疾瓮、定制化和智能化開發(fā),大功率齒輪箱和百米級葉片等部件技術的持續(xù)突破飒箭,以漂浮式為代表的海上風電前沿技術研發(fā)狼电,高性能替代材料的研發(fā)與應用,陸上和海上工程裝備的專業(yè)化研發(fā)弦蹂,新型電力系統(tǒng)中多能互補等綜合應用技術創(chuàng)新哥钉。尤其是產業(yè)鏈上下游的協(xié)同創(chuàng)新,產業(yè)外部圍繞電力網瀑红、信息網和交通網的三網融合創(chuàng)新辱囤,更是接下來的重點方向。針對于此鲤瞪,需要國家加大對關鍵共性技術研發(fā)的支持牢介,使有限資金在具有戰(zhàn)略意義的共性技術上發(fā)揮更大價值。
同時揉拯,應當加快公共技術研發(fā)試驗平臺建設泳厌,可由第三方中立機構牽頭,企業(yè)共同參與液斩,以國家投資為主起驱、企業(yè)集資為輔的方式,建設起傳動系統(tǒng)谤赛、葉片鹊获、軸承等研發(fā)試驗平臺。
風電行業(yè)需抓住碳達峰碳中和機遇,繼續(xù)在技術和商業(yè)模式創(chuàng)新上下功夫刹碾,堅持基礎研究和應用示范有機結合不斷提高風電機組的發(fā)電效率燥撞、可靠性,降低發(fā)電成本迷帜,進一步提升風電的經濟性物舒,持續(xù)拓寬其發(fā)展空間。
(二)因地制宜擴大開發(fā)規(guī)模
結合不同區(qū)域的開發(fā)條件戏锹,因地制宜布局風電產業(yè)冠胯,是“十四五”時期提升風電發(fā)展規(guī)模與質量的落腳點。
“三北”地區(qū)風能資源儲量大锦针、風速高荠察,度電成本甚至低于常規(guī)火電,適合大規(guī)模集中開發(fā)奈搜。作為最清潔割粮、最便宜的稀缺資源,風電能夠吸引對低價媚污、清潔電力需求量大的產業(yè)向“三北”地區(qū)轉移舀瓢,從而使風電從零碳、便宜的“價格洼地”轉變成工業(yè)企業(yè)的“價值高地”皿掂。
在中東南部地區(qū)就地開發(fā)瓣车、就近利用風能資源,是提高能源自給率般供、利用清潔電力帶動鄉(xiāng)村經濟發(fā)展的重要抓手菠贡。“十四五”期間栅告,建議通過試點示范睛至,加快實施“千鄉(xiāng)萬村馭風計劃”,在全國優(yōu)選10000個村域抚,推動鄉(xiāng)村風電開發(fā)治部。按未來普遍適用的5兆瓦機型計算,每個村安裝1臺風機涵蔓,總裝機規(guī)模是5000萬千瓦沧蛉;若每個村平均安裝2臺風電機組,總裝機規(guī)模就可達到1億千瓦滋遗。全面鋪開后蟀思,市場潛力更是巨大。為了有效推進“千鄉(xiāng)萬村馭風計劃”溉跃,還需要國家提供具體政策支持村刨,為因地制宜開發(fā)風電出臺更具彈性和兼容性的土地政策告抄,在建設指標和并網條件等方面給予支持與保障。
同時嵌牺,大力發(fā)展海上風電對于落實碳達峰碳中和目標打洼、帶動經濟社會轉型升級發(fā)展、打造海洋經濟與海洋強國髓梅,都具有重要的戰(zhàn)略意義拟蜻。
當前绎签,我國海上風電還不具備平價上網的條件枯饿,仍需要提供適當支持,從而保持一定的開發(fā)規(guī)模诡必,形成市場拉動奢方,加速技術迭代。首先爸舒,國家和各沿海省份加強統(tǒng)籌規(guī)劃蟋字,實現(xiàn)集中連片開發(fā)。其次材又,統(tǒng)一規(guī)劃枫须、建設電力送出工程,成本納入輸配電價药屠。再次新俗,通過“以獎代補”方式,支持重點產品崇旺、重點項目創(chuàng)新開發(fā)都鸳,推動行業(yè)實現(xiàn)降本和跨越式創(chuàng)新。最后设哀,成立海上風電發(fā)展促進基金猪楣,為項目提供長期貸款支持。
(三)拓展應用場景助力經濟綠色發(fā)展
對于風電企業(yè)而言甥迷,未來的發(fā)展機遇將蘊藏于更加廣泛的應用場景之中象掖。在新舊動能轉換和經濟社會轉型發(fā)展中,綠色歹恬、廉價的風電將發(fā)揮越來越重要的基礎支撐作用认扼。
在風電等新能源富集區(qū)域,可與地方政府重贺、工業(yè)園區(qū)骑祟、高耗能產業(yè)等建立廣泛的合作關系,打造零碳電力基地气笙,吸引出口產業(yè)園區(qū)次企、高載能工業(yè)區(qū)等產業(yè)向內陸地區(qū)轉移怯晕。這不僅可以有效緩解中東部地區(qū)的減排壓力,還能夠促進內陸區(qū)域的產業(yè)升級缸棵,提升經濟發(fā)展水平舟茶,助力東北振興和西部大開發(fā)。
在中東部負荷中心區(qū)域堵第,可結合綠色消費政策吧凉,推動100%可再生能源示范城市建設,打造綠色園區(qū)踏志、綠色工廠阀捅、綠色產品、綠色社區(qū)针余,為當地提供零碳發(fā)展的資源和機會芳倒,促進經濟穩(wěn)定增長。
(中能傳媒研究院作者:秦海巖)
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