張馭駒
(國電東北新能源發展有限公司,遼寧沈陽 110000)
我國風能儲量32 億kW,可開發裝機容量約25.3 億kW,具備良好的商業化、規?;熬啊N覈陙盹L電發展逐漸靠近國際水平,但實際裝備制造水平、總裝機容量等均與發達國家存在較大差距。社會未來發展與不可再生能源發展密切相關,各國均存在環境破壞等狀況,隨著儲量不斷減少,開發新能源是各國能源核心研究重點,特別是將可再生能源提純、降低不可再生能源使用是保護環境、實施可持續發展重要舉措。
(1)我國風力資源分布。
根據窩溝氣象局檢測匯總數據表明,我國陸地上10 m高度可供利用風能資源約為2.53 億kW;依照50 m高度風力是10 m風力發電一倍專業理論,獲取我國50 m高度可利用風力資源為5 億kW。海上風力資源超過15 億kW,可充分利用的風力資源為7.5 億kW,表明我國風力資源豐富,均具備良好的風力資源開發優勢。
(2)我國風力資源特點。
①在氣候作用下,冬、春季節發電容量較大,與我國水能資源規律相悖,可將兩種資源聯合應用。
②受日照影響,我國風力在15:00持續增大,夜晚后階段逐漸減弱,與我國居民生活習慣匹配,風力發展擁有良好的人文基礎。
③受地域條件影響,我國海灘及近海風力資源豐富,沿海地區工業較為發展,實際用電量需求較高,風力發電具有社會基礎。
我國能源趨于綠色化不斷加深,以風電為代表的新能源發展勢頭迅猛,成為可再生能源發展主體。
我國電力企業聯合會數據表明,截至2020年11月底,我國風電累積裝機2.4 億kW,電源投資共計2 151億元。隨著風電產業技術及運營模式成熟,其在行業競爭中優勢日漸凸顯,市場化是未來發展主趨。隨著陸上風電開發結構調整優化,其不斷覆蓋全國范圍內,逐步趨于均衡狀態;海上風電后來居上,促進電力供需結構升級,有效突破我國東西部資源不均衡瓶頸。專家估測風電行業將進入新發展領域。
(1)風電產業規模擴大,風電平價效益凸顯,2020年我國發電裝機持續保持綠色化,發電量快速增長,截至2020年11月底,全國風電場發電量均高速增長,比上年增長3.7%。從資金投入規模分析,同比增強43.5%,國家多個大型電力央企成為新能源開發主體,風電裝機容量比重較高。近年來,新技術不斷推廣及應用,風電開發成本降低,風機價格降至3 100 元/kW,海上風電均造價1.4 萬元/kW,與平價并網具有一定差距。進入風電平價發展時代后,電價、補貼等傳統模式難以符合時代發展的要求,市場化是風電未來發展趨勢[1]。
(2)陸上風電開發結構優化,三北地區增速放緩,中東部平原的風電空間較大。我國2020年內蒙古風電裝機容量高達3 097 kW,穩居我國各省第一。立足整體戰略發展趨勢分析,三北地區是我國風電實現規?;跗邳c,裝機規模接近飽和;中東部區域風電開發潛力巨大,逐年新裝機超過60%。云南省充分延續2018年和2019年優勢,平均利用小時數達到2 525 h,連續位居全國各省榜首。
(3)海上風電發展前景廣闊,有助于促進電力供需結構優化,截至2020年第三季度,我國的海上風電裝機容量高達750 萬kW,基于新型技術及國家政策雙重保障下,促進海上風電良好發展。按照地域劃分,海上風電建設匯聚于東南沿海,其中江蘇是風電發展規模最大省區,其在2020年6月便完成并網容量1 110 萬kW,其中海上裝機占全國70%。沿海地區經濟發展速率快,對電能需求量較高,應積極發展海上風電,緩解西電東送壓力。
隨風電產業規模持續性擴大,風電產業開發過程中面臨瓶頸日漸凸顯,阻礙我國風電產業發展。
(1)限電問題。
“三北”地區作為我國風電開發根據地,也是火電、光伏發電集中區域,區域內發電裝機總容量超出本地區輸出能力限值,限電問題日漸凸顯。為進一步消除上述瓶頸,我國加快了規劃建設特高壓輸電網絡,但短期內限電問題仍難以解決。
(2)高成本。
我國風電產業整體成本偏高,市場接受上網電價能力薄弱,產業過多依附于國家相關政策性電價補貼,風電自主化生存能力不足。根據整體未來規劃可持續發展,降低風電生產電價是亟須解決瓶頸,更是風電大面積發展重要途徑。譬如2017年第三季度,我國新能源水力發電裝機容量占全國總裝機70%,加快國家能源建設,此種發展模式與商業規律匹配度較低。
(3)自主創新能力薄弱。
我國風電產業發展建設時間短暫,缺乏一定的成熟性,風電產業快速擴張,多依附于國外技術。即便我國風電技術在不斷實踐發展中完善升級,但與國外發達國家相對比,仍存在一定的距離,導致我國風電企業開拓國外市場,核心競爭優勢缺失,難以實現良好發展。若仍延續傳統以價格戰為主發展模式,將影響風電持續性入駐海外發展。
(4)制造和配套能力有待提升。
為進一步應用風能,實現風電發展規?;?、商業化,我國相繼出臺相關政策,為其良好發展提供導向,風電產經過10年的發展,風電整機生產、裝配部等企業超過200家。規模化生產規劃布局導致企業間未實現信息共享交流,技術共享平臺建設缺位,導致整體行業生產水平滯后,缺少核心競爭優勢。風電實際生產過程中,多個關鍵技術和工藝過多依附于進口,影響風電產業良好發展。
(5)標準體系建設滯后。
長期以來,風電行業管理部門較多,職能處于分散形式,各部門存在一定交叉作用,難以形成有效的合力共同助力風電產業良好發展。現階段,風電產業未形成完善的國家標準、行業標準等機制,影響風電產業實現規模化,約束其持續性進入海外市場。
近年來,我國風電產業獲取良好的發展成效,但其仍屬于新興產業,需要相關政策扶持,國家需根據實際狀況,調整現行風電價格機制,立足持續性發展層面,采取長期性電價保護方式,確保具有一定的吸引力,引領更多投資者與制造商入駐,促進風電產業良好發展。政策可借鑒生物質能發展定價相關政策,可采取固定的價格模式,也可按照區域劃分,去除最高及最低價格,選用大平均方式確定固定電價。風電價格降低是風電發展必然趨勢,應采取補貼方式,確保其價格水平保持合理范圍內,促進風電產業高速發展。
風電產業若想獲取可持續發展,智能電網配套建設是必備前提,與傳統電網相對比,智能電網具有多方面優勢,主要體現在強大的兼容性。我國初期發布智能電網建設,制定相關三個階段實施計劃,截至2020年全面建設統一智能電網。在發展計劃中,需要充分凸顯相關部門的主導性,加強規劃編制、標準制定等方面協調,并為智能電網提供相移政策支持,保證計劃實施。相關部門需要積極規劃電網建設,在華北區域、西北區域等進行高電壓等級主干電網建設,做好試點典范工作,為風電產業實現規?;於己没A[2]。
現階段,隨著我國風電產業不斷發展,部分零部件實現國產化,如齒輪箱等,但在海上風電技術、大型化風電機組等方面較為薄弱,應加大研發力度。
(1)完善財政支持政策,建立風電產業研發基金。
我國風電產業缺乏一定的成熟性,產品研發需要耗損較長周期,與一般常規能源相較,前期投資體量較大,要求我國從資金給予充足支持,并明確扶持基礎和研發方向等。譬如研發國產品牌自主知識產權核心產品技術,促進高科研發技術成果產業化。
(2)制定風電產業人才發展規劃,促使風電產業創新。
高端科技研發人才、管理人才等作為風電產業重要基礎保證,積極制定人才培養規劃,培養創新型人才。
(3)重視科學技術,創設國家級風電研究室。
應積極借鑒其他國家經驗,創設獨立的能源實驗室。風電產業作為我國的一項新興產業,能源部門應建立國家研究室,加強科技交流和學習,提升系統性、前瞻性,研究風電產業技術,在引入國外風電產業技術基礎上,探索與我國風電產業相匹配的技術。
現階段,我國風電設備制造產能處于嚴重過剩,我國風電企業思維模式更傾向于規模制勝,主要原因在于入門門檻較低,部分企業僅需購買許可證便可實施生產,無法保證產品質量,導致機械設備故障率增高,相關部門仍盲目引入,重復性建設,導致風電設備制造產業無序擴張。采取有效措施提升風電產業設備質量是目前亟須解決瓶頸之一,應完善風電設備技術標準、檢測等體系,促進風電技術高速發展,保證風電產品質量達標,降低實際成本支出。建設大型風能試驗設施,為新產品試驗及檢測提供硬件支持,提高風電設備制造產業入門門檻,調整其設備生產結構,保證風電設備制造產業良好發展[3]。
經濟高速發展背景下,不可再生能源日漸匱乏,積極開發及應用新能源是我國科技發展首個目標。因此,需要準確掌握風電產業發展面臨瓶頸,采取多維度措施助力風電產業良好發展,有效解決我國不可再生能源匱乏瓶頸,落實可持續發展理念。