“雙碳”背景下的風電產(chǎn)業(yè)：機遇與挑戰(zhàn)并存

1986年山東榮成馬蘭風電廠建成之初

1986年，馬蘭風電場在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電。這是中國第一座商業(yè)示范性風電場，項目從丹麥引進了3臺維斯塔斯公司55千瓦型風電機組，為當?shù)靥峁┠昃?6萬千瓦時的綠色電力，打開了我國發(fā)展風電產(chǎn)業(yè)的大門。25年后，中國風電新增裝機規(guī)模在2021年達到4757萬千瓦，累計裝機3.28億千瓦，超過1200個馬蘭風電場的發(fā)電量，已多年位居世界首位。風電市場規(guī)模在加速擴大，距離未來的拐點還很遙遠。從最初的商業(yè)化試點，到國家大力發(fā)展以實現(xiàn)“雙碳”目標，風電建設(shè)在可以預期的未來很長一段時間都處于高速增長過程中。

發(fā)展歷程：風電產(chǎn)業(yè)從襁褓到成熟

風力發(fā)電是指把風的動能轉(zhuǎn)為電能，風電根據(jù)安裝區(qū)域不同可以分為陸上風電和海上風電。我國陸上風電起步早、基礎(chǔ)好，但由于消納（發(fā)出來的電接入電網(wǎng)輸送出去并使用）、環(huán)保、土地等因素預計未來增長趨緩。海上風電不占用土地資源，基本不受地形地貌影響，風速更高，風電機組單機容量更大，年利用小時數(shù)更高。

早期我國風電產(chǎn)業(yè)的機組都是從丹麥引進的，國內(nèi)沒有自己的技術(shù)，因此在1986年馬蘭風電場建成后的很長一段時間內(nèi)，風電行業(yè)發(fā)展都步履維艱。

到“九五”和“十五”期間，政府組織實施了“乘風計劃”、國家科技攻關(guān)計劃以及國債項目和風電特許權(quán)項目，支持建立了首批6家風電整機制造企業(yè)，進行風電技術(shù)的引進和消化吸收，其中部分企業(yè)掌握了600千瓦和750千瓦單機容量定槳距風電機組的總裝技術(shù)和關(guān)鍵部件設(shè)計制造技術(shù)，初步掌握了定槳距機組總體設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，邁出了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的第一步。

2005年，我國政府實施了《中華人民共和國可再生能源法》，風電正式進入大規(guī)模開發(fā)應用的階段。之后又于2007年8月頒布了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，該規(guī)劃提出到2010年全國風電總裝機容量達到500萬千瓦，并建成1至2個10萬千瓦級海上風電試點項目；到2020年全國風電總裝機容量達到3000萬千瓦，并建成100萬千瓦海上風電。

規(guī)劃之下，便是長期高比例補貼。2009年，發(fā)改委頒布了《關(guān)于完善風力發(fā)電上網(wǎng)電價政策的通知》，這份通知將全國分為四類風能資源區(qū)，相應制定風電標桿上網(wǎng)電價，并相繼在2014年、2016年和2018年對電價進行調(diào)整。

在政策扶持之下，中國的風電裝機量大幅增加，從2005年開始，每年新增裝機容量占全球裝機容量的比例由4.42%上升到2010年最高的48.8%，中國成為全球風電裝機容量最多的國家。在增速方面，中國從2005年開始幾乎保持了5年100%以上的增長。

全國裝機量大幅甚至是過度增長的同時，大量風場出現(xiàn)并網(wǎng)消納（風力發(fā)出來的電接入電網(wǎng)輸送出去并使用）的問題。出現(xiàn)并網(wǎng)消納問題的主要原因是，我國風能資源較好的主要是三北（西北、華北、東北）地區(qū)，但這些地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展比較落后，當?shù)赜秒娏坎蛔?，加上風電自身的不穩(wěn)定性，國家電網(wǎng)接納意愿不高，風電并網(wǎng)出現(xiàn)瓶頸。從2009年開始，“棄風”（由于并網(wǎng)消納問題導致的風機暫停）現(xiàn)象開始逐漸嚴重，并網(wǎng)率開始徘徊在不到75%的水平。

盡管相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展看起來似乎還沒有那么完備，但風電產(chǎn)業(yè)終究還是崛起了。2020年，以全產(chǎn)業(yè)鏈為視角來觀察，中國在全球風電產(chǎn)業(yè)鏈中的占比已經(jīng)接近50%，成為全球最大的風電產(chǎn)業(yè)基地。同時，經(jīng)過多年的設(shè)備升級與技術(shù)更新，在裝機量快速攀升的過程中，棄風率沒有再攀升，而是已經(jīng)下降到了較為穩(wěn)定區(qū)間，維持在10%上下。2021年8月27日，西門子歌美颯宣布退出中國陸上風電市場。西方巨頭的敗退，正式宣告了中國風電自主化的勝利。

隨著陸上風電的逐步開發(fā)，可開發(fā)的資源比之前少，且大部分風能豐富的陸地地區(qū)距離用電地區(qū)較遠，風電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向海上成為必然選擇，海上發(fā)電探索出越來越多的可能性。有人說，“如果分布式是光伏的未來，那么海上風電就是風電的未來?！?/p>

海上風電的起步在2008年，當年，國家發(fā)改委通過《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》，除了把2010年風電總裝機容量調(diào)整為1000萬千瓦之外，還開始做起了近海風能的示范工程——上海東海大橋海上風電場工程。這是中國第一個海上風力發(fā)電場，項目預計總投資為21.22億元，總裝機容量為10萬千瓦。

然而，海上風電的項目建設(shè)難度是非常大的。因為海上風電的技術(shù)要求比陸上高很多，需要特殊裝備、專業(yè)人員潛到海底勘探調(diào)查，要建塔基，還需要海上工程船，而且要考慮海水或海冰對塔架的破壞。相比陸上風電，海上風電的成本更高。根據(jù)國信證券分析師的統(tǒng)計，海上風電的度電成本在0.3元～0.55元，幾乎是陸上風電度電成本的兩倍。

因此，在示范項目之后，海上風電停滯了很長一段時間，一直到2014年才迎來重磅政策。2014年，我國首次明確了近海海上風電項目0.85元/千瓦時的上網(wǎng)電價，這個價格遠高于當時全國燃煤機組平均上網(wǎng)電價的0.42元/千瓦時。

2016年年底，國家能源局又出臺了《風電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的通知，要求到2020年，全國海上風電開工建設(shè)規(guī)模達到10吉瓦，爭取累計并網(wǎng)容量達到5吉瓦以上。其中，廣東、江蘇、浙江、福建等省的海上風電建設(shè)規(guī)模均要達到百萬千瓦（1吉瓦）以上。在這樣的政策支持下，全國11個沿海省份均開展了海上風電規(guī)劃研究工作，各開發(fā)商也紛紛規(guī)劃布局海上風電項目。

在較為優(yōu)厚的、穩(wěn)定的固定上網(wǎng)電價政策指導下，中國的海上風電開始快速發(fā)展。據(jù)國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國海上風電全年新增裝機1690萬千瓦，同比增長高達452%，是此前累計的建成總規(guī)模的1.8倍，目前我國海上風電累計裝機規(guī)模達到2639萬千瓦，占全球總量的54%，躍居世界第一。據(jù)彭博新能源金融預測，“十四五”期間，中國海上風電累計裝機規(guī)模將達46.8吉瓦，新增裝機達37.8吉瓦。

海上風電前景廣闊，大有可為。2022年兩會期間，全國政協(xié)委員、華能集團董事長舒印彪提出，“建議加強宏觀統(tǒng)籌和整體規(guī)劃，制定國家海上風電發(fā)展專項規(guī)劃，積極推進近遠海風電有序開發(fā)?！?/p>

在政策指引的促進下，我國海上風電行業(yè)已進入高速發(fā)展期，風機技術(shù)與施工技術(shù)都取得了突破性進展，與國際先進水平的差距快速縮小。國內(nèi)海上風電機單機功率已從4兆瓦快速發(fā)展至10兆瓦級別。同時，海上風電正在逐步從近海向深遠海發(fā)展，離岸距離和水深也在向外突破。隨著漂浮式等技術(shù)的成熟，遠海風電也將成為我國海上風電巨大的可開發(fā)空間。

風電產(chǎn)業(yè)從襁褓走向成長，補貼也慢慢退出。

2021年是中國陸上風電進入平價發(fā)展的第一年。根據(jù)國家相關(guān)政策，2018年年底之前核準的陸上風電項目，2020年年底前仍未完成并網(wǎng)的，國家不再補貼；2019年1月1日至2020年年底前核準的陸上風電項目，2021年年底前仍未完成并網(wǎng)的，國家不再補貼。自2021年1月1日開始，新核準的陸上風電項目全面實現(xiàn)平價上網(wǎng)，國家不再補貼。補貼退坡后的2021年，風電整機廠商卷入“價格戰(zhàn)”已達半年之久，中標價格甚至已經(jīng)低于成本價，對于風機廠商來說，每千瓦2000元通常是盈虧平衡點。

中國風能協(xié)會秘書長秦海巖

2021年也是中國海上風電中央補貼的最后一年，按規(guī)定完成核準并于2021年12月31日前全部機組完成并網(wǎng)的存量海上風力發(fā)電項目，按相應價格政策納入中央財政補貼范圍，新增核準的海上風電項目不再納入中央財政補貼范圍。2022年開始全國海上風電正式進入全面平價/地方補貼的時代，平價發(fā)展階段正式拉開帷幕。

相關(guān)人士表示，海上風電的成本高于陸上風電，所以目前還是需要政府補貼。在海上風電“搶裝”的最后階段，北至山東，南至廣東，在中國東部廣袤的海域上，吊裝船和工人們跟著海浪起起伏伏，正在進行海上風電場建設(shè)。

但無論如何，對于整個行業(yè)來說，陸上風電0.15元～0.3元的度電成本，0.45元左右的電價意味著廠商還有價格戰(zhàn)的空間；但對于海上風電的高成本（雖然部分海域可以達到0.3元的低價）來說，補貼退坡在短期可能會帶來更大影響。

隨著我國對于海上風電的中央財政補貼的逐步退出，考慮到我國海上風電的廣闊發(fā)展空間，以及對沿海省份的經(jīng)濟帶動、可再生能源消納責任等方面的積極因素，海上風電產(chǎn)業(yè)鏈仍然具有非常大的成長動力，部分省份的地方性補貼方案已經(jīng)出臺。

2021年6月，廣東省印發(fā)《促進海上風電有序開發(fā)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實施方案》，將對省管海域內(nèi)2018年年底前已完成核準、在2022年至2024年全容量并網(wǎng)的項目給予投資補貼，2022年、2023年、2024年全容量并網(wǎng)項目每千瓦分別補貼1500元、1000元、500元。

江蘇發(fā)改委在2021年7月8日印發(fā)了《關(guān)于做好2021年風電和光伏發(fā)電建設(shè)工作的通知》，提出：江蘇省將進一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)，發(fā)展海上發(fā)電和光伏發(fā)電，嚴格控制新上陸上風電項目。沿海地區(qū)要全力推動近海海上風電規(guī)模化發(fā)展，穩(wěn)妥開展深遠海海上風電示范建設(shè)。力爭全省2025年風電和光伏發(fā)電總裝機容量到63吉瓦以上。

在第六屆全球海上風電大會上，中國風能協(xié)會秘書長秦海巖表示，目前，海上風電還不具備平價上網(wǎng)的條件，仍需政府提供適當?shù)闹С郑瑥亩３忠欢ǖ拈_發(fā)規(guī)模，形成市場拉動，確保技術(shù)進步持續(xù)下去。預計未來3年內(nèi)，中國海上風電有望實現(xiàn)平價上網(wǎng)。

“風電下鄉(xiāng)”：“雙碳”機遇下風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展“新藍圖”

補貼之外，風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來更大的發(fā)展機遇。國務院總理李克強在2022年3月5日政府工作報告中提出，持續(xù)改善生態(tài)環(huán)境，推動綠色低碳發(fā)展，有序推進碳達峰碳中和工作，落實碳達峰行動方案，推動能源革命，確保能源供應，立足資源稟賦，堅持先立后破、通盤謀劃，推進能源低碳轉(zhuǎn)型。推進大型風光電基地及其配套調(diào)節(jié)性電源規(guī)劃建設(shè)，提升電網(wǎng)對可再生能源發(fā)電的消納能力。

全球風能理事會發(fā)布的《全球風能報告2021》指出，為實現(xiàn)全球凈零排放目標，風電裝機速度在未來十年中要提高兩倍。作為最具脫碳潛力的清潔能源技術(shù)，風電的發(fā)展速度仍不足以支持本世紀中期實現(xiàn)碳中和的目標。

2021年起，為大力推動風電產(chǎn)業(yè)成為實現(xiàn)“雙碳”目標的生力軍，“風電下鄉(xiāng)”作為風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向被提出來。

2021年9月10日，在第四屆風能開發(fā)企業(yè)領(lǐng)導人座談會上，國家能源局新能源和可再生能源司副司長王大鵬就表示，下一步將在“三北”地區(qū)著力提升外送和就地消納能力，優(yōu)化風電基地化、規(guī)范化開發(fā)；在西南地區(qū)結(jié)合水電的開發(fā)，統(tǒng)籌推進水、風、光綜合基地開發(fā)；在中東南地區(qū)重點推進風電就地就近開發(fā)，特別在廣大農(nóng)村實施“千鄉(xiāng)萬村馭風計劃”等。

2021年10月，北京國際風能大會召開。開幕式上，118個城市與600多家風電企業(yè)共同發(fā)起“風電伙伴行動·零碳城市富美鄉(xiāng)村”計劃方案，此次行動初步設(shè)立了“風電下鄉(xiāng)”發(fā)展目標，強調(diào)風電建設(shè)與地方經(jīng)濟發(fā)展相互協(xié)調(diào)。方案提出，力爭2021年年底前啟動首批10個縣市總規(guī)劃容量500萬千瓦示范項目?！笆奈濉逼陂g，在全國100個縣，優(yōu)選5000個村，安裝1萬臺風機，總裝機規(guī)模達到5000萬千瓦，為5000個村集體帶來穩(wěn)定持久收益，惠及農(nóng)村人口300萬人以上。力爭2025年陸上風電度電成本最低降至0.1元，海上風電力爭在2024年全面實現(xiàn)平價。方案一經(jīng)發(fā)布，“風電下鄉(xiāng)”話題隨即成為行業(yè)熱詞。

2022年兩會期間，“風電下鄉(xiāng)”再次作為熱門話題被提及。全國政協(xié)委員、新疆金鳳科技股份有限公司董事長武剛提出：“建議實施風電下鄉(xiāng)‘整縣推進’，以縣級為單位，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一分配、統(tǒng)一開發(fā)，落實到村，及時完善標準、簡化手續(xù)，盡快推動示范先行，打造一批鄉(xiāng)村振興示范縣、示范鎮(zhèn)、示范村?！?/p>

民進中央副主席、中國工程院院士黃震也提出：“建議國家能源局聯(lián)合農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、鄉(xiāng)村振興局等部門聯(lián)合發(fā)文，組織申報一批示范試點項目。結(jié)合當?shù)剞r(nóng)村電網(wǎng)現(xiàn)狀和本地區(qū)碳中和目標，確定年度縣級‘馭風行動’項目開發(fā)目標，加快推動示范項目開發(fā)。力爭2022年推出首批試點風電項目規(guī)劃規(guī)模在500萬千瓦?！?/p>

在業(yè)內(nèi)人士看來，風電下鄉(xiāng)潛力巨大，是未來風電發(fā)展的一個趨勢，尤其在中東南部地貌復雜、建設(shè)成本偏高、居民對新生事物接受度比較高的情況下，政策信號會促使“無人問津”的分散式風電開發(fā)迎來轉(zhuǎn)機。相關(guān)從業(yè)人員認為，分散式風電發(fā)展需要一個過程，風電下鄉(xiāng)初始進展雖然緩慢，但一旦途徑通順、模式建立起來，后續(xù)發(fā)展會呈現(xiàn)加速態(tài)勢。

一位風電設(shè)備制造企業(yè)高管表示，從技術(shù)上看，風電整縣推進呈現(xiàn)兩種趨勢?！耙环N是主流風機越做越大，主流風機廠家可使用地形地貌、建設(shè)條件、道路運輸較為良好的地方來做大風機；另外一種是風機體型向‘小巧玲瓏’方向發(fā)展，比如300千瓦、400千瓦、500千瓦的小型風機的應用在沿海水域較多、道路較狹窄、大型機械不好施工的地方會具備優(yōu)勢。因此，因地制宜推進風電下鄉(xiāng)才會起到較好的效果?！?/p>

針對外界擔心風電下鄉(xiāng)模式是否會演變成風電過剩的問題，業(yè)內(nèi)人士認為，短時間有可能會出現(xiàn)，但長遠看絕對不會風電過剩。“現(xiàn)在全國不少地方拉閘限電或者有序用電，在碳達峰、碳中和愿景下，隨著火電慢慢退出，綠電將會擺在更重要而突出的位置?！?/p>

“大考”將至：退役的風電設(shè)備何去何從？

一方面，風電裝機技術(shù)日趨成熟，陸上風電與海上風電發(fā)展屢創(chuàng)新高，風電產(chǎn)業(yè)大步向前；另一方面，風電下鄉(xiāng)打開風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展新路徑，有望與海上風電一起成為我國實現(xiàn)“雙碳”目標的生力軍。在技術(shù)與機遇并存之下，老舊風機設(shè)備的退役潮也隨之到來。

據(jù)統(tǒng)計，從2006年開始，我國風電累計裝機基本逐年翻倍。據(jù)彭博新能源財經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020年中國累計退役風機約0.7吉瓦，2025年將達到約4吉瓦；隨后退役風機葉片將呈現(xiàn)指數(shù)式增長，預計2030年將達到驚人的約30吉瓦，五年間增長超過70倍。

退役期來臨，如何處理龐大的老化機組成了風電行業(yè)眼下的新問題。

2021年12月，國家能源局在《風電場改造升級和退役管理辦法》（征求意見稿）中主要對風電場改造升級提出指導，著重規(guī)范了風機組件的循環(huán)利用和處置，旨在構(gòu)建風電產(chǎn)業(yè)循環(huán)利用新業(yè)態(tài)。

2022年2月10日，工信部、國家發(fā)改委等八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實施方案》，明確提出推動廢舊光伏組件、風電葉片等新興固廢綜合利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用；完善廢舊動力電池回收利用體系，強化新能源汽車動力電池全生命周期溯源管理，推進廢舊動力電池在備電、充換電等領(lǐng)域安全梯次應用。這是廢舊光伏組件、風電葉片、動力電池等新能源產(chǎn)業(yè)固廢回收再利用首次被納入國家頂層設(shè)計文件，不僅填補了政策和標準體系的空白，更側(cè)面反映了發(fā)展回收產(chǎn)業(yè)的緊迫。

風電機組的使用壽命一般為20年～25年，有回收價值的部分包括基座、塔筒、發(fā)電機部件以及風機葉片，其中85%～90%的報廢材料已經(jīng)有成體系的回收體系，混凝土、鋼鐵、電氣部件中的金屬等材料均可進入相應的回收產(chǎn)業(yè)鏈中。唯獨風機葉片出于輕量化、抗腐蝕性、耐疲勞性能的考慮，廣泛采用重量輕強度高的復合材料制造，其中最有回收價值的纖維材料與環(huán)氧樹脂牢固粘合，難以拆分降解。

由于技術(shù)上的瓶頸難以實現(xiàn)無害化處理與資源循環(huán)利用，導致大部分退役風機葉片只能在簡單分解后通過焚燒與填埋的方式處理。這帶來不少環(huán)境問題：填埋會浪費大量的土地資源，同時造成所在地的水土污染；而焚燒不僅產(chǎn)生大量有害氣體與溫室氣體排放，增加了風機組全生命周期碳排放量，且玻璃纖維的融化過程中容易發(fā)生爆炸，有一定的安全隱患。

此前，國家電投吉林區(qū)域公司鎮(zhèn)賚風電場就發(fā)布過廢舊葉片處置項目的招標公告，尋求將2011年至2018年退役的80支葉片進行處置，以避免對風電場外對環(huán)境及后續(xù)污染造成直接影響，被環(huán)保部門處罰。可以說，若不妥善處理退役風機葉片，會給風電的全生命周期綠色化、無害化形象蒙上陰影。

中國的風機設(shè)備等新型廢棄物回收起步較晚，隨著近年來退役量激增和“雙碳”目標提出之后，回收問題逐漸引起相關(guān)部門的重視。

目前，中國風電回收市場尚處于起步階段，在風機批量化退役的時間節(jié)點來臨之前，市場需要對于回收問題建立認知，探索可以規(guī)?；慕鉀Q方案。因此，從行業(yè)層面的規(guī)范，到企業(yè)層面的技術(shù)革新，再到風電場業(yè)主對回收需求的對接，都是不可或缺的環(huán)節(jié)。