全球的可再生清潔能源正進(jìn)入風(fēng)力時代,雖然水能和太陽能也都是清潔能源,但能用于開發(fā)的水力資源畢竟是有限的,太陽能對場地環(huán)境有一定的要求且能源利用效率尚須提升。
相比之下,風(fēng)能資源尤其是廣闊海洋所蘊(yùn)藏的風(fēng)力資源卻很豐富,例如我國5-50米水深、70米高度的海上風(fēng)電區(qū)域中,預(yù)計可供開發(fā)的資源就可達(dá)5億千瓦,這還不包括更加廣闊的深海和遠(yuǎn)海。
海陸并舉,全球都在加速布局風(fēng)電項目
如果把全球的風(fēng)電項目的建設(shè)比作一場馬拉松比賽的話,那么我國已經(jīng)把其它所有的對手遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在了身后,去年我國風(fēng)能和太陽能的新增發(fā)電能力幾乎相當(dāng)于2020年西班牙全國的總發(fā)電量,這其中風(fēng)電的新增發(fā)電能力近5000萬千瓦,尤為引人矚目的是海上風(fēng)電項目。
去年我國的海上風(fēng)電裝機(jī)容量猛增了近1700萬千瓦,同比增長了452.29%,不僅是2020年以前國內(nèi)全部累計裝機(jī)容量的1.8倍,而且比過去5年全球其他國家風(fēng)力新增裝機(jī)容量的總和還要多,目前我國的海上風(fēng)電裝機(jī)容量為2600萬千瓦,已接近了全球總量的一半。
截止到現(xiàn)在為止,我國風(fēng)電的裝機(jī)容量已突破了3億千瓦大關(guān),已連續(xù)12年穩(wěn)居全球第一,風(fēng)電占國內(nèi)全部電力裝機(jī)總量的13.8%,僅次于火電(53%)、水電(16.4%),位列第三。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展也帶動了國內(nèi)企業(yè)的快速成長,2020年全球前十大風(fēng)機(jī)商中,我國企業(yè)占據(jù)了七席,其中龍源電力自2015年起就一直穩(wěn)居全球最大風(fēng)電開發(fā)商的位置,金風(fēng)科技曾是全球年度裝機(jī)量最大的風(fēng)機(jī)商。
眾所周知,電力需求往往是一個國家經(jīng)濟(jì)活躍程度的縮影,我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展自然也帶來了強(qiáng)勁的電力需求,恩伯(英國氣候智庫)的數(shù)據(jù)顯示,從2017年到2021年,我國的電力需求增長了28%,僅增長的電力需求就超過了去年印度全國的發(fā)電總量。
并且我國已經(jīng)就雙碳問題向全世界做出了莊嚴(yán)的承諾,因此要在保證經(jīng)濟(jì)增速的前提之下,實現(xiàn)向可再生清潔能源領(lǐng)域的順利轉(zhuǎn)型,這就需要繼續(xù)加強(qiáng)在風(fēng)能、太陽能、核能等方面的投入。
在全球經(jīng)濟(jì)都在向可再生清潔能源轉(zhuǎn)型的大環(huán)境之下,如何逐步提升風(fēng)能的開發(fā)利用率,這已經(jīng)成為世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)之一,近幾年世界上各經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家都在加大對風(fēng)電領(lǐng)域尤其是海上風(fēng)電項目的資金投入和建設(shè)力度。
美國此前推出了能源轉(zhuǎn)型政策,提出了要在2030年前至少新增3000萬千瓦海上風(fēng)電的目標(biāo),然而美國運(yùn)營中的海上風(fēng)電裝機(jī)總量距離這個目標(biāo)尚差距甚遠(yuǎn),而且據(jù)測算,美國要實現(xiàn)減碳目標(biāo),到2050年僅在東海岸就需要新增至少3億千瓦的海上風(fēng)電裝機(jī)容量。
從目前的進(jìn)度來看,美國要完成其承諾的減碳目標(biāo)似乎是天方夜譚,不過近段時間以來,美國各州都在加速興建海上風(fēng)電項目,馬里蘭州和馬薩諸塞州公布的計劃是2026年以前總計新增風(fēng)能裝機(jī)容量320萬千瓦,加州將把海上風(fēng)電的預(yù)算從2000萬美元提高到4500萬美元。
但同時美國的風(fēng)電計劃也面臨著因政治博弈導(dǎo)致1.75萬億美元“重建美好未來”法案被否、政府部門審批風(fēng)電項目流程繁瑣、財務(wù)嚴(yán)重透支及債務(wù)上限不斷升高、基礎(chǔ)配套設(shè)施嚴(yán)重不足等問題,距離實現(xiàn)目標(biāo)仍然是困難重重,存在著諸多變數(shù)。
與之相對應(yīng)的是,歐洲和東亞各國的風(fēng)電建設(shè)正進(jìn)行得如火如荼,呈現(xiàn)出高速擴(kuò)張之勢,作為對海上風(fēng)電最早開發(fā)應(yīng)用的地區(qū),歐洲目前仍然是全球風(fēng)能資源利用得最為充分的地區(qū),而且在技術(shù)研發(fā)與裝備制造方面也一直保持著領(lǐng)先的優(yōu)勢。
歐盟的目標(biāo)是到2030年海上風(fēng)電的裝機(jī)總量要從目前的2500萬千瓦提升到1.1億千瓦,2050年要進(jìn)一步提高到目前水平的25倍以上,為此英國、法國、丹麥等國仍在抓緊建設(shè)海上風(fēng)電項目,目前英國和德國的風(fēng)電裝機(jī)總量僅次于我國,分別位列全球第二、三位。
萬事已俱備,風(fēng)電的更大規(guī)模應(yīng)用正是恰逢其時
風(fēng)能是一種隨處可見、非常豐富的綠色能源,在國內(nèi)廣闊的地域都能發(fā)揮其作用,例如風(fēng)能可以廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活之中,它不僅能深刻改變當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的能源使用結(jié)構(gòu),保護(hù)生態(tài)環(huán)境,還能發(fā)展農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì),盤活鄉(xiāng)村閑置的土地及產(chǎn)業(yè)資源,在降低鄉(xiāng)村能源支出的同時,也能為使用者創(chuàng)造出一筆額外的收入。
記者認(rèn)為,經(jīng)過了多年的穩(wěn)定發(fā)展,我國的風(fēng)能產(chǎn)業(yè)在政策、技術(shù)、可用資源總量等方面,已經(jīng)具備了更大規(guī)模開發(fā)利用的基礎(chǔ)條件,歸納起來看的話,主要有以下的幾個顯著特點(diǎn):
一是風(fēng)能資源豐富且分布廣泛,我國傳統(tǒng)的高風(fēng)速優(yōu)質(zhì)資源區(qū)集中于“三北”地區(qū),而國內(nèi)大部分地區(qū)屬于低風(fēng)速資源區(qū)域,當(dāng)前低風(fēng)速開發(fā)技術(shù)正日益成熟,這也為風(fēng)能發(fā)電在全國的大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。
有數(shù)據(jù)顯示,目前已開發(fā)的風(fēng)能資源尚不到蘊(yùn)藏量的5%,國內(nèi)可供開發(fā)的低風(fēng)速資源至少在10億千瓦以上,與陸地資源相比,海上的風(fēng)能資源則更為豐富,我國擁有超過1.8萬公里的海岸線,可利用海域面積有300多萬平方公里,世界銀行預(yù)計,我國的海上風(fēng)電開發(fā)潛力接近3000GW,未來該領(lǐng)域?qū)⒊蔀槲覈L(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的絕對重點(diǎn)。
二是閑置的土地資源豐富,尤其是廣大農(nóng)村還有大量的零散土地,如田間地頭、房前屋后、丘陵山坡、灘涂荒地等處,只要是高度位置合適的零散地方,都可以充分利用起來。
據(jù)估算,除了國家規(guī)定不可建設(shè)的區(qū)域以外,可利用的區(qū)域面積大概在100萬平方公里左右,當(dāng)然,對鄉(xiāng)村風(fēng)能資源開發(fā)利用的限制因素主要還在于相關(guān)的配套政策和用地規(guī)劃指標(biāo)方面。
三是風(fēng)電遠(yuǎn)程管理技術(shù)已經(jīng)是漸趨成熟,現(xiàn)在可以通過遠(yuǎn)程管控平臺對分散于各區(qū)域的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行集中統(tǒng)一的監(jiān)控和管理,除了必須的維修保養(yǎng)作業(yè)以外,基本上不需要工作人員到現(xiàn)場進(jìn)行操作。
這樣既大幅度地降低了日常運(yùn)維成本,又極大地提升了風(fēng)力發(fā)電的綜合經(jīng)濟(jì)效益,并且產(chǎn)生的風(fēng)電除了自用以外,還能自動接入現(xiàn)成的10kV-110kV輸電線路,以進(jìn)一步提升電能的整體利用效率。
四是風(fēng)電項目已具備了廣泛應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和市場條件,如安裝10兆瓦機(jī)組的成本在6000萬左右,保守估計一年利用3000小時,年發(fā)電量就是3000 萬千瓦時,按照城市生活用電每度0.5元計算,一年就有1500萬元左右的收入。
除去折舊、損耗等成本后,剩余收入既能保證風(fēng)電開發(fā)企業(yè)擁有合理的收益水平,也能增加農(nóng)村的集體經(jīng)營性收入,現(xiàn)在很多省份都制定了提升集體經(jīng)濟(jì)收入水平的目標(biāo),如浙江省計劃到今年底,基本實現(xiàn)全省行政村的集體經(jīng)濟(jì)年收入達(dá)到20萬元以上。
很明顯,風(fēng)電項目是實現(xiàn)該目標(biāo)的有效途徑之一,從長遠(yuǎn)來看,風(fēng)電項目能給農(nóng)村帶來高質(zhì)量、可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益,能在助力鄉(xiāng)村振興方面發(fā)揮出重要作用。
五是風(fēng)電項目可以促進(jìn)當(dāng)?shù)氐母黜棶a(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,風(fēng)電項目不僅可以帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益和改善鄉(xiāng)村的生態(tài)環(huán)境,它還可以融入當(dāng)?shù)氐淖匀慌c人文景觀之中,助力以鄉(xiāng)村游、周邊游、短途游為目的旅游資源及項目的開發(fā),如特色小鎮(zhèn)、風(fēng)景民宿、野外露營等等,風(fēng)電項目能在一定程度上推動當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)及服務(wù)業(yè)的發(fā)展。
如華能河南湯陰、濮陽等地的風(fēng)電項目,就與當(dāng)?shù)氐淖匀伙L(fēng)景、生態(tài)環(huán)境和人文歷史融合在一起,在帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,還促進(jìn)了現(xiàn)代新農(nóng)村生態(tài)環(huán)境建設(shè)的和諧發(fā)展。
在后補(bǔ)貼時代,風(fēng)電行業(yè)如何揚(yáng)帆疾馳
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,在政策扶持引導(dǎo)和市場巨大需求雙重利好因素的帶動之下,我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)躍居全球第一,在國際上也具有相當(dāng)?shù)母偁帉嵙εc領(lǐng)先優(yōu)勢,未來在雙碳政策的激勵下,整個行業(yè)還將迎來更加迅猛的發(fā)展勢頭。
當(dāng)前國內(nèi)可開發(fā)的風(fēng)電資源日益豐富,我國“三北”地區(qū)集中了優(yōu)質(zhì)的高風(fēng)速資源,但這些地區(qū)的風(fēng)力資源供應(yīng)大于電力的實際需求,而經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、處于電力負(fù)荷高峰區(qū)域的東部、中部和南部地區(qū),雖然有豐富的低風(fēng)速資源,但因為以往一直受技術(shù)的限制,企業(yè)只能開發(fā)風(fēng)速在8-9米/秒的風(fēng)能資源。
現(xiàn)在隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,5米/秒以下的低風(fēng)速資源也逐步進(jìn)入了可開發(fā)的范圍,這意味著未來會有更多的風(fēng)能將進(jìn)入可開發(fā)利用范疇,中國可再生能源學(xué)會的最新數(shù)據(jù)顯示,我國風(fēng)速在6.5米/秒以下的低風(fēng)速區(qū)域新增裝機(jī)容量達(dá)到了1060萬千瓦,同比增長幅度高達(dá)96.9%。
記者認(rèn)為,低風(fēng)速區(qū)域?qū)⒊蔀轱L(fēng)電項目的下一片“藍(lán)海”,未來陸上風(fēng)電能源的開發(fā)已經(jīng)開始了南移的趨勢,低風(fēng)速區(qū)域的能源開發(fā)正在明顯提速,去年前3季度的風(fēng)力新增裝機(jī)容量中,來自低風(fēng)速區(qū)域的增量就占了約60%。
未來無論是陸上風(fēng)電,還是海上風(fēng)電都需要進(jìn)一步實現(xiàn)裝機(jī)容量大型化,如提高風(fēng)機(jī)功率、風(fēng)輪直徑和提高塔筒高度,這樣可以提升發(fā)電的功率與效率,降低相應(yīng)的用地、運(yùn)輸、建設(shè)和運(yùn)營成本,從而能提高入網(wǎng)電價的競爭力和實現(xiàn)較高的投資回報率。
目前低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電項目的發(fā)電成本多在每度電0.3元以上,基本上能與當(dāng)?shù)氐娜济弘妰r持平,但仍高于中高風(fēng)速區(qū)域每度電不到0.2元的發(fā)電成本,因此未來還有進(jìn)一步挖潛增效、價格下探的空間。
今年海上風(fēng)電的發(fā)展尤其值得關(guān)注,因為今年也被稱為海上風(fēng)電平價元年,在沒有價格補(bǔ)貼的加持之后,大多數(shù)企業(yè)正處于必須盡快降本增效的全新競爭階段,產(chǎn)業(yè)鏈面臨著較高的成本壓力,在未來10MW級風(fēng)電裝備大規(guī)模成熟應(yīng)用以后,度電成本才會與主流電價持平。
與此同時,海上風(fēng)電還要繼續(xù)向深海和遠(yuǎn)海方向延伸,因為海岸線附近的風(fēng)電資源畢竟是有限的,廣闊的海洋深處還蘊(yùn)藏著近乎無盡的風(fēng)力資源,而且以后海上風(fēng)電設(shè)施的固定方式也會改變。
比如現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了漂浮式的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),這樣就可以提供穩(wěn)定靈活的基礎(chǔ)支撐,而且隨著未來科技的進(jìn)步,這些設(shè)施也許還可以由人工遙控或自動移動到風(fēng)力充沛的海域,以進(jìn)一步提高風(fēng)力發(fā)電效率。
在大力推動風(fēng)電項目的同時,我們還應(yīng)當(dāng)看到,現(xiàn)在鄉(xiāng)村的電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)總體還比較薄弱,如果風(fēng)電項目產(chǎn)生的多余電力不能順暢地輸往缺電地區(qū),那么風(fēng)電項目所能帶來的各種優(yōu)勢也就無從談起,因此不斷加強(qiáng)鄉(xiāng)村電網(wǎng)各項設(shè)施的建設(shè)、逐步提升電網(wǎng)容量、改善用電環(huán)境與暢通電力外送通道等工作也是需要相關(guān)部門重視的問題。
結(jié)語
當(dāng)前我國的煤炭需求量仍然處在一個比較高的水平上,因此只有繼續(xù)大力推動各種可再生能源和清潔能源的建設(shè)與使用,才能逐步降低對化石能源的依賴性,這對于實現(xiàn)我國關(guān)于雙碳的氣候承諾也是至關(guān)重要的,隨著各項風(fēng)能規(guī)劃的逐一落地實施,未來我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)必然會進(jìn)一步發(fā)展壯大,最終實現(xiàn)更高質(zhì)量、更高水平的發(fā)展目標(biāo)。
原標(biāo)題:萬事俱備又迎東風(fēng),風(fēng)電產(chǎn)業(yè)順勢揚(yáng)帆起航