清洁能源装备产业“飞”起来

2023-10-21黄晓勇

中国石油石化 2023年18期

文 ‖ 黄晓勇

我国清洁能源装备产业应抓住机遇加速发展，促进“双碳”战略推进。

在碳中和背景下，大力发展清洁能源正在成为全球应对气候危机的核心方案。各国纷纷制定碳中和目标，将能源转型放在重要位置，并加大对清洁能源领域的投资。从可再生能源的快速发展到电动汽车的崛起，再到能源存储技术的创新，清洁能源产业正在以令人瞩目的速度不断演进。

全球清洁能源发展步伐加快

全球清洁能源发展呈现出以下特点。

地缘冲突加速了清洁能源转型的步伐。俄乌冲突导致能源市场大幅波动，化石燃料和电力价格居高不下引发了以欧盟为中心逐步波及全球的能源危机，进一步凸显了传统化石燃料的不稳定性。在这种背景下，各国政府开始反思其能源供应的脆弱性，开始积极探索多元化能源供应的路径，将更多的注意力和资源投入到清洁能源的发展中。各国纷纷加大对新技术研发的投入，以提升在新兴清洁能源经济中的竞争力，主要途径在于加强新技术研发和开发更多的电气化终端用途。从能源储存技术到智能电网系统，再到碳捕集和利用技术，清洁能源产业不断涌现出新的创新技术，为能源转型提供了更多可能性。

●供图/视觉中国

各国纷纷出台新政策推动清洁能源产业发展。今年2 月，欧盟委员会提出了一项绿色协议产业计划，以多管齐下的方式实现清洁能源转型承诺，应对美国《通货膨胀削减法》，也旨在降低欧洲大陆对中国清洁能源技术的高度依赖。同时，亚洲多国和其他能源消费大国陆续出台了一系列支持清洁能源发展的政策，以期树立自身能源生产和供应的竞争优势。此外，国际合作成为推动全球清洁能源产业发展的重要动力，一些国际组织和多边合作机制通过促进清洁能源技术的共享为发展中国家提供技术支持和培训，加速其清洁能源产业的发展。

氢能和核能在能源转型中的重要角色愈发受到全球关注和重视。作为一种高效的能源媒介，绿色氢能被认为是能够在能源存储、交通燃料和工业生产等领域发挥重要作用的关键能源形式。多个国家已将绿色氢能产业列为战略性发展方向，投资于氢能技术的研发和生产，欧盟、德国、日本等国纷纷提出了雄心勃勃的绿色氢能发展计划。此外，多个国家加强了对核能发展的支持，一些国家通过资助新核反应堆设计和延长核电厂运行寿命等方式推动核能技术的创新和发展。例如,法国和英国等国提高了对新核反应堆设计的资助，加拿大为包括核能在内的清洁能源研究计划提供额外资金，日本讨论将核电厂运行寿命延长到60 年以上。这些举措表明，国际社会越来越认识到核能在能源低碳转型中的重要作用，致力于推动核能产业的发展。

需求驱动我国清洁能源发展

凭借绿色结构性优势，中国日益成为全球清洁能源转型的中流砥柱，在清洁能源技术创新、装备制造、价值链优化等领域展示出引领性角色。目前，中国的初创企业吸引了全球超过1/3 的早期能源风险投资，在全球清洁能源技术价值链中日益发挥着不可替代的重要作用。

中国清洁能源装机容量不断攀升，成为全球绿色能源发展的佼佼者。2021年，中国成为全球首个可再生能源装机容量超过1 太瓦的国家，这使得中国在清洁能源领域的引领地位得到了有力印证。同时，中国风电、太阳能热、光伏发电、水电装机、新能源汽车产销等领域在世界上均名列前茅，为全球清洁能源领域的发展做出了突出贡献。

中国市场消费需求加速增长，为清洁能源供给能力的提升创造了有利条件。2015～2022 年，中国煤炭、石油等高碳高污染能源市场消费比例不断下降，天然气、风电、水电、光电、核能、地热能、生物质能等绿色清洁能源市场消费比例持续攀升。2022 年，中国清洁能源消费量达13.97 亿吨标准煤，同比增长4.51%，占全国能源消费总量比例达25.9%，较上年提升0.4 个百分点。随着国内工商业、居民生活电力能源需求不断提高及生态环保意识增长，在国家系列政策持续推动下，中国清洁能源消费市场进入加速发展阶段。在市场需求驱动下，国内天然气、海洋能、太阳能、风能等清洁能源生产、利用率不断提升，清洁能源产业加速发展，行业市场加速扩容，持续助力能源结构优化发展。

中国清洁能源技术创新和产业链建设不断取得新突破。中国光伏产业在全球范围内贡献了超过70%的产能，同时风电整机制造企业中有7 家位列全球前十，这显示出中国在太阳能和风能领域的引领地位。另外，近年来中国在电动汽车电池领域同样表现出强大的创新和制造能力。中国的清洁能源技术创新不仅局限于技术本身，还涉及整个产业链的建设。中国在清洁能源产业链上的不断完善和优化，使得清洁能源生产更加高效和可持续。

中国不断加强清洁能源领域的全球合作。面对欧美在全球清洁能源治理中的地缘安全化转向，中国仍然倡导通过开放共赢的国际多边合作来同世界分享发展机遇。近年来中国同相关国家和地区组织成立了中国—东盟清洁能源能力建设计划、中国—阿盟清洁能源培训中心、中国—非盟能源伙伴关系、中国—中东欧能源项目对话和合作中心等多个区域清洁能源合作平台，面向不同区域开展清洁能源援助、合作开发、技术交流和能力培训活动。2022 年9 月，在全球发展倡议框架下，国家能源局发布《全球清洁能源伙伴关系概念文件》，旨在打造绿色、包容的新型全球伙伴关系，以加快发展中国家清洁能源的部署与开发，加速推进全世界范围内可持续能源的普遍可及。

我国清洁能源装备产业飞速发展

全球风电、光伏、储能等装备产业相关的利好政策频出，而水力发电装备行业的支持政策相对较少且趋向保守，在生物质发电设备行业，各国和地区根据当地生物质资源特征有相应的支持政策。这表明不同国家和地区为适应各自的资源和市场情况，在清洁能源装备产业发展上采取了差异化的政策措施。

习近平总书记在四川考察时强调，要科学规划建设新型能源体系，促进水风光氢天然气等多能互补发展。建设新型能源体系关键在于构建新型电力系统。未来随着非化石能源的大规模高比例开发利用，能源体系将发生深刻变革，电力系统在新型能源体系构建中的作用尤为凸显。受“双碳”战略推进和构建新型电力系统影响，中国风能装备、光伏装备、核能装备、水电装备需求不断提升。其中，光伏装备产业已发展较为成熟，拥有较为完善的产业链和国际领先的技术水平，陆上风能装备技术较为先进，海上风能装备技术仍需多路突破，氢能装备、海洋能装备技术水平不断提高，中国清洁能源装备产业规模持续稳步增长。根据国家能源产业发展规划，“十四五”期间全国清洁能源装机将新增超过7 亿千瓦，其中预计新增水电8600万千瓦、风电2.1 亿千瓦、光伏发电3.3亿千瓦，直接拉动清洁能源装备市场需求扩大到2 万亿元以上，为清洁能源装备产业发展提供广阔空间和巨大市场。

中国清洁能源装备产业在技术创新和产业升级等层面上都呈现出深入发展的趋势。

清洁能源装备向网络化智能化方向转型。在国内各级电网中，配电网的基础设施建设最为薄弱。过去，由于配电网投资不足，设备老化和技术性能低劣，高耗能设备多，电能损耗率高，造成能源大量浪费和环境污染，尤其是农村电网问题表现更为突出。近年来，随着计算机技术、数据处理技术、信息传感技术、通信和数据存储技术和电力电子技术的发展及各科学技术间的融合，电气成套设备的智能化逐步成为行业发展的重要趋势。智能化成套设备使配电系统的保护、控制、监控和测量集中起来。实现配电网络自动化，为广域监测和诊断系统奠定了基础，确保电力系统的安全、可靠、经济运行。

清洁能源和储能技术深度融合。清洁能源的波动性和间断性是发展的一大挑战，因此清洁能源与储能技术的深度融合将成为趋势。“双碳”目标下，储能技术在火电灵活性改造、需求侧管理措施、可再生能源消纳及其他形式的应用具有重要的作用。国家“十四五”规划将氢能与储能纳入战略性新兴产业，列入产业赛道。不少企业正加速氢储能布局，积极推动氢能制储输用全产业链发展。储能技术的不断创新，使电力系统能更好地应对能源波动和需求峰谷，为清洁能源大规模应用创造了有利条件。

清洁能源装备应用模式呈现出新业态。风电行业正呈现大型化、规模化趋势，“风电+”的模式逐渐崭露头角。2022 年8 月，工信部、财政部等五部门印发《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》（下称《计划》）明确，加快构建支撑能源清洁生产和能源绿色消费的装备供给体系，助力碳达峰目标顺利实现。《计划》提出的风电+电解水制氢技术、风电+淡化海水模式等将风电与其他能源形式进行有机结合，以应对不同地区的能源需求和资源情况。这不仅有助于提高能源利用效率，还能减少对传统能源的依赖，推动清洁能源的广泛应用。在光伏领域，“光伏+”的发展也呈现出强劲的势头。光伏建筑一体化、农（牧）光互补、渔光互补等复合开发模式，使光伏发电不再局限于传统的发电场地，而是与建筑、农业、渔业等领域相结合，实现多重效益。同时，光伏与5G 基站、大数据中心等领域的融合发展，进一步扩大了光伏的应用范围，为能源转型提供了更多可能性。此外，新型储能+可再生能源发电、分布式新能源、微电网等模式将可再生能源与储能技术相结合，大大提高了能源系统的灵活性和稳定性。

发展机遇与挑战并存

随着全球能源转型进入全面发展阶段，清洁能源装备产业正迎来一个黄金发展期，其前景极为广阔。

全球资本市场对清洁能源装备产业的关注度逐渐攀升，清洁能源装备成为投资者关注的热门领域之一。清洁能源装备产业的快速发展吸引了大量资本涌入，这为行业的技术创新和产能扩张提供了重要支持，也使企业在全球市场竞争中获取了更多的机会。

清洁能源装备产业利好政策频频出台。国家决策部门制定的风电、光伏、储能、新型燃料电池技术及超级电容器技术政策和补贴政策为清洁能源装备企业的发展提供了良好的政策环境和发展机遇。这种政策支持不仅鼓励了企业投入研发，还刺激了市场的需求，推动了行业的持续增长。

清洁能源装备产业正迎来前所未有的技术创新机遇，这将为清洁能源产业注入新的动力和活力。在风能领域，智能化风力涡轮机被认为是未来发展的新机遇。通过先进的控制系统和数据分析技术，智能化涡轮机将能够实现风电场的智能化运维和优化，这一技术的应用将使风能发电更加稳定可靠。在太阳能领域，高效太阳能电池板、柔性太阳能设备和太阳能储能技术等将在很大程度上推动光伏发电的发展。此外，人工智能、大数据等先进技术的应用也将大大提高清洁能源装备的智能化水平。通过实时监测和数据分析，设备可以做出更准确的决策和调整，提高能源的利用效率，降低能源的浪费。智能化的清洁能源系统将能够根据实际需求进行智能化的调整和运行，从而更好地适应不同的能源供需情况。

综上所述，清洁能源装备产业在全球能源转型的背景下，正迎来广阔的发展机遇。国家政策、市场需求和技术创新的推动将共同助力产业不断壮大，为实现可持续发展和“双碳”目标做出更大的贡献，同时也为社会经济带来更多繁荣与活力。然而，在技术创新带来巨大机遇的同时，清洁能源装备产业也面临着一些挑战。

清洁能源装备发展面临技术壁垒和竞争。清洁能源装备产业的技术要求较高，涉及多个领域的综合应用。新技术的研发和应用需要跨越电力、机械、材料、控制等多个学科领域，因此需要克服不同学科之间的技术壁垒。同时，清洁能源装备产业在全球范围内的竞争愈发激烈，这种竞争推动着企业不断提升创新能力和核心竞争力。

清洁能源装备产业投资规模较大且周期较长，投资的不确定性和风险相对较高，未来可能会影响投资者信心和意愿。清洁能源装备产业投资涉及设备制造、项目建设等多个环节。风力发电机组、光伏电池板、储能系统等设备制造需要较长时间技术研发和制造周期，风电场、太阳能电站等项目建设涉及土地、基础设施和设备安装等环节，需要投资者持续投入资金并承担建设期间的风险。同时，清洁能源装备产业的技术进步迅速，投资者需要持续关注和应对新技术的变化。投资旧有技术可能会在短期内变得不具有竞争力，转向新技术则可能带来技术验证、市场认可等风险。

国际市场不确定性因素增加。地缘冲突、贸易保护主义和关税政策等国际因素给未来国际清洁能源设备产业的发展与合作特别是技术合作与交流带来了一定负面影响与不确定性，能源技术开发与合作、能源市场开拓面临较大的不确定性。