刍议风电行业如何保持高质量发展

2023-12-03张学伟杨飞龙李铁

科学与信息化 2023年20期

张学伟杨飞龙李铁

大唐洱源风雨风电有限责任公司云南大理 671200

引言

在2022年10月，中国共产党第二十次全国代表大会的报告中，习近平总书记明确提出，实现卓越的发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。在中国进入“十四五”时代之际，风力发电行业正处于蓬勃发展的时期，其规模不断扩大，呈现出迅猛增长的态势，产业投入的成本得到了大幅度降低，风力发电全面实现补贴减退。风力发电在供应电力方面取得更大突破，大型基地的开发模式已成为行业内普遍认可的观点，中国在风力发电领域的角色正在经历转型。在国家推动实现“双碳”目标的背景下，可再生能源，尤其是以风能和太阳能为主的能源，将逐渐取代传统能源成为未来发电的主要力量。

1 风电行业概况

1.1 风电的定义

风电是一种可再生能源技术，利用风能驱动发电机将其转化为电能，然后将电能输送至电网供应，这种清洁、环保的能源形式被称为风力发电或风电，由于风力对风轮的作用，当风流经过风轮时，风轮叶片受到气流的驱动，导致风轮开始自行旋转。风轮与发电机相连，使发电机也开始运转，发电机内的转子与定子之间的相对运动会引发电磁感应，从而将机械能转化为电能，如此产生的电能可以直接投入电力网络供电，或者存储在电池中以备后续使用。它是一种广泛可获得的资源，且无须人工开采，风力发电站可以建立在陆地或海上的适宜区域，充分利用自然的风能资源，是一种无污染、零排放的能源形式，对环境的影响较小。它不会产生温室气体和空气污染物，对气候变化和空气质量改善有积极作用。此外，风电的可持续性较高，因为风能是一种不会耗尽的资源，而且技术日益成熟，成本逐渐下降。

1.2 我国风电行业的发展历程

从20世纪70年代末，我国就开始关注可再生能源的利用，对风能资源进行了初步调查和研究，在迈入并网风电领域的开拓阶段后，进入21世纪以来，中国的风力发电行业经历了高速增长的阶段。政府加大了对风电产业的支持力度，出台了一系列政策和措施，包括补贴政策、上网电价政策和技术标准等，以推动风电的发展。与此同时，国内风力发电设备制造商也开始崭露头角，为市场提供了先进的风能发电技术和设备。2005年，中国成功突破风力发电装机容量达到1000kW的里程碑[1]。随后，我国的风电发展进入了高速增长阶段，相关部门鼓励地方和企业加大对风电的投资，加快风电项目的建设速度，同时，在内蒙古、甘肃、新疆等地，我国积极规划和建设了多个规模庞大的风能发电基地。在2010年代，中国的风力发电产业快速发展，首次超越美国成为全球最大的风能市场。到了2020年，全球风力发电新增装机容量达到96.7GW，较2019年增长了59%。中国的陆上和海上风电新增装机容量占据了全球新增风电装机容量的接近2/3，几乎达到了60%的比例。由此，我国的风电技术和设备制造能力也得到了显著提升，不仅能满足国内需求，还可以向国际市场输出风电设备。

2 风电行业发展现状

2.1 行业仍面临并网消纳制约

虽然我国拥有丰富的风能资源，但并网消纳能力的不足成为当前风电发展的主要挑战。数据显示，2018年，我国新疆、甘肃、内蒙古三省（区）的弃风电量占全国弃风电量的84%，达到了233亿kW时。在投资预警的监管下，一些省份如甘肃和新疆连续3年没有启动新的风电项目。尽管在2020年，全国的弃风电量有所减少，约为166亿kW时，但仍然存在弃风弃光的现象。然而，需要注意的是，在2016年到2019年期间，我国风电的新增并网容量年均达到20GW，而2020年全年的新增并网容量超过70GW。这意味着，2021年将成为风电消纳能力面临重要考验的一年。针对这一问题，国家能源局在2021年风电、光伏发电开发建设的征求意见稿中提出，未来电网部门在可再生能源项目并网中的决策权重将进一步提升。然而，从可再生能源发展的长远角度来看，传统电力系统在适应高比例可再生能源并网方面面临困境。因此，中央财经委员会第九次会议提出了构建“新型电力系统”的需求。未来的电力系统将不仅仅是在现有基础上进行修补和升级，而是从顶层架构出发，重新审视各种电源的定位和作用。通过资源匹配的最优化设计，构建一个适应高比例可再生能源发展的稳定、安全的电力系统，以跟上“碳达峰、碳中和”的步伐。这一构想已经在多个行业会议上得到认可[2]。在3月18日召开的“中国碳达峰碳中和成果发布暨研讨会”上，可再生能源学会风能专业委员会的秘书长指出，随着技术创新的推动，发电效率不断提高，未来制约风光发展的不再是成本，而是电网的发展。

2.2 对当地居住环境有一定的不良影响

大规模风电场建设占用了大片土地，导致土地资源压缩和生态环境破坏，对当地居民的生活和生态系统造成直接影响，发电机组的运行产生的噪音和振动也给周边居民的生活和休息带来明显干扰，让居住其中的人有明显不适感，并改变了当地风景和原有的视觉环境。

3 保持风电行业高质量发展的措施

3.1 国家政策大力支持

2021年，国家能源局发布了《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知（征求意见稿）》，提出了保障性和市场性两种并网方式的理念，为风电并网提供了政策依据。此举不仅确保了各省份的非水电消纳责任权重，还为更大容量的风电并网提供了机会。为了促进风电和光伏发电等行业的健康有序发展，五部委联合印发了《关于引导加大金融支持力度促进风电和光伏发电等行业健康有序发展的通知》。该通知针对行业面临的痛点，提出了一系列金融举措，包括补贴确权贷款、加大信贷支持力度、绿证缓解利息压力等，以缓解补贴资金滞后对行业发展带来的压力。国家倡导控制化石能源总量，提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，以新能源为主体构建新型电力系统。这一重要指示进一步凸显了风电在未来电力系统中的地位和作用。这些政策的落地和中央工作计划的提出，充分展现了我国在遏制气候变化、加快能源转型方面的决心和信心。政府对风电行业的大力扶持为行业发展提供了有力支持，为企业投资和技术创新提供了更加稳定的环境[3]。这不仅推动了风电装机容量的持续增长，也为清洁能源的推广和应对气候变化做出了重要贡献。

3.2 技术创新将是行业常态

随着风电技术的不断进步和成熟，技术创新成为推动行业发展的重要动力，风力发电机组的设计和制造方面取得了显著进展，提高了风能转换效率和发电能力，同时减小了机组的体积和重量，使其更加高效、可靠和经济。控制系统的创新使得风力发电机组能够更好地适应复杂的气象条件和电力网络需求，提高了风电场的稳定性，材料科学的进步也为风电叶片等关键部件的制造提供了更高性能的选择，减少了对有限资源的依赖。智能化和数字化技术的应用为风电场的运行和维护提供了更加精准和高效的手段，大大降低了运营成本，因此，技术创新将持续推动风电行业的进步和发展，不断提升其在能源转型中的地位和作用。

3.3 建立绿色电力消费市场

中央财经委员会第九次会议强调了建立绿色电力消费市场的重要性，这对于保持风电行业的高质量发展具有积极意义。随着我国绿色能源的不断增加，绿色电力消费市场将成为推动可再生能源发展的重要引擎。根据数据显示，我国“绿电”在全社会总用电量中的占比仅为27.7%，这意味着该市场仍有巨大的发展空间。为此，需要加大政策引导，控制化石能源消费、降低非技术成本，并深化电力市场化改革，进一步推动绿色电力的供给、传输、销售和使用环节的协同发展，实现“绿电”市场的建立和健康运行。通过建立绿色电力消费市场，可以提高“绿电”使用率，促进可再生能源的更大规模发展，为我国能源结构转型和绿色低碳发展提供有力支持[4]。

3.4 发展思路力求转变

过去，风电主要定位为一种电源，独立存在于电力系统中，随着能源转型的提出，风电将与整个电力系统及能源系统产生更多的联系。两部委联合发布《关于开展“风光水火储一体化”“源网荷储一体化”的指导意见》，其指导意见的转变也在推动风电发展思路的改变。以“30 60”目标为引领，强调经济社会发展的绿色转型，风电行业将加速形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局。这种转变的思路得到了政府的支持和引导。政策文件指出，多能互补型综合基地和源网荷协调互动将成为未来可再生能源开发的主流模式。风电行业将积极参与多能互补型综合基地的建设，实现多种能源的协同发展。此外，政府提出的“千乡万村驭风计划”和“乡村振兴”战略，也将促进风电在农村地区的推广和应用。

3.5 实现海外出口稳定增长

我国风电企业积极开展海外市场开拓，通过参与国际竞标和投标，积极争取海外风电项目，技术创新和质量提升使得中国风电产品在性能和可靠性方面具备竞争优势，为海外客户提供高品质的产品和解决方案。还要积极与当地合作伙伴合作，通过本地化生产和技术转让，提升产品在海外市场的竞争力，在合作中，中国企业不仅提供设备和技术，还积极参与当地的培训和人才培养，促进当地产业发展和技术进步。政府的外贸政策和对外投资政策也为风电行业的海外出口提供了支持，通过优惠贷款、税收减免和出口信用保险等措施，降低了企业的海外经营成本和风险，提高了出口的竞争力。

3.6 实现海上风电稳妥推进

作为清洁能源的重要组成部分，海上风电具有更广阔的发展空间和更大的潜力，我国积极倡导和推动海上风电项目的建设，以期能够利用海洋资源，增加清洁能源供应，实现能源结构转型。为了推动海上风电的发展，政府加大了政策支持力度，出台了一系列鼓励海上风电发展的政策，包括配套电网建设、项目审批加快、财税支持等方面的措施，为企业提供了有力的政策支持和市场环境。与此同时，风电企业积极投入到海上风电项目中，加强技术研发和创新，提高风电设备的性能和可靠性，以适应海上复杂的气候和环境条件。