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《风能》封面故事|不负韶华,继往开来——“中国风电这十年”企业家访谈录

2022-12-23 来源:《风能》杂志 浏览数:5098

《风能》特邀部分开发企业和整机制造企业的负责人, 共同总结过去十年的发展成果,畅想未来新蓝图。

  笃行十载结硕果,踔厉奋发谱新篇。在能源转型中,可再生能源挑起大梁,风电行业以迎难而上的决心和开拓进取的勇气,换来今日之成就。《风能》特邀部分开发企业和整机制造企业的负责人, 共同总结过去十年的发展成果,畅想未来新蓝图。
  王武斌:过去十年,我国能源转型不断向纵深推进,新能源产业蓬勃发展,风电行业也发生了翻天覆地的变化。十年前,我国风电装机规模及单机容量都相对较小。经过十年的发展,2021年年底我国风电累计并网装机容量突破3 亿千瓦大关,比2012 年增长了4.4 倍,连续12 年稳居全球第一;2022 年前三季度,全国风电平均利用率达到96.5%,全国风电发电量达5441 亿千瓦时,风电在电力供应中所占的比例不断提升;我国风电产业体系更加完整成熟,以海上风电为例,风电机组单机容量从最初的1.5MW 发展到16MW,有力带动了我国风力发电机、轴承、叶片、光纤电缆、电力电子器件等高精尖材料、装备的自主研发和生产,以及勘察、设计、施工、安装、调试、监理、运维等方面能力的全面提升。十年来,在全行业的共同努力下,我国风电产业走出了一条从小到大、从弱到强的崛起之路,为国家建设“制造强国”作出突出贡献,成为全球新能源产业转型升级的重要力量。
  张志武:党的十八大提出“推动能源生产和消费革命”,十年来,中国能源行业实现飞速发展。目前,我国电力总装机、新能源和可再生能源电力的装机和发电量均居世界首位,我国已建成全球最大的清洁电力供应体系;电力技术装备国产化水平跃升,大容量风电、光伏、特高压输变电等技术研发和制造水平步入世界先进行列。作为以清洁能源为主业的中央企业,中广核新能源有幸参与和见证非凡十年的诸多重要时刻。截至目前,中广核在国内新能源项目在运装机总容量已突破3000 万千瓦,过去十年来装机规模增长了9 倍,并在30 个省份进行了全面布局。
  唐坚:十年来,中国风电行业实现迅猛发展,2015 年2 月,中国成为世界上第一个风电累计并网装机容量突破1 亿千瓦的国家。同年,国家能源集团龙源电力风电控股装机容量达到1576.5 万千瓦,成为全球最大风电开发运营商,并一直保持至今。自2021 年开始,行业规模快速扩张,风电度电成本大幅下降,发展质量不断提升。高塔筒、长叶片风电机组技术迭代加快,低风速区域可开发空间迅速释放,技术进步使中国陆上风电和海上风电开始进入平价时代。同时,中国风电行业在发展过程中一次次突破自然资源的限制,不断扩展开发疆界。以龙源电力为例,我们自主创新海上风电单桩基础施工技术,引领低风速资源开发技术进步,推动长叶片技术升级,促进内陆地区大量低风速资源得以开发利用。我们在海外自主开发、自主建设、自主运营风电项目,也为国企“走出去”探索出一条有益的发展路径。
  武钢:十年来,能源转型、绿色发展理念逐步成为我国社会各界共识,从“绿水青山就是金山银山”,到“四个革命,一个合作”,再到“碳达峰与碳中和目标”的提出,我国可再生能源迎来跨越式发展。十年中,金风科技坚持风电装备技术创新、坚持国际市场开拓,牢牢把握住了数字化转型、零碳、水务等新业态的发展节奏,为“百年金风”打下坚实基础。过去十年,通过科技创新、产业链优化,以金风科技为代表的中国风电企业在机组大型化、智慧化、风电场规模化等方面实现跨越式发展,使中国风电真正实现平价上网。自2021 年起,新建的陆上风电场不再依赖国家补贴,整个行业仍然保持着旺盛的生命力和市场竞争力,市场容量没有因为失去补贴而萎缩,2021 年中国陆上风电新增并网装机容量超过3000 万千瓦。在用能成本方面,2021 年以后新建风电场会为国家节省至少0.2 元/ 千瓦时的补贴投入,相当于仅2021 年一年的新建陆上风电项目,相比2021 年前的有补贴风电场,全生命周期为国家、工商业电力用户节省用能开支达2400亿元。
  张传卫:能源是工业的粮食、国民经济的命脉。党的十八大以来,习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为新时代我国能源高质量发展指明了方向。双碳目标的提出,进一步指明了我国能源发展变革的战略方向。
  
  近五年来,可再生能源提供了全球新增发电量的60% 左右,中国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显着,装机规模稳居全球首位,发电量占比稳步提升,成本快速下降,已进入平价无补贴发展的新阶段。
  田庆军:2020 年9 月22 日,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出双碳目标,风电行业迎来前所未有的发展机遇。回顾过去十年,中国风电从依赖补贴到平价上网再到低价参与市场化交易,经济性显着提升;风电开发从保障性并网到源网荷储再到孤网运行,绿电制氢、制氨、制醇产业快速发展,风电消纳有了更广阔空间;风电装备从系统集成到自研再到自制,关键部件和技术已基本实现国产化替代,产业链竞争力大幅提升;机组技术创新加速迭代,从引进国外技术到深耕国内再到走向国际,“出海”步伐加快,全球市场占有率快速提高。
  高玲:首先,过去十年,我国坚定不移推进清洁低碳、安全高效能源体系建设,国家“碳达峰、碳中和”战略目标的制定将整个可再生能源产业,拉入到国民产业经济发展的主赛道上,对整个行业长期发展带来极大利好。其次,补贴退坡带动需求端“抢装”。我国2020 年风电新增并网装机容量达到历史性的7167 万千瓦。再次,我国新能源行业发展迅猛。截至2021年年底,风电累计装机容量超过3.4 亿千瓦,连续十多年稳居全球首位。最后,我国大力推进“两个一体化”建设,“风光水火储一体化”促进不同电源间优势互补,提高电网适应性;“源网荷储一体化”大幅度提升新能源的消纳能力,是构建新型电力系统的关键支撑。
  
  王武斌:一是,党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央提出了“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为新时代能源高质量发展指明了前进方向。二是,在能源安全新战略指引下,我国能源政策呈现坚持清洁低碳导向、加快能源绿色低碳转型的特征,一系列政策支持、财政补贴和税收减免,有力支撑了我国风电从产业化初期向规模化发展,最终实现大规模商业化发展,并积极参与全球竞争。三是,风电行业的强大韧性与蓬勃活力。特别是近年新冠肺炎疫情反复延宕、国际形势复杂,同时陆上风电、海上风电均全面进入平价时代,产业链上下游坚持创新驱动发展,无论是单机容量大型化、高塔筒、抗台风、漂浮式、远程诊断等技术创新,还是“源网荷储一体化”“风电‘打捆’配套火电”“风电+ 储能”“风电+ 氢能”“海上风电+ 海洋牧场”“分散式风电+ 乡村振兴”等模式创新,都有力拓展了开发场景,促进了成本下降,提升了行业竞争力,为新型电力系统建设提供了可行方案。
  张志武:首先,国家的绿色发展与能源革命的顶层设计和政策引导对风电行业大发展至关重要,在“十二五”“十三五”可再生能源规划指引下,十年来我国风电装机规模由7500 万千瓦增长到3.5 亿千瓦,实现了跨越式增长。早期的电价补贴政策为风电的茁壮成长保驾护航,行业全面进入平价上网时代,双碳目标的推进更是推动行业实现爆发式增长。其次,主要发电企业始终充当着行业发展排头兵角色,协同产业链相关方积极应对和解决行业发展面临的各种问题,有力助推国家政策的落地和产业的规模化发展。再次,技术创新进步是风电行业大发展的核心支撑,我国风电整机自主研发能力提升,大功率风电机组逐步普及,5MW 以上机型成为主流,近十年单位千瓦造价降低30%以上,大大提升了风电整体竞争力。同时,电网技术进步,尤其是特高压技术的成熟、灵活性调节资源不断丰富及调节能力持续提升,都显着提升了电网接纳风电的能力,使风电利用率不断提高。
  唐坚:一是,政策支持力度大。过去十年,我国形成了以可再生能源法为基础,以战略规划、产业政策、标准体系和监管规则体系为重要组成的一套相对完备的可再生能源政策体系,有力保障了行业健康发展。自2009 年起实施的风电补贴政策,为产业规模化发展注入了强劲动力。二是,技术进步速度快。中国的风电技术持续进步,风电整机企业自主研发能力加快,高塔筒、长叶片、大容量风电机组持续更新换代,风电设备零部件国产化程度进一步提升。适应高海拔、低风速、台风、风沙、岩基海床等特殊风况和环境条件的技术体系基本完善,有力地支撑了我国内陆和海上风电场的开发。三是,项目开发投资积极。以“五大六小”为首的发电企业均将发展重心转向新能源增长,风电投资陆续成为各家电力企业的主要投资增长点。近十年,我国风电装机增长了7 倍,年复合增长率达到21%,保持全球领先。四是,电网建设成果显着。过去十年,我国加快建设特高压输电大通道和可再生能源并网工程,成为解决可再生能源消纳问题的关键之举,很大程度上解决长期以来的弃风问题。
  武钢:在不断优化风电机组成本的同时,金风科技直驱永磁和中速永磁两大技术路线产品,以其高可靠性和高发电量的优势,赢得客户和市场的广泛信赖。过去的十年,金风科技的国际项目分布从20 个国家,增加到六大洲的34 个国家,在亚洲(不含中国)、北美洲、大洋洲、南美洲等地区的装机容量均超过100 万千瓦。国际业绩持续增长的背后是金风科技属地化不断深化的结果,公司与全球七大片区的本土能源、电力、银行、保险、科研等机构建立了共生共赢的朋友圈,成为在全球风电领域被广泛认可的中国品牌,为全球千家万户送去清洁能源的梦想正在一步步实现。
  张传卫:在产品技术创新方面,明阳智能不断向新材料、新部件、新装置和新型解决方案全价值链延伸,先后攻克了海上超大型抗台风风电机组技术、海洋能源和海洋工程系统技术、深远海柔性直流送出系统、高端核心部件等一系列重大关键核心技术。2021 年,明阳智能推出16MW 全球单机容量最大海上风电机组;2022 年发布双转子漂浮式海上风电平台。在工程技术创新方面,明阳智能自主研发设计的海上大型漂浮式基础,可实现工业化数字制造、模块化施工,岸上组装整体托运到目标海域,极大减少海上作业时间和建造成本。在运维技术的创新上,明阳智能建立风电场全生命周期智能需求管理,运用数字及智能管理平台,实现智慧管理、无人值守风电场,为客户提供资产管理与智慧化运营服务。
  田庆军:作为产业和技术革命的制高点,风电涉及多个前沿和交叉学科,代表中国科技引领全球进步方向。远景始终坚持用技术进步提升风电机组性能和可靠性,这取决于两个底层逻辑:一是风电机组设计与制造底层核心技术,远景不仅最早打开了风电机组控制“黑匣子”,并且通过技术穿透产业链,实现变频器、变桨系统、发电机、叶片、齿轮箱、主轴承等风电机组关键部件的自研设计与制造,为数字化奠定物理基础。二是基于远景EnOSTM智能物联操作系统的伽利略系统,反哺风电机组关键部件及整机系统的数字化设计,数字孪生模型与实体风电机组一体化进化,进一步提升风电机组性能和可靠性。
  高玲:第一,国家政策加持不断。随着一系列国家政策支持下的重大行业发展举措的实施,不仅推动着风电行业的快速平稳增长,也悄然重塑着行业的发展格局。第二,风电机组装备制造国产化效果显着,产业链建设蹄疾步稳,风电经济性大幅提升。从整机的角度,国内整机商正在积极推动风电机组向大型化、轻量化、智能化、数字化方向发展,中国整机企业已经凭借价格、服务等优势撬开海外市场。从产业链上看,我国已形成较为完备的风电设备配套产业链,零部件国产化率达到95% 以上,正在推动风电应用经济性大幅提升。
  王武斌:实现双碳目标,能源是主战场,电力是主力军,以风电、光伏为代表的新能源是先锋队。到2030 年风电、光伏总装机容量将达到12 亿千瓦以上。使命光荣、前景广阔、催人奋进,风电行业应当主动迎接新的机遇和挑战,进一步提升竞争力。通过体制机制和科技创新驱动发展,因地制宜推动风电规模化、多场景开发,推进风光水火储多能互补或者源网荷储一体化等综合性能源基地建设,促进高水平消纳。加强柔性输电、绿电制氢等前沿技术的研发与应用,推动电力电子部件、主轴承、大功率齿轮箱、控制系统等核心部件的攻关与创新,积极响应国家推动互联网、大数据、云计算等人工智能与实体经济融合的战略号召,应用人工智能、无人机等新技术,在精确建模、智慧选址、智能监控与运维、全生命周期管理等方面,改变产业链互动和资源调配方式,引领全产业链迈入“智能、可靠、灵活、高效”新时代。
  张志武:面对新形势,风电行业要想抓住机遇、实现跨越式发展,应做好两方面科技创新工作:一是面对沙戈荒地区新能源基地式开发趋势,集中攻关大功率、低风速、定制化风电关键技术及其友好接入;结合基地式开发亟需具有交流同步发电机特性的灵活调节电源加以支撑的现实需求,开展“风电+”技术研究及布局,前瞻性布局风电项目与光热、氢能等一体化融合开发的关键技术、开发模式研究与成果应用工作。二是针对深远海风电开发的行业共识,聚焦漂浮式风电及其与漂浮式光伏、海洋能利用等立体、多元化应用方面的重难点技术,提前谋划集成应用研究与样机示范工作,形成技术迭代,掌握核心知识产权和领域主动权。
  唐坚:在新一轮的科技变革中,数字化、智能化技术将在风电产业链上发挥赋能作用。对于风电领域而言,数字化日渐成为行业获得重生的重要手段。作为风电开发商和运营商,龙源电力2020 年确定了新能源生产数字化转型建设“三年三步走”战略,着力打造新能源生产数字化平台,重塑新能源生产运维管控模式。我们在风电行业率先提出并建设“无故障风电场”,生产运营管理能力和设备可靠性水平大幅提升,在行业内起到良好示范效应。自数字化转型建设以来,龙源电力的停机时长大幅缩减,发电小时数在行业原本领先的基础上获得了大幅提升:2020 年较2019 年提高了50 小时,2021 年度又同比增加了127 小时。以数字化为手段,我们未来发展的终极目标是把人从风电场解放出来,让员工彰显其应有的价值。
  张传卫:第四次工业革命正以清洁能源与工业智能相结合的智慧能源浪潮席卷而来。在推动能源低碳转型的同时,还要通过模式创新使新能源拥抱平价时代,以更低的价格惠及人民。
  
  在智慧能源模式创新上, 我们全力推动新能源技术高端化、应用场景化、产业生态化,内蒙古通辽项目是全国首个智慧能源创新模式和标杆示范项目。河南淮滨县 “千乡万村驭风”工程是全国率先开工建设的首批试点工程。
  
  推动新能源在工业和建筑领域应用上,我们携手中石化、中海油、巴斯夫等合作伙伴,满足传统产业不同应用场景的绿电绿氢需求,打造垂直化高效化产品服务体系。在海洋能源模式创新上,我们推动以海上风电场为基础平台的海水制氢、海洋牧场立体融合开发。同步驱动核心尖端技术、大型工程装备、复杂工程管理等快速发展,带动形成万亿级海洋能源高端装备产业集群。
  田庆军:新一轮科技革命正在重塑全球能源技术和供应结构,风电光伏、绿色氢能、新型储能等新型能源技术正以前所未有的速度加快迭代,支撑能源绿色低碳变革。
  
  作为能源系统碳减排的关键技术之一,海上风电正成为全球绿色低碳技术的制高点。随着海上风电向大型化、深远海以及与海洋产业融合发展,空气动力学、结构动力学、水动力学以及材料学等基础学科均面临重大机遇,电力电子、智能控制、大型传动轴承、海上制氢等相关装备和技术将成为低碳时代的重要支撑,耦合基础学科的突破将会催生数以万亿级市场。
  
  在新一轮科技变革的大背景下,以人工智能、量子信息、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用。风电作为高端装备制造业,要与新材料、物联网、大数据、人工智能等先进技术深度融合,提升性能和可靠性,持续降低度电成本;积极拓展源网荷储、绿电制氢制氨制醇、绿色冶炼、生物合成等应用场景,大力推广“风电+”商业模式,让更多主体从中受益。
  高玲:在变革来临前,风电产业链上下游必须紧密结合,互相协同,在设计、吊装、运维阶段都需要深入合作。作为整机制造企业,要从以下几个方面努力抓住行业发展新机遇:第一,始终保持高度契约精神;第二,深度参与风电机组关键部件的研发,在各个研发环节加强合作,提高机型迭代速度;第三,完善质量管理体系,与上下游企业共同制定合理的生产、交付周期,通过严密的过程把控,确保风电机组的高质量、高标准。
  王武斌:未来十年,风电行业需要通过自身的高质量发展,克服大规模消纳对电网的影响,推动能源绿色低碳转型发展,助力我国“能源饭碗”端得更稳更牢。首先,加大风电投资开发力度,在保护好生态环境、协同好其他产业的基础上,不断提升风电发电量在电力供应中的占比,更好发挥能源供给“主力军”作用。其次,需要提升大规模集中电力外送稳定性,进一步突破友好并网技术,提高风功率预测精度,推动与储能、常规电源、抽水蓄能等协同融合发展,更好支撑新型电力系统安全运行。最后,需要持续提高风电经济性。下一步,陆上风电将以沙漠、戈壁、荒漠地区和分散式项目为主,海上风电会走向深远海,风电配储能进一步提高成本,风电经济性面临严峻考验,需要全行业通过全产业链协同创新努力实现提质降本增效。
  张志武:党的二十大报告明确提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”,进一步坚定了绿色低碳的发展方向。预计下一个十年我国风电布局将进一步优化完善,形成陆上风电和近海风电并重发展、深远海风电实现突破并加快发展的新格局,同时风电机组大型化趋势不断显现,风电效率不断提升、造价持续降低,风电在未来能源体系和新型电力系统中将扮演更重要的角色。同时,还需应对四大挑战:一是,随着我国新能源规模化快速发展,并网接入和消纳问题仍将是影响风电发展的关键因素。二是,新能源参与市场化交易的步伐不断加快,风电如何公平参与竞争、风电的绿色价值如何更好体现、调峰成本如何疏导等均需引起关注。三是,土地问题和各地不同的生态环保政策等情况也将较大程度影响风电的发展。四是,大量风电机组将面临到寿或退役问题,机组拆除、回收利用等问题需积极得到妥善应对。
  唐坚:下一个十年是中国碳达峰的十年,新能源将成为新增电量需求的主力电源,风电相对光伏拥有利用小时数高、单瓦装机占地面积小的优势,将在扩大新能源电量占比的过程中发挥主要作用,发展前景十分广阔。当然,发展过程中,我们还面临一些挑战。
  
  首先,随着风电逐步成为我国主要电源之一,如何实现高比例可再生能源情景下的风电安全稳定运行,避免大面积弃风,在生产绿色低碳电力的同时,满足国家电力安全保障需求和电力价格稳定,是我国电力行业需要面对的问题。其次,对于风电运营商而言,需要积极进入环境市场,通过与碳市场、用能权市场等接轨的方式,掌握新的电力销售规则与项目收益评估能力,将实现电力的低碳化生产所产生的额外消纳与安全成本,通过绿色溢价向电力行业的其他环节有效疏导,才能实现高质量发展。针对上述挑战,龙源电力将围绕促进风电消纳和提升绿色价值,在提升风电并网友好性、降低整体开发成本、提高项目附加值等方面,积极与政府、电网和上下游企业对接,探索实施路径和解决方案,助力行业健康发展。
  武钢:中国未来30 年的发展将围绕“能源转型”和“数字化转型”进行。在数字化业务方面,金风科技推出6 个能源数字化产品,覆盖能源规划、建设、运营、综合能源和碳管理。以智慧运营系统SOAMTM 为例,具有1000 万点以上的成功接入案例,较传统风电机组发电量提升3%~5%,运维成本降低30 元/ 千瓦。
  
  2021 年,金风科技亦庄智慧园区被北京绿交所认证为“全国首个可再生能源‘碳中和’智慧园区”。该项目的建设和探索还催生了多项金风科技主导的IEC 微电网国际标准。经过10 余年迭代升级,我们总结形成“三减碳一平台”负荷侧零碳解决方案,实现金风科技亦庄智慧园区的可再生能源比例达到50%,用实践证明了“经济发展可以与碳排放脱钩”。为应对全球气候变化,全球主要工业国都制定了碳中和路线图,以生态文明发展延续工业文明成果,金风科技零碳既是金风科技面向未来30年的关键增长极,更将成为金风人助力全社会各行各业实现绿色、高质量发展的重要贡献。
  张传卫:习近平总书记提出构建以新能源为主体的新型电力系统,将实现“碳达峰、碳中和”作为统筹“两个大局”的重大战略决策,在2030 年风电、太阳能发电总装机容量达到12 亿千瓦以上,全面开启双碳经济新时代、新纪元。这是历史赋予我们的时代重任,更是中国风能和太阳能肩负起双碳目标主力军的光荣使命。
  
  明阳智能正打造风光储氢全业务链,以智慧能源应用场景创造牵引需求,推动新能源技术高端化、产业生态化、应用场景化,探索以新能源为主体的新型电力系统应用场景和实现路径,形成新能源整体解决方案,坚持“低碳、低价、低耗能”,助力国家双碳战略目标早日实现,推动能源低碳化和普惠制,让清洁能源、智慧能源普惠中国。
  田庆军:未来,风电将成为实现双碳目标的主力军。无论陆上还是海上,风电机组单机容量将持续变大、发电效率提升、施工建设成本降低,风电竞争力显着提升。但同时,大型化给行业带来更多可靠性挑战,风光成为主体能源还需解决间歇性难题。
  
  未来,风电开发项目将更频繁地与储能、绿氢、绿氨、绿醇、冶炼、生物合成技术等协同,通过需求侧工艺改造等手段解决间歇性挑战;数字化技术也以其独有的计算和学习特性在精细尺度的风光功率、终端负荷预测和风险预警、新型储能调峰、辅助服务资源智慧调度、需求侧灵活响应等方面发挥重要作用。
  
  作为全球政府和企业的零碳技术伙伴,远景致力于通过技术创新让风光和储能成为“新煤炭”, 电池和绿色氢能成为“新石油”,智能物联网成为“新电网”,零碳产业园成为“新基建”,同时加速培育绿色“新工业”体系。
  高玲:运达股份作为一家整机制造企业,在下一个十年风电图景中,我们遇到的挑战主要有几个方面:第一,市场竞争激烈,机型更迭过快,技术创新时间不足恐带来技术和质量风险。第二,中国风电企业如何更好地走出国门,走向国际化,包括提升产业链协同水平,共守质量底线;提高产业链绿色水平,学会利益共享;增强国内企业对外投资信心和热情,积极抱团出海。第三,尽快实现海上风电平价上网,政企联动,从资源开发、技术创新、电价机制以及融资成本等维度协同发力,加速推动海上风电迈入平价时代。
 

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风电
阅读上文 >> 田庆军:未来十年中国风电从优秀到卓越,这些因素很重要!
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