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专访中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩:实现碳中和目标 2050年风电装机要超30亿千瓦

2023-06-15 来源:21世纪经济报道 浏览数:1282

在我国建设新型能源体系过程中,风电将扮演何种角色?在新能源提速发展的大背景下,我国将如何拓宽“Power to X”新能源应用场景、提高新能源利用水平?带着以上问题,21世纪经济报道记者专访了中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩。

  我国风电装机规模已稳居世界首位,风电早已成为我国第三大电力来源。随着碳达峰碳中和目标的推进,我国风电产业迎来历史性发展机遇期。在新旧动能转换和经济社会转型发展中,绿色、便宜的风电将发挥越来越重要的基础支撑作用。
  
  在我国建设新型能源体系过程中,风电将扮演何种角色?在新能源提速发展的大背景下,我国将如何拓宽“Power to X”新能源应用场景、提高新能源利用水平?带着以上问题,21世纪经济报道记者专访了中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩。
  
  秦海岩认为,风电助力碳中和目标实现的作用举足轻重。预计到2030年,我国风电累计装机要达到10亿千瓦以上;到2050年,我国风电装机容量需达30亿千瓦以上才能实现碳中和。
  
  风电是第三大电力来源
  
  《21世纪》:过去五年来,我国风电产业发展情况如何?
  
  秦海岩:目前,风电已经进入了全面平价的时代,即使与煤电相比,风电的价格也具有竞争力。目前在很多风能资源丰富的地方,风电度电成本已经低于当地煤电成本。所以,可以自豪地说,使用风电不仅因为清洁,更因为便宜。
  
  从装机容量来看,近年来风电装机规模迅速扩大。2018—2022年,我国风电年度新增装机规模整体保持上升态势,2018年为2114万千瓦,2019年为2679万千瓦。在碳达峰碳中和目标提出后,年新增装机容量实现倍增,2020—2022年保持在5000万千瓦左右。过去五年,我国风电累计装机容量从1.9亿千瓦增至3.96亿千瓦,同样实现倍增。
  
  风电利用水平稳步提升。2018年,我国风电发电量为3660亿千瓦时,占全部发电量的5.2%。2022年,我国风电发电量已达7627亿千瓦时,占全部发电量的8.62%,是第三大电力来源。
  
  《21世纪》:“十四五”规划纲要将“单位GDP能源消耗降低13.5%”作为经济社会发展主要约束性指标之一。在我国建设新型能源体系过程中,风电将扮演何种角色?
  
  秦海岩:风电在碳中和目标实现过程中举足轻重。要实现这样的目标,风电装机规模还要进一步扩大。“十四五”期间,基本上年新增装机规模要达到5000万千瓦以上;“十四五”需要新增装机近3亿千瓦。预计到2030年,风电累计装机容量将达到10亿千瓦以上;到2050年要达到30亿千瓦以上的目标,才能实现碳中和。
  
  目前,我国风电已经具备在落实“双碳”目标中担当大任的条件。
  
  从资源量上看,最新评估结果显示,我国陆上140米高度风能资源技术可开发量超过100亿千瓦,海上风能资源技术可开发潜力超过35亿千瓦,目前的陆上风电和海上风电的实际装机容量分别为3.6亿千瓦和3051万千瓦,利用率不足3.6%和0.9%,未来开发潜力巨大。
  
  在技术层面,我国已经具有大兆瓦级风电整机自主研发设计能力,丰富的机型能够很好地满足各种环境和风况条件的开发需求。
  
  在产业链方面,我国建立起一条涵盖风电开发建设到配套服务的成熟产业链,已是全球最大的风电装备制造基地,生产的风电机组以及包括国际品牌在华的产量,占到全球市场的三分之二以上,铸锻件及关键零部件的产量也占到全球市场的70%以上。
  
  就成本而言,2010—2021年我国陆上风电度电成本下降了66%,甚至比传统化石能源发电更具市场竞争力。到2025年,“三北”一二类风能资源区的度电成本预计会降至0.1~0.15元/千瓦时,中东南部三四类风能资源区的度电成本有望降到0.2元/千瓦时,近海风电将低至0.3元/千瓦时。
  
  “十四五”末海上风电有望实现全面平价
  
  《21世纪》:2022年起,新增并网海上风电项目不再享受国家补贴。去年以来,整体发展势头如何?
  
  秦海岩:依靠规模化开发与技术进步,我国海上风电度电成本实现了大幅下降,2010—2021年的降幅接近56%,当前我国海上风电项目的平均度电成本已降至0.33元/千瓦时左右,到“十四五”末,有望实现全面平价。
  
  “国补”取消后,从各级政府到产业界都十分看好我国海上风电的发展前景,这可以从各地的规划与企业的招标情况中得到印证。经统计,沿海省份规划的“十四五”海上风电开发目标超过5400万千瓦,扣除2021年和2022年的实际新增装机容量,仍有3400万千瓦,未来3年年均不低于1100万千瓦。还要看到,这是最低目标,不设上限。同时,2022年全年与2023年1—3月,我国海上风电招标容量超过2600万千瓦,将在2年左右完成建设,加上陆续新招标的容量,足以支撑海上风电规模化发展。
  
  《21世纪》:我国海上风电发展迅速,有何实践经验?
  
  秦海岩:结合过往的实践来看,我国海上风电发展中有以下三方面的关键经验。
  
  一是保持合理的开发节奏。一方面,任何创新成果在批量化应用之前,都必须进行充分的验证,否则会带来很大风险。另一方面,海上风电技术正处在快速迭代中,使用现有技术大干快上,不仅成本高、风险大,也无法让风能资源得到最有效利用,会造成浪费。因此,“十四五”海上风电发展的主基调依然是稳妥,不应盲目追求规模,“十五五”及以后才是开始大规模开发建设的高速发展期。
  
  二是坚持走集群化发展道路。这方面的典型代表是广东(阳江)国际风电城、汕头国际风电创新港,其依托自身的资源与区位优势,通过吸引具有全球影响力的整机、零部件等风电产业链龙头企业,打造出覆盖全产业链的生态圈,初步形成了聚焦亚洲辐射全球的海上风电产业体系。
  
  三是坚持做好技术创新工作。作为技术密集型行业,技术创新始终是推动海上风电发展的最大驱动力。接下来,提高海上风电的经济性、扩大其应用,仍要着眼于技术创新,围绕数字化和智能化应用、高性能替代材料、漂浮式技术等下功夫。
  
  “Power to X”提高新能源利用水平
  
  《21世纪》:“Power to X”是什么?未来它在新能源领域将扮演什么角色?
  
  秦海岩:“Power to X”,即通过以电转氢为核心的系统,将可再生能源发电转化为氢,再与后续化工流程相结合,生成绿色大宗化工产品,如绿氨、绿色甲烷、绿色甲醇、绿色合成燃料等。在新能源提速发展的大背景下,“Power to X”将是拓宽新能源应用场景、提高新能源利用水平的重要路径。
  
  到“十四五”末,“三北”地区的风电度电成本将降至0.1~0.15元/千瓦时。届时无论是电转氨,还是电转甲烷、电转甲醇,抑或电转合成燃料,都具有良好的经济性。
  
  此外,通过“东数西算”,电力还可以转化为算力。在落实碳达峰碳中和目标的大背景下,对数据中心的强需求及由此带来的高能耗与碳排放,已成为数据中心面对的主要矛盾。这一情况下,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局的同时,可充分利用西部丰富的绿色、便宜电力,有效缓解能耗、减排、成本方面的压力。
  
  《21世纪》:解决新能源消纳问题有哪些具体痛点?
  
  秦海岩:未来电力系统面临根本性的变革,就是大部分甚至百分之百的电力要来自风和光。据欧美国家的研究,风电光伏的装机容量需要达到最大负荷的3至8倍,才能既满足每时每刻的电力需求,又实现80%以上的电量来自可再生能源,实现电力系统脱碳的目标。可以预料,“Power to X”这个“新型电力系统”必将在系统低谷和风光大发时段存在大量过剩电力。
  
  在我国“三北”地区,消纳问题一直是困扰新能源发展的主要阻碍,目前的送出通道建设并不能完全跟上大型风光基地的开发步伐。受投资额巨大、送受端及通道跨越地区三方利益协调困难、用地审批等多重因素影响,特高压交直流送出工程严重滞后于风光电站项目建设,已建成通道的输电能力也未得到充分发挥,而依靠特高压外送难以在短期内解决风电消纳问题。在这种情况下,更可行的解决途径是积极拓展本地消费渠道,创新消费方式。
 

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风电
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