——訪中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)秦海巖

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場(chǎng)硬仗。去年，我國(guó)宣布將力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，引發(fā)能源行業(yè)熱議。作為新能源的排頭兵，風(fēng)電的發(fā)展對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有非常重要的意義。

國(guó)家能源局近日公布的1-5月份全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至今年5月底，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量2.9億千瓦，同比增長(zhǎng)34.4%。那么，風(fēng)電在未來(lái)能源轉(zhuǎn)型中究竟扮演怎樣的角色？產(chǎn)業(yè)未來(lái)進(jìn)一步規(guī)模化發(fā)展還面臨怎樣的瓶頸？記者近日專訪了中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)秦海巖。

風(fēng)電是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主力軍

記者：我國(guó)提出碳達(dá)峰碳中和的奮斗目標(biāo)，提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，那么在能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，風(fēng)電扮演著怎樣的角色？

秦海巖：風(fēng)電是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主力軍，如果未來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)顛覆性的新技術(shù)突破，電力系統(tǒng)脫碳將主要依靠風(fēng)電和光伏發(fā)電。同時(shí)，由于風(fēng)電的成本已經(jīng)與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電持平甚至更加經(jīng)濟(jì)，并具有進(jìn)一步降本潛力，風(fēng)電的大規(guī)模應(yīng)用會(huì)降低全社會(huì)用能成本，實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)的能源轉(zhuǎn)型。

“十四五”期間風(fēng)電新增裝機(jī)2.5億千瓦，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的最低要求。根據(jù)清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院的研究成果《中國(guó)低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)型路徑研究》，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，2025年能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的非化石能源占一次能源的比重需要達(dá)到20%。國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布的《關(guān)于2019年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃執(zhí)行情況與2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃草案的報(bào)告》顯示，2019年，我國(guó)非化石能源占能源消費(fèi)比重為15.3%。

綜合上述分析，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，“十四五”非化石能源消費(fèi)占比至少需要增加5個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)測(cè)算，“十四五”非化石能源消費(fèi)占比每增加1個(gè)百分點(diǎn)，風(fēng)光裝機(jī)就要相應(yīng)增加1億千瓦，所以，“十四五”新增風(fēng)光裝機(jī)共5億千瓦。假設(shè)風(fēng)光各占一半，“十四五”需新增風(fēng)電裝機(jī)容量2.5億千瓦，年均新增5000萬(wàn)千瓦。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織開展的《中國(guó)“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃研究》得出結(jié)論，綜合考慮能源轉(zhuǎn)型需要、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等因素，預(yù)計(jì)“十四五”將新增風(fēng)電裝機(jī)容量2.9億千瓦，年均新增5800萬(wàn)千瓦。國(guó)家發(fā)展改革委能源所、國(guó)家可再生能源中心等機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布的《中國(guó)可再生能源展望2019》指出，在平均溫升低于2攝氏度的情景中，“十四五”新增風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到2.65億千瓦，年均新增5300萬(wàn)千瓦。

“十四五”期間，我國(guó)風(fēng)電年新增裝機(jī)5000萬(wàn)千瓦以上的條件已經(jīng)具備。一是風(fēng)能資源技術(shù)開發(fā)量不存在“天花板”。國(guó)家氣候中心聯(lián)合北京大學(xué)、國(guó)家發(fā)展改革委能源所、國(guó)網(wǎng)能源研究院等機(jī)構(gòu)對(duì)中國(guó)風(fēng)電技術(shù)開發(fā)量的評(píng)估結(jié)果顯示，我國(guó)風(fēng)能資源儲(chǔ)量巨大，陸上140米高度技術(shù)可開發(fā)量超過(guò)51億千瓦、海上水深50米海域100米高度技術(shù)可開發(fā)量約4億千瓦。未來(lái)，隨著技術(shù)進(jìn)步和成本下降，具有經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值的風(fēng)能資源量還會(huì)增加。

二是在并網(wǎng)與消納方面，大量的國(guó)內(nèi)外研究以及實(shí)踐均證明，構(gòu)建以風(fēng)、光為主體的電力系統(tǒng)不存在技術(shù)瓶頸。理論上，美國(guó)落基山研究所的分析明確指出，“2009年，八位美國(guó)和三位歐洲權(quán)威人士在主流電氣工程師專業(yè)雜志上撰文稱，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)‘電網(wǎng)能接納風(fēng)電數(shù)量的可信、確鑿的技術(shù)性限制’”；2013年德國(guó)國(guó)際合作機(jī)構(gòu)的研究《關(guān)于德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的十二個(gè)見解》指出，“只有當(dāng)可再生能源占比超過(guò)70%時(shí)，新的儲(chǔ)能技術(shù)才有必要”，“在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間里，電網(wǎng)擴(kuò)展將一直是比新儲(chǔ)能技術(shù)更為廉價(jià)地將可再生能源并入電力系統(tǒng)的辦法”。實(shí)踐中，早在2010年，德國(guó)的4個(gè)州，1000萬(wàn)人口的43%~52%的年用電量都來(lái)自風(fēng)電；到2020年，德國(guó)已有27%的發(fā)電量來(lái)自風(fēng)電，歐盟二十七國(guó)與英國(guó)的風(fēng)電在電力消費(fèi)中的占比已達(dá)16.4%。結(jié)合中國(guó)現(xiàn)狀，高比例可再生能源接入電網(wǎng)具備條件。國(guó)家氣候中心聯(lián)合北京大學(xué)、國(guó)家發(fā)展改革委能源所、國(guó)網(wǎng)能源研究院等機(jī)構(gòu)開展的研究表明，“到2050年，如果風(fēng)電裝機(jī)25億千瓦、光伏裝機(jī)26.7億千瓦，按照全國(guó)小時(shí)級(jí)的風(fēng)光發(fā)電和需求側(cè)電力電量互動(dòng)平衡，不用儲(chǔ)能和需求側(cè)響應(yīng)，僅靠風(fēng)光就可以提供全國(guó)67%的電力電量需求，同時(shí)棄風(fēng)棄光比率不到8%。”

三是消納空間不會(huì)受限。根據(jù)美國(guó)落基山研究所和能源轉(zhuǎn)型委員會(huì)的共同研究成果《中國(guó)2050：一個(gè)全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化國(guó)家的零碳圖景》，“十四五”期間，中國(guó)無(wú)需新增煤電裝機(jī)，即可滿足2030年前新增電力需求和電力系統(tǒng)靈活性的要求。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織的報(bào)告《中國(guó)能源轉(zhuǎn)型與“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃研究》預(yù)測(cè)，“十四五”期間，增量電力需求1.8萬(wàn)億千瓦時(shí)，存量煤電退出4053萬(wàn)千瓦,由清潔能源滿足增量電力需求和替代存量煤電退出，對(duì)應(yīng)“十四五”期間需新增風(fēng)電裝機(jī)2.9億千瓦，年均新增5800萬(wàn)千瓦。

四是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)成熟，足以支撐產(chǎn)能的擴(kuò)大。過(guò)去30年，在技術(shù)創(chuàng)新、規(guī)模效應(yīng)的雙重促進(jìn)下，風(fēng)電設(shè)備價(jià)格降低了70%以上，風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)造價(jià)降低了近50%。當(dāng)前，“三北”地區(qū)的風(fēng)電度電成本可以達(dá)到0.16元/千瓦時(shí)、中東南部區(qū)域可以達(dá)到0.34元/千瓦時(shí)，風(fēng)電已經(jīng)成為技術(shù)成熟、成本優(yōu)勢(shì)明顯的電力來(lái)源。同時(shí)，一條堅(jiān)強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)鏈條逐漸成形，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)、自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用、工藝優(yōu)化等，生產(chǎn)效率還在持續(xù)提高，比如葉片的生產(chǎn)時(shí)間從最初的48個(gè)小時(shí)，降至目前的24個(gè)小時(shí)，這些都奠定了進(jìn)一步釋放產(chǎn)能的基礎(chǔ)。目前，整機(jī)與供應(yīng)鏈企業(yè)是否會(huì)做出擴(kuò)大產(chǎn)能的決策，完全取決于產(chǎn)業(yè)規(guī)劃層面能否設(shè)定更高的開發(fā)目標(biāo)。

優(yōu)化開發(fā)布局是產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵

記者：“十四五”期間，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將走向平價(jià)時(shí)代，行業(yè)將面臨哪些壓力？如何克服？

秦海巖：第一個(gè)挑戰(zhàn)是開發(fā)規(guī)模如何保證，開發(fā)空間如何布局。“十四五”期間，風(fēng)電要實(shí)現(xiàn)每年5000萬(wàn)千瓦以上的新增裝機(jī)，但如何布局開發(fā)空間是最大的問(wèn)題。解決不好，產(chǎn)業(yè)就不可能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)快速增長(zhǎng)。為此，“三北” “中東南部” “海上”，“三駕馬車”缺一不可。

“三北”地區(qū)風(fēng)電發(fā)展面臨的最大問(wèn)題是送出和消納。對(duì)于“三北”地區(qū)來(lái)說(shuō)，面對(duì)更大的裝機(jī)規(guī)模，依靠特高壓外送難以在短期內(nèi)解決風(fēng)電消納問(wèn)題。而逐步壓低火電廠，尤其是自備電廠的發(fā)電量，將會(huì)產(chǎn)生立竿見影的效果。伴隨越來(lái)越多的國(guó)家開始加快碳減排進(jìn)程，今后每個(gè)企業(yè)在發(fā)展中，都需要將“碳”作為重要的考量。而風(fēng)電既是零碳的，也將成為最便宜的電力之一。這種稀缺資源，可以吸引對(duì)低價(jià)、清潔電力需求量大的產(chǎn)業(yè)向“三北”地區(qū)轉(zhuǎn)移。“三北”地區(qū)應(yīng)當(dāng)立足于將風(fēng)電零碳便宜的“價(jià)格洼地”，轉(zhuǎn)變成工業(yè)企業(yè)的“價(jià)值高地”。

中東南部風(fēng)電發(fā)展的最大癥結(jié)在于開發(fā)建設(shè)用地方面的束縛。風(fēng)電是最節(jié)地的發(fā)電技術(shù)，現(xiàn)在廣泛使用的圓錐塔筒，地下基礎(chǔ)部分深埋至少2米，不會(huì)影響耕種，而露出地面的承臺(tái)部分占地不到100平方米。以5MW機(jī)組為例，開發(fā)1億千瓦裝機(jī)需安裝2萬(wàn)臺(tái)機(jī)組，占地200萬(wàn)平方米，即3000畝，占地非常少。風(fēng)電憑借經(jīng)濟(jì)性高、占地少、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，可以助力鄉(xiāng)村振興。接下來(lái)，我們應(yīng)推動(dòng)在更多村莊安裝風(fēng)電機(jī)組，以此盤活鄉(xiāng)村的土地資源、旅游資源、產(chǎn)業(yè)資源以及農(nóng)村集體性資產(chǎn)。

海上風(fēng)電“國(guó)家補(bǔ)貼”取消后，產(chǎn)業(yè)怎么走？當(dāng)下，海上風(fēng)電還不具備平價(jià)上網(wǎng)的條件，仍需政府提供適當(dāng)?shù)闹С?，助推其在未?lái)三年內(nèi)過(guò)渡到平價(jià)上網(wǎng)。目前，僅有廣東提出了地方補(bǔ)貼政策。需要加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，堅(jiān)持集中連片開發(fā)，單體項(xiàng)目規(guī)模應(yīng)不低于100萬(wàn)千瓦；送出系統(tǒng)工程由電網(wǎng)負(fù)責(zé)投資，成本納入輸配電價(jià)；采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的方式，支持重點(diǎn)產(chǎn)品與項(xiàng)目的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)跨越式創(chuàng)新；成立海上風(fēng)電發(fā)展促進(jìn)基金，推動(dòng)項(xiàng)目長(zhǎng)期貸款利率降至3%以下。

第二個(gè)挑戰(zhàn)是，如何構(gòu)建優(yōu)勝劣汰、促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)秩序。當(dāng)前，行業(yè)中出現(xiàn)了一個(gè)不好的勢(shì)頭——設(shè)備“價(jià)格戰(zhàn)”。如果大家的競(jìng)爭(zhēng)是基于質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在一個(gè)基準(zhǔn)線上進(jìn)行價(jià)格比拼，顯然無(wú)可厚非。最怕的是出現(xiàn)劣幣驅(qū)逐良幣的亂象，質(zhì)量和可靠性一定是行業(yè)發(fā)展的底線。

第三個(gè)挑戰(zhàn)是，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，意味著風(fēng)、光在未來(lái)電力系統(tǒng)中的占比將高于80%，這對(duì)電力系統(tǒng)的靈活性提出了更高要求。為此，首先需要加強(qiáng)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。一是加大跨省區(qū)的聯(lián)絡(luò)線路建設(shè)，提高跨省區(qū)的電力交換交易能力；二是提高配電網(wǎng)的智能化水平，整合分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷等資源，進(jìn)行協(xié)同化運(yùn)行控制和市場(chǎng)交易。其次應(yīng)當(dāng)加快靈活性電源建設(shè)。一方面，充分利用電力系統(tǒng)內(nèi)傳統(tǒng)電源的靈活性資源；另一方面，發(fā)揮各類儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)滿足不同時(shí)間尺度上的調(diào)度需求。此外，還需建立適應(yīng)新能源大規(guī)模并網(wǎng)需要的市場(chǎng)化機(jī)制。借助能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建下一代智能電力系統(tǒng)，電力能夠按照市場(chǎng)需求實(shí)時(shí)定價(jià)，從而回歸真正商品屬性，價(jià)格將取代頻率成為調(diào)節(jié)供需平衡的有效信號(hào)，從之前的供應(yīng)按需求調(diào)整變?yōu)樾枨?ldquo;隨風(fēng)而舞”“隨光而動(dòng)”。

加快技術(shù)與商業(yè)模式創(chuàng)新

持續(xù)提升風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)價(jià)值

記者：對(duì)于“十四五”期間風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，您有怎樣的建議？

秦海巖：一是必須加快技術(shù)與商業(yè)模式創(chuàng)新，持續(xù)提升風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)價(jià)值。在陸上風(fēng)電方面，建議通過(guò)土地入股、PPP模式等方式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電項(xiàng)目投資建設(shè)與各地落實(shí)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的深度融合，使風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)與各地旅游開發(fā)、特色小鎮(zhèn)建設(shè)、民生改善工程等緊密結(jié)合，讓廣大農(nóng)村地區(qū)以及居民切實(shí)從中受益，形成更廣泛的利益共同體，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。在海上風(fēng)電方面，建議著力推動(dòng)海上風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)與海洋牧場(chǎng)、海水制氫、能源島建設(shè)、觀光旅游、海洋綜合試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)等相結(jié)合，使發(fā)展海上風(fēng)電與我國(guó)建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)的國(guó)家戰(zhàn)略高度契合。

二是通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步提高風(fēng)電經(jīng)濟(jì)性，是接下來(lái)必須推進(jìn)的另一項(xiàng)重點(diǎn)工作。比如，應(yīng)加快主軸承、齒輪箱軸承、柔性直流海纜等核心技術(shù)部件研發(fā)，提高裝備的國(guó)產(chǎn)化率；加快推動(dòng)大型風(fēng)電機(jī)組檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，特別是大型風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈地面公共測(cè)試系統(tǒng)的建設(shè)；持續(xù)推進(jìn)風(fēng)電與數(shù)字化技術(shù)手段的深度融合。風(fēng)電度電成本的下降最主要的貢獻(xiàn)來(lái)自發(fā)電能力和效率的提升，而不僅是造價(jià)的下降。十年前，主流風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)輪直徑是77米，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到156米，平均度電成本從0.6~0.8元/千瓦時(shí)，降到現(xiàn)在的0.3~0.4元/千瓦時(shí)。最新的葉片風(fēng)輪直徑已經(jīng)突破200米，可以預(yù)計(jì)未來(lái)3到5年，度電成本可以再降一半。西北部風(fēng)能資源好的地區(qū)，現(xiàn)在大概為0.3元/千瓦時(shí)，5年后將降到0.15元/千瓦時(shí)。中東南部現(xiàn)在為0.4元/千瓦時(shí)左右，5年內(nèi)會(huì)降到0.2元/千瓦時(shí)。近海風(fēng)電在5年內(nèi)預(yù)計(jì)會(huì)降到0.4~0.5元/千瓦時(shí)，遠(yuǎn)海風(fēng)電在8年左右會(huì)降到0.4~0.5元/千瓦時(shí)。這還沒(méi)有包括機(jī)組可靠性和基于大數(shù)據(jù)人工智能的全生命周期管理等技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的疊加提升效應(yīng)。