/中國(guó)風(fēng)能協(xié)名譽(yù)理事長(zhǎng) 施鵬飛/
全球及中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)
/中國(guó)風(fēng)能協(xié)名譽(yù)理事長(zhǎng) 施鵬飛/
中國(guó)的風(fēng)能資源豐富,正逐步解決制造能力和成本的問題,具備了大規(guī)模的條件。中國(guó)發(fā)展風(fēng)電主要的動(dòng)力是改善電源結(jié)構(gòu)、增加清潔能源的發(fā)電、減少污染物和溫室氣體的排放。2030年風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦,2050年裝機(jī)達(dá)到10億千瓦,滿足17%的電力需求。預(yù)計(jì)2020年前后中國(guó)陸上風(fēng)電成本將和煤電持平。
根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),截止到2013年年底,全球開發(fā)風(fēng)能的國(guó)家已經(jīng)達(dá)到了103個(gè),年發(fā)電量達(dá)到6400億千瓦時(shí),占全球總電力需求的4%。風(fēng)能的裝機(jī)容量2000年為1850萬千瓦,到了2010年達(dá)到了2億千瓦,預(yù)計(jì)到2020年將發(fā)展到7億千瓦左右。2013年全球風(fēng)電裝機(jī)是3900萬千瓦,共計(jì)達(dá)到了3.2億千瓦。2009年以前是風(fēng)電高速增長(zhǎng)的階段,之后進(jìn)入了平穩(wěn)期,大概每年新增3500萬~4500萬千瓦。
2013年全球新增風(fēng)電裝機(jī)3600萬千瓦,中國(guó)新增1600萬千瓦,占世界的44%。世界風(fēng)電累積達(dá)到3.2億千瓦,中國(guó)占世界的28%。新增裝機(jī)最多的是中國(guó),其次是德國(guó)和印度。累計(jì)裝機(jī)最多的是中國(guó),美國(guó)其次。制造商來說全球新增裝機(jī)最多的是丹麥,其次是中國(guó)的金風(fēng)科技達(dá)410萬千瓦,還有兩家中國(guó)的制造商占到第8和第9位,如表1~表3所示。
2013年全球海上風(fēng)電總裝機(jī)為736萬千瓦,最多是英國(guó)、其次是丹麥。說明海上風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)比較困難。
國(guó)家能源署2013年把2009年制定的“2050年風(fēng)能發(fā)展路線圖”做了修訂,主要修訂的是風(fēng)能占全球電力的比例,2009年版預(yù)測(cè)是12%,修訂后為15%~18%,說明風(fēng)電比原來估計(jì)的會(huì)發(fā)展得更加好。
2050年,總裝機(jī)容量達(dá)到23億~28億千瓦,從2012年起每年增長(zhǎng)4500萬千瓦,到2020年每年6500萬千瓦,2030年后9000萬千瓦,2050年新增1億,新增的裝機(jī)容量非常大。
海上風(fēng)電每年所需要的投資為1700億美元,這是根據(jù)將來海上風(fēng)電占全球的25%來估計(jì)的,也估計(jì)到將來海上風(fēng)電的成本比現(xiàn)在會(huì)有所下降。修訂的依據(jù)是根據(jù)將來能源系統(tǒng)的優(yōu)化,也考慮了現(xiàn)在還存在的障礙提出了一些建議,如果這些建議能夠落實(shí)會(huì)將達(dá)到目標(biāo)。
風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量和風(fēng)輪直徑未來有大型化發(fā)展的趨勢(shì),利用小時(shí)數(shù)會(huì)不斷改進(jìn),成本也要下降,尤其是低風(fēng)速區(qū)的機(jī)組發(fā)展比較快成本會(huì)下降得多一些。
表1 全球新增風(fēng)電裝機(jī)排名前十的國(guó)家 (單位:兆瓦)
表2 全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)排名前十的國(guó)家 (單位:兆瓦)
表3 全球新增裝機(jī)排名前十的風(fēng)電機(jī)組制造商 (單位:兆瓦)
外資風(fēng)電機(jī)組制造商累計(jì)的市場(chǎng)從原來89%降低到2013年的12%,但是因?yàn)橹袊?guó)的“餅”很大,占的總量仍然是相當(dāng)大,從2003年51萬千瓦增長(zhǎng)到2013年1130萬千瓦。外資制造商2003年份額是70%,但是容量只有7萬千瓦,2013年份額是6%,但容量是100萬千瓦,內(nèi)資外資在十年里共同經(jīng)歷了發(fā)展。
外資企業(yè)要采用中國(guó)的零部件供應(yīng)商,所以對(duì)供應(yīng)商提出了很高的要求,把中國(guó)零部件供應(yīng)商的質(zhì)量水平提升了上來,現(xiàn)在中國(guó)能夠生產(chǎn)達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的零部件,而且價(jià)格比在歐美制造的便宜,如今國(guó)外頂級(jí)的制造商都在采用中國(guó)的零部件,通過十年的發(fā)展中外資的風(fēng)機(jī)整機(jī)企業(yè)獲得了雙贏的結(jié)果。
但是對(duì)制造企業(yè)來說,由于進(jìn)來的企業(yè)最多的時(shí)候達(dá)到了80多個(gè),肯定是產(chǎn)能過剩。由此造成了激烈的競(jìng)爭(zhēng),又陷入了不合理的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的惡性循環(huán)。加上2010年以后政策上補(bǔ)貼周期很長(zhǎng),起碼是拖延一到兩年以上,資金不到位,投資商放緩了對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的投資,同時(shí)因?yàn)橹圃焐痰牡蛢r(jià)競(jìng)爭(zhēng),使得這兩年成為最困難的時(shí)期。
投標(biāo)的價(jià)格過去很高,最高的時(shí)候到了將近6000元/千瓦,最低的時(shí)候3500元/千瓦,現(xiàn)在回歸到4000元/千瓦左右,如圖1所示。
圖1 2004-2013年風(fēng)電機(jī)組設(shè)備投標(biāo)價(jià)格(含塔架)(單位:元/千瓦)
在這樣的競(jìng)爭(zhēng)中,無論是開發(fā)商還是制造商都應(yīng)該積極解決自己的問題,降低成本,同時(shí)保證提高質(zhì)量而且要提高研發(fā)的能力。要及時(shí)地推出適合中國(guó)不同風(fēng)電場(chǎng)定制化的產(chǎn)品,包括低溫、濕熱、臺(tái)風(fēng)、高海拔,適合風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)要求并能夠達(dá)到最高的性價(jià)比。
風(fēng)電機(jī)組用戶也積累了經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)認(rèn)識(shí)到要性價(jià)比好,能夠保證壽命期發(fā)電成本最低。整機(jī)制造商也向投資風(fēng)電場(chǎng)、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)多元化的發(fā)展,這樣來改善企業(yè)的經(jīng)營(yíng)情況。
發(fā)展風(fēng)電還要走出去,中國(guó)風(fēng)電現(xiàn)在已有這樣的能力,開始逐年增加出口量。到去年累計(jì)出口的容量是140萬千瓦,出口地主要是美國(guó)、澳大利亞、埃塞俄比亞等27個(gè)國(guó)家。
中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)的開發(fā)商以國(guó)有的發(fā)電集團(tuán)或者能源集團(tuán)為主,燃煤發(fā)電是這些集團(tuán)的主要業(yè)務(wù)。因?yàn)楦纳齐娫唇Y(jié)構(gòu)和增加清潔能源原因現(xiàn)都積極開發(fā)風(fēng)電這樣的清潔能源,參加風(fēng)電特許權(quán)的項(xiàng)目和風(fēng)電基地的建設(shè),2009年在中國(guó)實(shí)行了分區(qū)域的固定風(fēng)電的標(biāo)桿電價(jià),使投資者的效益更加明確,更有利于激勵(lì)投資。
然而由于電網(wǎng)的建設(shè)滯后于風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè),如圖2所示,吊裝容量和并網(wǎng)容量的數(shù)據(jù)顯示,在2009年底吊裝完了800萬千瓦并沒和電網(wǎng)連上,之后的差距在2009年以后越來越大,現(xiàn)在電網(wǎng)應(yīng)加快建設(shè)縮小這樣的差距。
圖2 2003~2013年累計(jì)吊裝容量和并網(wǎng)裝機(jī)容量(單位:百萬千瓦)
風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)連接以后,2010年又發(fā)生了棄風(fēng)限電的情況。棄風(fēng)率在2011年是14.5%,2014年是17%,去年通過幾方面的努力,棄風(fēng)率降低到了11%,但是損失仍然比較大。2003~2013年上網(wǎng)電量和棄風(fēng)電量如圖3所示。
圖3 2003~2013年上網(wǎng)電量和棄風(fēng)電量(單位:10億千瓦時(shí))
中國(guó)的風(fēng)能資源在北部和西部,如圖4所示,地廣人稀而且工業(yè)比較少電力負(fù)荷小,燃煤電廠冬季要保證供熱需把負(fù)荷壓低,這樣的話在冬季棄風(fēng)限電更嚴(yán)重。需將大規(guī)模風(fēng)電從北部和西部向東南部負(fù)荷中心輸送,如圖5所示。
圖4 全國(guó)50m高度風(fēng)能資源開發(fā)量
圖5 大規(guī)模風(fēng)電從北部和西部向東南部負(fù)荷中心輸送
解決棄風(fēng)的一個(gè)方法是增加當(dāng)?shù)氐碾娏ω?fù)荷,現(xiàn)在做了一些關(guān)于用風(fēng)電供熱實(shí)驗(yàn),將風(fēng)電由蓄熱裝置存儲(chǔ)用于供熱,這樣減少了直接燒煤供暖的污染排放,這已在很多地方做了試點(diǎn)。
另外一個(gè)方法是加快跨區(qū)域從西北向中國(guó)的中部輸電的通道。今年1月份建成從新疆哈密到鄭州的±800千伏直流特高壓。按照國(guó)網(wǎng)公司的規(guī)劃,今年估計(jì)核準(zhǔn)的是九泉到湖南的±800特高壓。具體方案見表4。
由于西部和北部棄風(fēng)嚴(yán)重,國(guó)家鼓勵(lì)到東南部負(fù)荷中心地區(qū)開發(fā)風(fēng)電,雖然那里風(fēng)力比較差,但現(xiàn)在已有低風(fēng)速的分散式機(jī)組,所以還是可以開發(fā)的,這兩年分散式的開發(fā)速度是比較高的。
中國(guó)海上風(fēng)電2013年底超過了40萬千瓦,整個(gè)海洋功能區(qū)劃做了重新調(diào)整,原來各省海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃中的海域用途發(fā)生了改變。已經(jīng)在2010年完成招標(biāo)的4個(gè)海上風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目,合計(jì)容量100萬千瓦,到去年才核準(zhǔn),今年陸陸續(xù)續(xù)才能開工。
2010年上海東海大橋風(fēng)電場(chǎng)投入運(yùn)行,通過示范項(xiàng)目來找到最優(yōu)化的海上風(fēng)電的開發(fā)方案,也希望和挪威進(jìn)行合作,盡快找到海上風(fēng)電最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)的方案。
中國(guó)的風(fēng)能資源豐富,正逐步解決制造能力和成本的問題,具備了大規(guī)模的條件。
中國(guó)發(fā)展風(fēng)電主要的動(dòng)力是改善電源結(jié)構(gòu)、增加清潔能源的發(fā)電、減少污染物和溫室氣體的排放。中國(guó)是以燃煤火電為主,雖然比例從2003年的83%降低到了2013年的78%,如表5所示,但是總量仍然是非常大,達(dá)到4.2萬億千瓦時(shí)。中國(guó)政府承諾非化石能源占能源消費(fèi)的15%,“十二五”規(guī)劃規(guī)定明年年底要達(dá)到11.4%,這些目標(biāo)已經(jīng)作為約束性的指標(biāo),也是制定所有能源規(guī)劃的依據(jù)。
表4 國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃的特高壓輸電方案
表5 電源結(jié)構(gòu)及發(fā)電量表 (單位:10億千瓦時(shí))
規(guī)劃上,風(fēng)電從原來的0.05%增加到了2.52%以后還要增長(zhǎng),這是趨勢(shì)。并網(wǎng)的風(fēng)電是7700萬千瓦,風(fēng)電并網(wǎng)的裝機(jī)容量占電力總裝機(jī)的7.3%,電量占2.5%,能源局制定的“十二五”規(guī)劃,明年并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到1億千瓦,海上風(fēng)電500萬千瓦的目標(biāo)可能完不成,但是今年陸上風(fēng)電到年底吊裝容量超過1億是沒問題的。
發(fā)電量達(dá)到1900億千瓦時(shí),電量超過3%,2020年并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到2億千瓦,海上風(fēng)電是3千萬千瓦,電量是3900萬千瓦時(shí),比重超過5%,這是2020年的目標(biāo)。后幾年每年新增裝機(jī)至少2千萬千瓦才能達(dá)到2020年并網(wǎng)兩個(gè)億的目標(biāo),所以市場(chǎng)是很大的,年發(fā)電量要求也很高。
2011年10月國(guó)家發(fā)改委能源研究所發(fā)布《中國(guó)風(fēng)電發(fā)展路線圖2050》,提出風(fēng)電已經(jīng)開始并且成為低碳能源戰(zhàn)略主力能源之一,設(shè)定的中國(guó)風(fēng)電發(fā)展遠(yuǎn)期目標(biāo)是,2030年風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦,2050年裝機(jī)達(dá)到10億千瓦,滿足17%的電力需求。預(yù)計(jì)2020年前后中國(guó)陸上風(fēng)電成本將和煤電持平。
風(fēng)電作為朝陽行業(yè),未來前景值得期許。
(本文根據(jù)作者在第八屆中國(guó)新能源國(guó)際高峰論壇的講話整理,未經(jīng)作者審核。)
風(fēng)能