秦海巖：風電產(chǎn)業(yè)為全球能源轉(zhuǎn)型貢獻“中國方案”

黨的十八大以來，在黨中央、國務院的堅強領導下，我國能源發(fā)展取得歷史性成就，風電產(chǎn)業(yè)更是其中一大亮點。全體風能人始終以高度的使命感與責任感，緊緊依靠技術創(chuàng)新，著力做大做強風電產(chǎn)業(yè)。當前，我國風電裝機規(guī)模穩(wěn)居全球第一，市場競爭力實現(xiàn)大幅提升。與此同時，面對新冠肺炎疫情等嚴峻考驗，風電產(chǎn)業(yè)始終保持著高質(zhì)量發(fā)展節(jié)奏，不僅為我國推動落實碳減排目標、走可持續(xù)發(fā)展道路提供堅實支撐，也為加速全球能源轉(zhuǎn)型、構(gòu)建全球氣候治理新格局貢獻出“中國智慧”和“中國方案”。

一、風電裝機規(guī)模穩(wěn)居全球首位

(一)市場規(guī)模穩(wěn)步擴大

截至2021年，我國風電裝機規(guī)模已連續(xù)12年穩(wěn)居世界首位。其中，2021年，我國陸上風電裝機規(guī)模突破3億千瓦，海上風電裝機躍居世界首位，為能源綠色轉(zhuǎn)型提供強大支撐。

同時，我國風電行業(yè)年均新增裝機保持快速增長。尤其是自2020年9月國家明確碳達峰、碳中和時間表以來，面對走向平價上網(wǎng)以及新冠肺炎疫情反復等壓力與困難，我國風電年新增裝機容量依然實現(xiàn)倍增，保持在5500萬千瓦左右，展現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈的強大發(fā)展韌性，也證明了我國風電產(chǎn)業(yè)鏈已具備年新增裝機5000萬千瓦以上的支撐能力。

(二)消納利用情況向好

十年來，我國風電發(fā)電量占全國總發(fā)電量比重提高近4個百分點，消納利用情況持續(xù)向好。

2012年，我國風電年發(fā)電量1008億千瓦時，首次超過核電成為繼火電和水電之后的第三大電源，占全國總上網(wǎng)電量約為2%。到“十三五”收官之年，風電發(fā)電量增至4665億千瓦時，占全國總發(fā)電量比重約6.1%，圓滿完成了“十三五”規(guī)劃確定的2020年底風電年發(fā)電量達到4200億千瓦時、約占全國總發(fā)電量6%的目標。2021年，風電發(fā)電量進一步提升至6526億千瓦時，同比增長40.5%，占全社會用電量比重達7.9%，開發(fā)利用水平進一步提升。

在投資監(jiān)測年度預警及可再生能源電力消納保障機制等一系列政策的引導下，我國風電行業(yè)消納利用水平持續(xù)向好，從2012年的平均利用率83%，到2021年提高到96.9%，湖南、甘肅、新疆的風電利用率同比顯著提升，同比分別提高4.5、2.3、3.0個百分點。

二、技術創(chuàng)新領跑全球

十年來，我國風電技術取得巨大進步，在全球范圍內(nèi)處于領跑地位。

風電機組單機容量增大趨勢明顯。2012年，我國新安裝陸上風電機組的平均單機容量為1.65兆瓦，新安裝的海上風電機組以2兆瓦為主。2015年，在我國風電新增裝機中，2兆瓦風電機組的市場份額首次超過1.5兆瓦機組，占全部新增裝機容量的50%，2兆瓦及以上機組的占比接近65%。2016年，2兆瓦及以上機組占全國新增裝機容量的80%，這一比例在2017年達到90%。2021年，我國全部新安裝風電機組的平均單機容量超過3.5兆瓦。其中，陸上風電機組超過3.1兆瓦，海上風電機組超過5.5兆瓦。

在陸上風電新增裝機容量中，3兆瓦及以上機組的占比超過70%。目前，我國已經(jīng)完成7兆瓦陸上風電機組的吊裝。

海上機組的單機容量同樣不斷增大，新增裝機容量中，6兆瓦及以上機組的占比接近60%，10兆瓦風電機組已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化運行。2022年2月，我國下線了擁有完全自主知識產(chǎn)權的13兆瓦抗臺風型海上風電機組。更大的16兆瓦風電機組正在研制之中。

葉片長度與輪轂高度大幅增加。2021年新吊裝機組的平均風輪直徑達到151米，較2020年增長了15米。2021年，風輪直徑大于150米的風電機組所占的比重顯著提高，150米及以上風輪直徑占比從2020年的12%增漲至66.1%。2022年8月，我國首支長度達到123米的風電葉片成功下線，它也是目前全球最長風電葉片。與此同時，我國風電機組最高輪轂高度已經(jīng)從原來的80米增至170米以上。這些技術的應用，促使可利用的風能資源下探到5米/秒左右，極大提高了風能開發(fā)潛力。

核心部件國產(chǎn)化程度顯著提高。依靠全行業(yè)的共同努力，我國風電設備的國產(chǎn)化程度迅速提升。2012年前，葉片、齒輪箱的非國產(chǎn)產(chǎn)品市場份額超過30%，這個比例在2012年開始迅速降低，只有約10%～15%。葉片的部分關鍵技術，如預埋技術的研發(fā)取得突破;葉片所用的樹脂、結(jié)構(gòu)膠、芯材等原材料實現(xiàn)本地化生產(chǎn)，玻纖完全國產(chǎn)化。軸承的非國產(chǎn)產(chǎn)品市場份額在2012年以前高達90%，現(xiàn)在下降至50%。發(fā)電機、偏航/變槳軸承、變流器、變槳系統(tǒng)在2012年之后實現(xiàn)了大規(guī)模國產(chǎn)化。如發(fā)電機、變流器，由小部分國產(chǎn)轉(zhuǎn)為全部國產(chǎn)(2012年之前非國產(chǎn)占80%，現(xiàn)在降至不足5%);變槳系統(tǒng)、偏航/變槳軸承從國產(chǎn)試點轉(zhuǎn)為大部分國產(chǎn)(2012年之前非國產(chǎn)占100%，現(xiàn)在降到5%以下)。

新技術應用不斷涌現(xiàn)。以激光雷達為代表的新型傳感技術在主流新機型研發(fā)中的廣泛應用，可以在減少陣風沖擊的同時，優(yōu)化機組發(fā)電效率;葉片渦流發(fā)生器、葉尖小翼等增強氣動技術的應用，能夠顯著提高發(fā)電性能;高塔架(柔塔和混塔)技術的應用，大幅提升機組在低風速地區(qū)的應用前景;數(shù)字化技術廣泛應用于測風選址、葉片變槳控制、故障預測及診斷分析等，使得風電產(chǎn)品設計、風電場運營管理更加智能高效。

三、開發(fā)成本大幅降低

大兆瓦機組、長葉片、超高塔筒的應用及智能化水平的提高，驅(qū)動我國風電機組實現(xiàn)發(fā)電效率提升以及成本下降。2010—2021年，我國陸上風電度電成本下降66%，與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電成本基本持平甚至更具市場競爭力，海上風電度電成本的降幅接近56%，有望在未來3年內(nèi)實現(xiàn)平價上網(wǎng)。

更為關鍵的是，受益于發(fā)電能力和效率的提升，未來風電經(jīng)濟性仍具有較大提升空間。

依托于先進控制技術和材料科學的進步，過去十年風電機組的風輪直徑不斷突破，增加到原來的2倍，同樣風況條件下的發(fā)電量增加到3倍左右，即使在風電場單位千瓦造價下降不多的情況下，度電成本也可以下降到原來的50%。最新的風輪葉片，直徑已經(jīng)突破200米，可以預計未來3～5年，相同風電場的發(fā)電量會再增加3倍左右，度電成本可以再降一半。此外，運輸、吊裝、運維設備和船舶進一步專業(yè)化，也大大提高了海上風電機組建設效率，降低了成本。

據(jù)業(yè)內(nèi)估算，當前，西北部風能資源好的地區(qū)度電成本約為0.3元/千瓦時，5年后有望降至0.15元/千瓦時;中東南部地區(qū)度電成本約為0.4元/千瓦時左右，5年內(nèi)有望降至0.2元/千瓦時;近海風電在5年內(nèi)有望降至0.4～0.5元/千瓦時，遠海風電在8年左右有望降至0.4～0.5元/千瓦時。需要說明的是，如果將風電機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應用帶來的疊加提升效應包含在內(nèi)，各地區(qū)、細分領域度電成本還會實現(xiàn)進一步下行。

四、企業(yè)實力顯著增強

近年來，我國風電企業(yè)的整體實力和國際市場競爭力不斷提高，風電設備獲得了國際市場的廣泛認可，越來越多的國家向我國風電企業(yè)打開大門，風電成為我國少數(shù)具有國際競爭力的高新技術產(chǎn)業(yè)之一。

在整機出口方面，截至2012年，我國共向19個國家和地區(qū)出口了407臺風電機組，累計容量為70萬千瓦。到2021年，我國向海外出口風電機組886臺，容量為326.8萬千瓦，同比增長175.2%。同年，我國首次出口海上風電機組，共72臺，容量為32.48萬千瓦。截至2021年底，我國風電機組出口的國家和地區(qū)數(shù)量擴大到42個，遍布全球六大洲，累計容量達到964.2萬千瓦。

當前，我國已成為全球最大的風電裝備制造基地，我國生產(chǎn)的風電機組(包括國際品牌在我國的產(chǎn)量)占到全球市場的三分之二以上。發(fā)電機、輪轂、機架等鑄鍛件，以及葉片、齒輪箱、軸承等關鍵零部件的產(chǎn)量也占到全球市場的70%以上。

在企業(yè)實力方面，據(jù)全球風能理事會(GWEC)提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在2021年全球排名前十五的風電整機制造商中，中國企業(yè)占據(jù)十席，其中，金風科技和遠景能源分列第二、第四。此外，不少開發(fā)企業(yè)紛紛選擇走出國門，對外投資逐年提升。一條覆蓋技術研發(fā)、開發(fā)建設、設備供應、檢測認證、配套服務的國際業(yè)務鏈基本成型。

五、發(fā)展布局持續(xù)優(yōu)化

(一)中東南部風電新增裝機實現(xiàn)突破

近年來，低風速風電技術不斷取得突破，搭配更大風輪直徑及更高塔筒的風電機組，極大提升了中東南地區(qū)風電項目開發(fā)的經(jīng)濟性。受此推動，中東南部地區(qū)新增風電裝機容量在全國所占份額顯著提高。

風電開發(fā)布局進一步優(yōu)化。據(jù)中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會(CWEA)統(tǒng)計，在2021年我國風電新增裝機容量中，中東南部地區(qū)占55%，“三北”地區(qū)占45%。其中，中南地區(qū)占25.8%、華東地區(qū)占23.9%、華北地區(qū)占18.4%、西北地區(qū)占16.2%、東北地區(qū)占10.6%、西南地區(qū)占5.1%。

項目開發(fā)有序推進，多地均有新項目投產(chǎn)。華能河南蘭考濮陽項目、遠景能源江蘇江陰項目等并網(wǎng)項目運行表現(xiàn)搶眼，在提高風能利用效率、降低社會用能成本的同時，還打開了鄉(xiāng)村振興的新思路。在農(nóng)村地區(qū)大力發(fā)展風電，既能夠?qū)①Y源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為集體收入，又可以為農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提速，同時兼顧生態(tài)環(huán)境，是一條盤活鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)資源、土地資源、旅游資源，以及農(nóng)村集體性資產(chǎn)，讓閑置資源產(chǎn)生經(jīng)濟效益，快速壯大農(nóng)村集體經(jīng)濟的新路徑，最終實現(xiàn)讓鄉(xiāng)村更美麗、更富裕。

(二)海上風電進入規(guī)?；l(fā)展階段

在國家政策的大力支持下，伴隨產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，我國海上風電已經(jīng)進入規(guī)?；l(fā)展階段。

據(jù)CWEA統(tǒng)計，2021年，我國海上風電裝機規(guī)模創(chuàng)歷史新高，新增裝機容量達到1448.2萬千瓦，同比增長276.6%，主要分布在江蘇、廣東、浙江、福建、遼寧、山東、上海等7個地區(qū)。截至2021年底，我國海上風電累計裝機容量達到2535.2萬千瓦，海上風電新增裝機和累計裝機均居世界第一。

六、風電發(fā)展迎來新一輪機遇期

進入“十四五”時期，伴隨“雙碳”目標全面落實推進，我國風電產(chǎn)業(yè)迎來歷史性發(fā)展機遇期。

(一)持續(xù)深化技術創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量躍升發(fā)展

當前，風電產(chǎn)業(yè)鏈上仍存在短板亟待補齊。為了進一步提升效率、降低成本，需要業(yè)界圍繞關鍵與共性技術進行攻關。如風電機組大型化、定制化和智能化開發(fā)，大功率齒輪箱和百米級葉片等部件技術的持續(xù)突破，以漂浮式為代表的海上風電前沿技術研發(fā)，高性能替代材料的研發(fā)與應用，陸上和海上工程裝備的專業(yè)化研發(fā)，新型電力系統(tǒng)中多能互補等綜合應用技術創(chuàng)新。尤其是產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)外部圍繞電力網(wǎng)、信息網(wǎng)和交通網(wǎng)的三網(wǎng)融合創(chuàng)新，更是接下來的重點方向。針對于此，需要國家加大對關鍵共性技術研發(fā)的支持，使有限資金在具有戰(zhàn)略意義的共性技術上發(fā)揮更大價值。

同時，應當加快公共技術研發(fā)試驗平臺建設，可由第三方中立機構(gòu)牽頭，企業(yè)共同參與，以國家投資為主、企業(yè)集資為輔的方式，建設起傳動系統(tǒng)、葉片、軸承等研發(fā)試驗平臺。

風電行業(yè)需抓住碳達峰碳中和機遇，繼續(xù)在技術和商業(yè)模式創(chuàng)新上下功夫，堅持基礎研究和應用示范有機結(jié)合不斷提高風電機組的發(fā)電效率、可靠性，降低發(fā)電成本，進一步提升風電的經(jīng)濟性，持續(xù)拓寬其發(fā)展空間。

(二)因地制宜擴大開發(fā)規(guī)模

結(jié)合不同區(qū)域的開發(fā)條件，因地制宜布局風電產(chǎn)業(yè)，是“十四五”時期提升風電發(fā)展規(guī)模與質(zhì)量的落腳點。

“三北”地區(qū)風能資源儲量大、風速高，度電成本甚至低于常規(guī)火電，適合大規(guī)模集中開發(fā)。作為最清潔、最便宜的稀缺資源，風電能夠吸引對低價、清潔電力需求量大的產(chǎn)業(yè)向“三北”地區(qū)轉(zhuǎn)移，從而使風電從零碳、便宜的“價格洼地”轉(zhuǎn)變成工業(yè)企業(yè)的“價值高地”。

在中東南部地區(qū)就地開發(fā)、就近利用風能資源，是提高能源自給率、利用清潔電力帶動鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要抓手。“十四五”期間，建議通過試點示范，加快實施“千鄉(xiāng)萬村馭風計劃”，在全國優(yōu)選10000個村，推動鄉(xiāng)村風電開發(fā)。按未來普遍適用的5兆瓦機型計算，每個村安裝1臺風機，總裝機規(guī)模是5000萬千瓦;若每個村平均安裝2臺風電機組，總裝機規(guī)模就可達到1億千瓦。全面鋪開后，市場潛力更是巨大。為了有效推進“千鄉(xiāng)萬村馭風計劃”，還需要國家提供具體政策支持，為因地制宜開發(fā)風電出臺更具彈性和兼容性的土地政策，在建設指標和并網(wǎng)條件等方面給予支持與保障。

同時，大力發(fā)展海上風電對于落實碳達峰碳中和目標、帶動經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型升級發(fā)展、打造海洋經(jīng)濟與海洋強國，都具有重要的戰(zhàn)略意義。

當前，我國海上風電還不具備平價上網(wǎng)的條件，仍需要提供適當支持，從而保持一定的開發(fā)規(guī)模，形成市場拉動，加速技術迭代。首先，國家和各沿海省份加強統(tǒng)籌規(guī)劃，實現(xiàn)集中連片開發(fā)。其次，統(tǒng)一規(guī)劃、建設電力送出工程，成本納入輸配電價。再次，通過“以獎代補”方式，支持重點產(chǎn)品、重點項目創(chuàng)新開發(fā)，推動行業(yè)實現(xiàn)降本和跨越式創(chuàng)新。最后，成立海上風電發(fā)展促進基金，為項目提供長期貸款支持。

(三)拓展應用場景助力經(jīng)濟綠色發(fā)展

對于風電企業(yè)而言，未來的發(fā)展機遇將蘊藏于更加廣泛的應用場景之中。在新舊動能轉(zhuǎn)換和經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型發(fā)展中，綠色、廉價的風電將發(fā)揮越來越重要的基礎支撐作用。

在風電等新能源富集區(qū)域，可與地方政府、工業(yè)園區(qū)、高耗能產(chǎn)業(yè)等建立廣泛的合作關系，打造零碳電力基地，吸引出口產(chǎn)業(yè)園區(qū)、高載能工業(yè)區(qū)等產(chǎn)業(yè)向內(nèi)陸地區(qū)轉(zhuǎn)移。這不僅可以有效緩解中東部地區(qū)的減排壓力，還能夠促進內(nèi)陸區(qū)域的產(chǎn)業(yè)升級，提升經(jīng)濟發(fā)展水平，助力東北振興和西部大開發(fā)。

在中東部負荷中心區(qū)域，可結(jié)合綠色消費政策，推動100%可再生能源示范城市建設，打造綠色園區(qū)、綠色工廠、綠色產(chǎn)品、綠色社區(qū)，為當?shù)靥峁┝闾及l(fā)展的資源和機會，促進經(jīng)濟穩(wěn)定增長。