高成本阻礙海上風(fēng)電裝機目標(biāo)的完成

在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整迫在眉睫、氣候變化壓力不斷增強的背景下，我國風(fēng)能開發(fā)利用對于持續(xù)不斷地向國家提供清潔無污染能源、改善能源結(jié)構(gòu)、保護生態(tài)環(huán)境、保障能源安全和實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等方面有著極其重要的意義。 在日前舉行的全國工商聯(lián)新能源商會“中國風(fēng)電開發(fā)及技術(shù)發(fā)展趨勢”沙龍上，全國工商聯(lián)新能源商會主任科學(xué)家、龍源電力原總工程師、中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會理事長楊校生指出，風(fēng)電已經(jīng)成為我國第三大電源，對傳統(tǒng)的電力行業(yè)、傳統(tǒng)的能源產(chǎn)業(yè)、利益結(jié)構(gòu)、體制機制等上層建筑以及傳統(tǒng)觀念構(gòu)成了沖擊，意味著風(fēng)電發(fā)展要遇到瓶頸，需要探索風(fēng)電在技術(shù)上新的發(fā)展理念。 風(fēng)電規(guī)劃目標(biāo)難以完成 根據(jù)預(yù)計，我國還要經(jīng)歷十年時間才能達到能源消費峰值，未來十年我國能源消費量還將逐年遞增。其中，風(fēng)能作為可再生、無污染、能量大、前景廣的能源，已經(jīng)成為世界各國能源的戰(zhàn)略選擇。楊校生介紹，2014年我國風(fēng)電累計裝機容量為1.146億千瓦，其中新增裝機容量23.2萬千瓦，占全球新增裝機容量的45%。 2014年，我國風(fēng)電上網(wǎng)電量1550億千瓦時，占全國總發(fā)電量2.78%，預(yù)計到2050年，風(fēng)電要滿足全國17%的電力需求。目前，我國陸上風(fēng)電50米高度，技術(shù)開發(fā)量達20億千瓦，技術(shù)開發(fā)面積57萬平方公里;陸上風(fēng)電70米高度，技術(shù)開發(fā)量達26億千瓦，技術(shù)開發(fā)面積71萬平方公里;陸上風(fēng)電100米高度，技術(shù)開發(fā)量達34億千瓦，技術(shù)開發(fā)面積95萬平方公里。 根據(jù)《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，到2015年，我國累計并網(wǎng)風(fēng)電裝機達到1億千瓦，年發(fā)電量超過1900億千瓦時。其中，海上風(fēng)電裝機達到500萬千瓦，基本形成完整的、具有國際競爭力的風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)。到2020年，我國累計并網(wǎng)風(fēng)電裝機達到2億千瓦，年發(fā)電量超過3900億千瓦時。其中，海上風(fēng)電裝機達到3000萬千瓦，風(fēng)電成為電力系統(tǒng)的重要電源。但截至2014年底，我國僅建成海上風(fēng)電裝機容量40多萬千瓦，與2015年年底500萬千瓦的目標(biāo)相距甚遠，預(yù)計很難完成。 中國風(fēng)能協(xié)會秘書長秦海巖曾指出，我國風(fēng)電面臨的現(xiàn)狀，一是棄風(fēng)限電導(dǎo)致風(fēng)電開發(fā)商損失嚴重;二是可再生能源附加資金下發(fā)嚴重滯后，風(fēng)電企業(yè)現(xiàn)金流緊張;三是清潔發(fā)展機制(CDM)業(yè)務(wù)收益嚴重收縮，甚至有出現(xiàn)壞賬的風(fēng)險。 海上風(fēng)電處于高成本階段 楊校生認為，我國“十二五”海上風(fēng)電發(fā)展500萬千瓦的裝機計劃無法完成，說明國家管理層低估了海上風(fēng)電發(fā)展的難度，雖然目前海上風(fēng)電市場隨著電價的確立已拉開帷幕，政府和相關(guān)機構(gòu)持樂觀態(tài)度，但海上風(fēng)電開發(fā)難度比陸上更大，涉及的層面更廣，成本更高，對機組的要求相對增加。 但是，風(fēng)電作為清潔能源，是重要的發(fā)展方向，而海上風(fēng)電更是大有潛力可挖。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2014年年底，我國海上風(fēng)電項目累計裝機容量達65.79萬千瓦，位列世界第五，占全國風(fēng)電裝機總?cè)萘康?.58%。其中，我國海上風(fēng)電新增裝機61臺，容量達到22.93萬千瓦，相比2013年3.9萬千瓦的新增裝機，增長了487.9%。其中，潮間帶新增裝機容量為13萬千瓦，占海上風(fēng)電新增裝機總量的56.69%。 實際上，我國海上風(fēng)電不論是技術(shù)方面，還是在政策和管理方面，都與發(fā)達國家存在較大差距，海上風(fēng)電始終處于高成本階段，成為制約海上風(fēng)電發(fā)展的重要因素。據(jù)介紹，目前風(fēng)電分為直驅(qū)式機組和雙饋式機組兩種技術(shù)路線，并占據(jù)了絕大部分的市場份額。不過，技術(shù)都是在動態(tài)變化的，兩種技術(shù)路線的優(yōu)缺點是相對的，在較長一個時期內(nèi)，兩種技術(shù)仍將并行，雙饋技術(shù)雖然占據(jù)市場主導(dǎo)，但直驅(qū)技術(shù)已經(jīng)顯現(xiàn)出市場份額逐步擴大的趨勢，未來市場格局會不會出現(xiàn)顛覆性變化，目前還難以斷言。 盡管如此，我國沿海各地已經(jīng)開展海上風(fēng)電規(guī)劃，但都不完善，主要因為涉及海洋、漁業(yè)、能源、國防等多個部門，各部門對發(fā)展海上風(fēng)電的認識不一，各地相關(guān)職能部門實際執(zhí)行管理標(biāo)準不一，風(fēng)電場規(guī)劃與海洋功能區(qū)劃、海岸線開發(fā)規(guī)劃、國防用海規(guī)劃等協(xié)調(diào)難度大，海上風(fēng)電進展緩慢。 風(fēng)電技術(shù)必須全面升級 《中國制造2025》明確提出，智能制造是未來中國制造發(fā)展的重要方向，在智能制造的背景下，智能化、信息化、大數(shù)據(jù)、云計算等理念迅速被引入到風(fēng)電機組設(shè)計制造、開發(fā)建設(shè)和運營管理的各個環(huán)節(jié)，現(xiàn)代化程度大大提高，風(fēng)電行業(yè)勢必要不斷創(chuàng)新，進行技術(shù)全面升級，市場發(fā)展前景才將更為廣闊。 楊校生認為，目前，沒有兩個風(fēng)況完全相同的風(fēng)場，也沒有兩個風(fēng)況完全相同的機位，制造商將風(fēng)電機組設(shè)計成諸如一類、二類一些等級，為不同風(fēng)場所選擇，但一般不會為某個風(fēng)場或機位專門設(shè)計機型。隨著技術(shù)的進步和設(shè)計成本的下降，我國一些主機制造商開始推出專門設(shè)計的理念，其中真正的專門設(shè)計有待于技術(shù)進步到較為完善的階段，可以以很小的代價實現(xiàn)設(shè)計更改和小規(guī)模生產(chǎn)。 我國未來風(fēng)電技術(shù)未來發(fā)展趨勢有以下幾個方面： 一是由于風(fēng)電機組設(shè)計和工藝的改進，性能和可靠性提高，加上塔架高度增加以及風(fēng)場選址評估方法的改進等，未來將增大風(fēng)電機組的單機容量。 二是提高葉輪的捕風(fēng)能力，主要體現(xiàn)在葉輪直徑增大，單位千瓦掃掠面積提高。 三是提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率，使風(fēng)機葉輪轉(zhuǎn)換效率從0.42接近0.5。 四是風(fēng)力發(fā)電面臨各種極端天氣條件，風(fēng)電場機組布置分散，到達性差，維護不變，機組質(zhì)量問題帶來雙重損失，不僅降低了設(shè)備的可利用率，還浪費了風(fēng)資源，損失了發(fā)電量，因此要求提高風(fēng)電機組及部件質(zhì)量。 五是風(fēng)電機組大型化受到道路如隧道高度的限制，需要重型拖車和安全駕駛，增強機組運輸和安裝便捷性。 六是風(fēng)電機組工作環(huán)境面臨高溫、高濕、高海拔、鹽霧、風(fēng)沙、低溫等，并抵抗臺風(fēng)、沙塵暴、雷電、冰凍、海上浮冰等災(zāi)害性氣候，需要增強機組環(huán)境適應(yīng)性。 隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息通信技術(shù)與可再生能源技術(shù)的結(jié)合，未來智慧風(fēng)場將以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，以配電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以接入可再生能源為主，實現(xiàn)信息技術(shù)與能源基礎(chǔ)設(shè)施融合，通過EMS對分布式能源基礎(chǔ)設(shè)施實施廣域優(yōu)化協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)冷、熱、氣、水、電等多種能源優(yōu)化互補，提高用能效率的智能能源管控系統(tǒng)。