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2020年风电呈现发展的六大趋势

作者:珠海华电汇能电气有限公司    发布时间:2021-01-05 浏览次数 :


尽管2020年的疫情蔓延和国际贸易受阻给全球风电产业发展带来了困难与冲击,但我国风电仍然在万分艰难之中实现了超出预期的增长。可以说,2020年的风电行业是历经磨炼,淬火成钢的一年,并在“碳达峰”、“碳中和”的气候战略下迎来了历史性的发展机遇。
当“平价”遇上“12亿千瓦”,2020年的风电呈现出了更多创新的发展模式与发展趋势,书写着更加清晰的可持续发展之路。
1、规模化发展、基地化建设
作为补贴与平价时代的交界,2019-2020年风电行业开启了风电大基地发展模式。资源条件良好、成本造价低的平价上网试验田——三北风电占据着极大优势。据北极星风力发电网不完全统计,2019年内蒙古、吉林、黑龙江等地先后核准了超十个风电大基地项目。比较典型的如乌兰察600万千瓦风电外送基地、北方上都百瓦千瓦风电基地项目、通辽市100万千瓦外送风电基地、国家电投上海庙40万千瓦风电工程、晋北千万千瓦级清洁能源外送基地等等。
在“30 60”碳中和目标下,风电产业作为清洁能源的重要力量之一,必将承担更多责任,其中,持续降本是产业必须面对的首要课题。国家能源局新能源和可再生能源司副司长任育之此前曾表示,在可再生能源发展“十四五”规划编制中,推进“三北”地区陆上大型风电基地建设和规模化外送、加快推动近海规模化发展,将是“十四五”期间风电发展的重要任务。
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2、海陆机组大型化
2020年3月13日,中车株洲所WT3300D146风电机组在云南火木梁风电场成功吊装,成为彼时中国西南地区单机功率和风轮直径最大的风电机组;8月,国家电投通辽市100万千瓦外送风电基地项目中标候选人公示,投标机组的单机功率均在4.5MW及以上;10月风能展,维斯塔斯发布V162-6.0MW新机型,将陆上风机推上6MW新时代。
同期,湘电风能、明阳智能、中国海装等国内头部整机企业分别发布了自主研发的8-11MW海上大功率风机新品。可以说,无论海陆,风电机组大型化是发展方向,特别是海上风电,单机容量愈来愈大的趋势会进一步加速。而与大型化趋势相对应的智能化、定制化、轻量化技术也将越来越受到重视。
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3、风光水火储一体化发展趋势
2020年8月,国家发改委、国家能源局共同发布了《关于开展“风光水火储一体化”“源网荷储一体化”的指导意见(征求意见稿)》。鉴于我国电力系统综合效率不高,源网荷等环节协调不够、各类电源互补互济不足等短板,在电源侧开展“风光火储一体化”建设是缓解以上短板的有效方式。
12月8日,中国能建规划设计集团与内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区人民政府签署1GW风+5GW光储一体化项目投资开发框架协议,总投资238亿元。据不完全统计,目前在内蒙古、新疆、辽宁已有多个“风光水火储一体化”项目,如内蒙古通辽“火风光储制研一体化”示范项目、辽宁铁岭清河区“风光火储一体化”示范项目、新疆昌吉州风光火储一体化项目、内蒙古鄂尔多斯风光火储一体化项目等等。以上项目的参与企业包含国家电投、大唐集团、中国电建、中国能建以及协鑫集团、明阳智能。
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4、可再生能源发电市场化加快
自2002年电改5号文发布以来,我国电力体制改革已历经近20年,但与“十三五”以前的改革进程相比较,本轮的电力体制改革明显进入快车道。目前,全国已有16个省份要求新能源参与市场化交易,随着用户侧市场化比重的不断抬升,新能源参与市场化交易比重势必进一步增加。
当前,新能源参与现货市场还面临着诸多挑战,如出力不确定,严重依赖短期及超短期的功率预测精度;对系统的平衡以及新能源的消纳空间尚未形成综合判断;以及在现货市场中,电量、电价的评估决策面临风险等等,但新能源参与市场交易已是大势所趋,尤其是在新能源资装机占比高、供大于求的省份,市场化进程将将进一步加快。在市场化省份,十四五期间预计将有40%~50%电量直接参与市场,其中有70~80%电量以中长期的方式稳定量价,20%~30%电量参与现货市场。
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5、漂浮式风电开启元年
2009年,世界上第一台2.3MW漂浮式风机出现在挪威海域;2017年,全球第一座商业化漂浮式风场Hywind在苏格兰投产;2020年,世界最大漂浮式项目WindFloat Atlantic并网一台MHI Vestas 8.4MW风机。随着欧洲漂浮式风电渐入佳境,以及我国近海风电资源开发殆尽,我国在2020年开启了漂浮式风电发展的元年。
2020年4月,中广核研究院“漂浮式海上风电与海洋牧场融合关键技术研究”项目完成合同签订;同在4月,明阳智能发布公告,拟募集资金7.2亿用于10MW级海上漂浮式风机研发项目。2020年,行业内已经出现多个致力于深远海漂浮式风电的课题与对应的基础、风机、海缆技术创新。
国家能源局新能源和可再生能源司副司长任育之曾表示,“十四五”期间,国家将积极推动深远海示范项目发展。可以确定的是,未来5年将会是我国漂浮式风电获得开创性发展的阶段。
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6、风电技改市场进入红海
今年3月,三峡新能源一则“江苏响水201MW风电场老旧机型技改项目招标公告”掀开了2020年技改比武的大潮。在我国风电大规模发展初期,兆瓦级以下风电机组及1.5MW风电机组是主力,这些机组设备运行时间多在10-15年,正面临着设备老化、运行故障高等一系列痛点。截至2019年底,我国风电装机突破2.1亿千瓦。随着即将开启的“碳中和”机遇下的大发展,以及平价时期对提质增效的需求进一步增加,风电技改市场正在以最快的速度在业内铺开。
据了解,目前国内排名前十的风机厂家都已组建自己的专业技改队伍,同时还有核心大部件供应商为自己的产品进行专业服务。不可否认的是,技改后市场的发展趋势将会越来越专业化,同时面临的竞争也将越来越白热化。
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从“微不足道”到“举足轻重”平价让“风光”行业更风光
新年伊始,万象更新。光伏和陆上风电全面开启平价时代。
去年底,随着我国提出2030年风电太阳能装机达到12亿千瓦以上目标,实现2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的路线图日渐清晰。作为实现“碳中和”的重要抓手,已平价上网的风电、太阳能等新能源被赋予更重大的历史使命。
从十多年前的“微不足道”到如今的“举足轻重”,再到将来的“担当大任”,新能源在能源系统中的角色越发重要。而在“碳中和”的语境下,“担当大任”的一天或许更早到来。
新能源平价不是终点。无论是新能源自身还是整个能源系统都必须进一步做出积极改变,将技术创新推向更深处,同时全社会也必须形成共识:能源转型不是“免费午餐”,需要付出成本和代价。
创历史的“亿千瓦”时代来了
根据中电联的数据,截至2020年10月底,我国风电、太阳能累计装机合计约为4.6亿千瓦,这意味着未来10年,距2030年12亿千瓦的保底目标仍有约7.4亿千瓦的装机差额,按10年平均值计算,风电、太阳能每年的新增装机将不低于7400万千瓦。
新能源行业预测的目标更为乐观。光伏行业提出“十四五”期间每年新增装机7000万千瓦-9000万千瓦,风电行业也提出“十四五”期间不低于5000万千瓦装机量的目标。这样即使保守估算,年新增风电、太阳能装机都将史无前例的突破1亿千瓦。
历史上从未有风光年度新增规模超过7000万千瓦的先例。即将步入“亿千瓦”时代,新能源是否做好了充足的准备适应这个“加速度”?
“我知道大家心是热的,但是头脑一定要冷静。”国家能源局新能源与可再生能源司副司长任育之近期多次表示,如何继续以较快的速度持续扩大规模,面对“碳中和”的大目标,某一个行业某一个部门是无法实现的,这需要汇聚各个部门甚至全社会的力量,有必要调动各级地方政府以及新能源企业、电网公司、传统能源企业的积极性。
技术进步是所有不确定性中的确定
防止气候变化的内核不是气候,而是技术。化石能源之所以成为现代能源体系的基石有两个重要原因:第一,能量密度高,满足大功率、长距离的应用;第二,性质稳定,常温常压下为液态和固态,便于生产、储存和运输。这样的特性是因为地球几亿年来通过内部的高温高压把当年的生物质转换成现在的石油、煤炭和天然气。
随着风电效率、光伏转换效率的提高和电池能量密度的提升,新能源被认为是高等级文明的方向。新能源是科技革命和产业革命的制高点,在后疫情时代,谁掌握新能源技术,谁就拿到文明进阶的门票。
从资源储量看,我国的风能和太阳能资源没有“天花板”,足以支撑新能源快速增长。与此同时,成本的下降也使得新能源相对于传统能源越来越具有替代优势。过去10年,我国新能源成本飞速下降。光伏、陆上风电和海上风电成本已分别降低了82%、39%、29%。
从产业链配套能力来看,无论风电还是光伏,我国都形成了世界上最为完整的产业链。虽然,个别部件仍然受制于人,但倘若有规模化市场需求的拉动,这些“点”上的突破并非遥不可及。产能的提升同样可以通过市场化的方式实现。
当资源、生态、成本、产业链和产能都不再成为新能源发展的桎梏,阻碍新能源“担当大任”的究竟是什么?
生态环境部气候变化事务特别顾问解振华在谈到“碳中和”问题时特别指出:“我们要积极研究发展成本低、效益高、减排效果明显、安全可控、具有推广前景的低碳零碳负碳技术,大力发展规模化储能、智能电网、分布式可再生能源和氢能等深度脱碳技术,研发碳捕集、利用和封存技术,加快工业技术与绿色材料技术、先进制造、信息化、智能化等融合创新。”
新能源波动性、间歇性的特点不容回避。当新能源在系统中的比例小于10%,其波动性、间歇性可以由电力系统对冲风险。当新能源“担当大任”成为主力能源和基荷能源之日,新能源就必须主动发力。这也是未来10年,新能源能否彻底主导能源世界,以压倒式的成本优势让煤炭、石油加速退出的关键。
远景能源是新能源技术进步和能源转型的坚定引领者,用“新煤炭”、“新石油”、“新电网”的“三新”战略实践给行业明确的解决方案:风电、光伏和储能成为未来的“新煤炭”,动力电池和氢燃料成为“新石油”,围绕风电、光伏,电网需要升级为使用智能物联网技术的、更灵活的“新电网”。实现风、光、储协同技术进步,把风电场做成智能化、可交易、使电源更加匹配电网需求的解决方案。
在远景能源看来,新能源要展示主动利用技术克服波动性的勇气和决心。储能帮助增加风电和光伏的容量可信度,提高能量转化效率,通过智能手段提升功率预测水平,为系统提供一定的调节裕度,这些都是支撑我国中长期能源结构转型的关键技术。
适应零碳发展电力系统有待重构
未来总是在悲观中诞生,在怀疑中成长。
尽管“碳中和”的目标清晰,但质疑声不绝于耳。特别是近期,湖南等地出现的电力紧张危机,也再次提醒业内,在急剧扩大新能源装机的同时,“担当大任”的新能源必须满足人民对高质量电力发展的需求。
任育之也表示,随着电力体制改革不断深入,光伏、风电等新能源形式必将逐步参与市场,这是大势所趋。如何成功地参与电力市场,这是“十四五”期间行业各方必须共同研究和破解的问题。
电力规划设计总院院长杜忠明也表达过同样的观点:“传统电力系统难以适应灵活开放电力市场构建需要。”他说,未来市场主体将从“单一化”向“多元化”转变,电力输送将从发输配用“单向传输”向源网荷储“多向互动”灵活传输转变,充分电力市场环境下电力系统的运行方式需要频繁变化。我国电网调度机构长期以来采取“统一调度、分级管理”原则,计划性较强,调度方式不够灵活。
新能源规模的增长,不仅取决于自身的技术进步,在一定程度上也取决于整个电力系统的重构速度。为适应新能源时代的到来,国家电网日前提出,将加快电网向能源互联网转型升级,打造清洁能源优化配置平台。
对转型成本的评估和承受度,也影响着新能源替代传统能源的速度。国网能源研究院院长张运洲表示,能源转型不是“免费午餐”,需要长期的渐变过程,同样需要全社会为其付出代价和成本。有数据显示,德国在能源转型后,全社会用电成本反而上升,这是为绿色转型付出的代价。
能源绿色转型,不仅是意愿,更是行动。
来源:北极星风力发电网
原文链接:https://www.xianjichina.com/news/details_243097.html
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