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在能源结构调整迫在眉睫、气候变化压力不断增强的背景下,我国风能开发利用对于持续不断地向国家提供清洁无污染能源、改善能源结构、保护生态环境、保障能源安全和实现经济可持续发展等方面有着极其重要的意义。
在日前举行的全国工商联新能源商会“中国风电开发及技术发展趋势”沙龙上,全国工商联新能源商会主任科学家、龙源电力原总工程师、中国农机工业协会风能设备分会理事长杨校生指出,风电已经成为我国第三大电源,对传统的电力行业、传统的能源产业、利益结构、体制机制等上层建筑以及传统观念构成了冲击,意味着风电发展要遇到瓶颈,需要探索风电在技术上新的发展理念。
风电规划目标难以完成
根据预计,我国还要经历十年时间才能达到能源消费峰值,未来十年我国能源消费量还将逐年递增。其中,风能作为可再生、无污染、能量大、前景广的能源,已经成为世界各国能源的战略选择。杨校生介绍,2014年我国风电累计装机容量为1.146亿千瓦,其中新增装机容量23.2万千瓦,占全球新增装机容量的45%。
2014年,我国风电上网电量1550亿千瓦时,占全国总发电量2.78%,预计到2050年,风电要满足全国17%的电力需求。目前,我国陆上风电50米高度,技术开发量达20亿千瓦,技术开发面积57万平方公里;陆上风电70米高度,技术开发量达26亿千瓦,技术开发面积71万平方公里;陆上风电100米高度,技术开发量达34亿千瓦,技术开发面积95万平方公里。
根据《可再生能源发展“十二五”规划》,到2015年,我国累计并网风电装机达到1亿千瓦,年发电量超过1900亿千瓦时。其中,海上风电装机达到500万千瓦,基本形成完整的、具有国际竞争力的风电装备制造产业。到2020年,我国累计并网风电装机达到2亿千瓦,年发电量超过3900亿千瓦时。其中,海上风电装机达到3000万千瓦,风电成为电力系统的重要电源。但截至2014年底,我国仅建成海上风电装机容量40多万千瓦,与2015年年底500万千瓦的目标相距甚远,预计很难完成。
中国风能协会秘书长秦海岩曾指出,我国风电面临的现状,一是弃风限电导致风电开发商损失严重;二是可再生能源附加资金下发严重滞后,风电企业现金流紧张;三是清洁发展机制(CDM)业务收益严重收缩,甚至有出现坏账的风险。
海上风电处于高成本阶段
杨校生认为,我国“十二五”海上风电发展500万千瓦的装机计划无法完成,说明国家管理层低估了海上风电发展的难度,虽然目前海上风电市场随着电价的确立已拉开帷幕,政府和相关机构持乐观态度,但海上风电开发难度比陆上更大,涉及的层面更广,成本更高,对机组的要求相对增加。
但是,风电作为清洁能源,是重要的发展方向,而海上风电更是大有潜力可挖。统计数据显示,截至2014年年底,我国海上风电项目累计装机容量达65.79万千瓦,位列世界第五,占全国风电装机总容量的0.58%。其中,我国海上风电新增装机61台,容量达到22.93万千瓦,相比2013年3.9万千瓦的新增装机,增长了487.9%。其中,潮间带新增装机容量为13万千瓦,占海上风电新增装机总量的56.69%。
实际上,我国海上风电不论是技术方面,还是在政策和管理方面,都与发达国家存在较大差距,海上风电始终处于高成本阶段,成为制约海上风电发展的重要因素。据介绍,目前风电分为直驱式机组和双馈式机组两种技术路线,并占据了绝大部分的市场份额。不过,技术都是在动态变化的,两种技术路线的优缺点是相对的,在较长一个时期内,两种技术仍将并行,双馈技术虽然占据市场主导,但直驱技术已经显现出市场份额逐步扩大的趋势,未来市场格局会不会出现颠覆性变化,目前还难以断言。
尽管如此,我国沿海各地已经开展海上风电规划,但都不完善,主要因为涉及海洋、渔业、能源、国防等多个部门,各部门对发展海上风电的认识不一,各地相关职能部门实际执行管理标准不一,风电场规划与海洋功能区划、海岸线开发规划、国防用海规划等协调难度大,海上风电进展缓慢。
风电技术必须全面升级
《中国制造2025》明确提出,智能制造是未来中国制造发展的重要方向,在智能制造的背景下,智能化、信息化、大数据、云计算等理念迅速被引入到风电机组设计制造、开发建设和运营管理的各个环节,现代化程度大大提高,风电行业势必要不断创新,进行技术全面升级,市场发展前景才将更为广阔。
杨校生认为,目前,没有两个风况完全相同的风场,也没有两个风况完全相同的机位,制造商将风电机组设计成诸如一类、二类一些等级,为不同风场所选择,但一般不会为某个风场或机位专门设计机型。随着技术的进步和设计成本的下降,我国一些主机制造商开始推出专门设计的理念,其中真正的专门设计有待于技术进步到较为完善的阶段,可以以很小的代价实现设计更改和小规模生产。
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