《风能》对话Henrik Stiesdal：风电最有可能解决人类面临的气候问题

2023北京国际风能大会暨展览会（CWP 2023）特别邀请到“现代风电产业之父”Henrik Stiesdal。他在1976年建造了第一台试验风电机组；1978年成功推出第一台商用机型，后担任西门子风电首席技术官多年，获得650多项与风力发电技术相关的专利。2014年创立StiesdalA/S公司，并设计了新一代漂浮式海上风电基础。展会期间，《风能》采访了这位风电泰斗，他认为，机组的大型化一定会达到合理的最大值，漂浮式风电机组的成本与固定式风电机组的成本曲线会有交集，并相信，风电最有可能解决人类面临的气候问题。

《风能》：从您设计出第一代风力发电机组，到现在近50年，丹麦的风电发展格局有哪些应验了您之前的想法，有哪些超出您的想象？

Henrik Stiesdal：20世纪80年代，丹麦风电行业认为风电能够在电力系统中发挥重要作用，政府也认为这是可行的，提出到2005年风能比重达到10%的计划。随着风电规模的扩张，风力发电势头强劲，到了1999年，风能占比已经达到12%。

2002年左右，一些大型欧洲公用事业公司发现有太多的风力发电，他们需要改变在电力系统中处理风电的方式。在那之前，如果电网有问题，比如电网的稳定性出现了问题，就会让风电与电网断开连接。然后等电网的其他部分处理好问题后，风电才可以重新并网。

改变从两家欧洲能源公司开始。一家是德国的康采恩（EON），另一家是苏格兰电力公司（Scottish Power），他们让风电保持并网的状态。这带来了新的问题——如何保证电网的稳定性。但也透露出两个重要的信号，一个信号是风电技术要改进更新，因为不更新的话，就意味着无法实现并网的目标；第二个信号是风电行业已经不是电网的辅助电源，而是能够起到主导作用。事实上，如今风电已经占到丹麦电力的55%左右。

《风能》：丹麦大力发展风电的动力是什么？关注点是否发生了变化？

Henrik Stiesdal：我当时研究风电，是为了父亲的农场能用上更便宜的能源，这和发展风电的初衷是一样的。20世纪八九十年代在风电领域工作的人，会为公司感到自豪，因为公司创造了很多新机器，提供了很多新岗位。但现在的人们会更多地关注自然环境的未来状态，想要为世界，或者为后代做出贡献，观念上会比原来有更高的追求。

目前，丹麦风电从业者占到全国的10%左右。所以，从物质上和精神两方面看，我们正在做的事情实际上都是非常重要且有意义的。

《风能》：你认为风电产业未来会朝着哪些方向发展？

Henrik Stiesdal：这有点像汽车行业。汽车工业已经有超过100年的历史，人们在50年前就找到了车辆设计的最终形态，但它们在这之后依然变得更加高效，更加便宜。如果将现在的一辆车与25年前的相比，现在开的车比以前好多了。风电行业也依旧有发展提升的空间。风电最开始可能只是作为单一的发电设备，如今更多的是想让它成为一种系统，应用场景更加丰富，比如与制氢、储能等的结合。

电气化是现代社会的发展方向之一，风电可以得到更充分的利用。能够转型的行业都应该用电，用不了电的话也可以选择用氢，能利用绿电的地方尽可能地使用绿电，还可以使用不含碳的能源来源。像飞机、轮船等交通工具，钢铁、水泥的生产，高温加工的流程可能还无法全面实现电气化，但可以使用基于绿电的一些非碳燃料。

在绿电应用方面，我们可以发展制氢。氢发挥着至关重要的作用，可以帮助我们把绿电扩展到其他的领域，比如制氨。氨不仅仅可作为化肥使用，它还是一种可以运输的风能，我们可以使用船、车等工具来运输。

《风能》：您认为，国际合作在全球风电产业中发挥着怎样的作用？如今，中国风电产业可以为全球的能源转型和低碳做出哪些贡献？

Henrik Stiesdal：从全球来说，很多国家没有风电产业，所以需要进口风电；还有一些国家，像中国和丹麦，有着很好的风电部件制造企业，可以促进国际贸易合作。并非每个国家都能自己找到发展海上风电更好的方法，有经验的国家可以与其合作，将先进的技术与经验带过去，使其少走弯路。我认为国际合作确实在某种程度上发挥了作用，比如越南、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾、泰国等，通过国际合作就可以缩短前期的学习过程。另外，能源系统应该如何运作才能吸收尽可能多的可再生能源，这是亟待解决的问题之一。

包括金融、设备、技术、服务在内的风电全产业链都可以开展国际合作。中国有着很好的资源，也有着完整的供应链，可以帮助更多的国家。

《风能》：海上风电机组未来发展将呈现怎样的趋势，机组容量和叶轮直径还要继续大型化吗？在技术方面我们接下来会如何发展？

Henrik Stiesdal：先要看技术。我们发现最佳的实践是不断地去改进和提升，要持续地降低度电成本，提升性能。

对单机容量和叶片尺寸，我无法预测上限，但风电机组总会达到一定的局限，因为其他产业在出现指数级增长后，最终会触碰到一个天花板。比如大型客机、油罐车等的大型化，因为无法收回成本而停止了。我想政府应该限制风电机组的高度，海上风电机组最高300米，陆上最高200米，不能再高了。风电机组需要更加智能，而不是不断地追求大型化。这不是一个技术问题，而是成本问题。

风电智能化肯定是最重要的发展方向。依靠智能化的模拟仿真，可以降低整体的设计成本，比如在风电机组尾流影响环节，智能化设计后，系统就能运算出结果，实现风电利用的最大化。目前，人们对风电机组运行状态监测的智能化可能会有更迫切的需求。

《风能》：漂浮式风电在欧洲目前发展到怎样的阶段？未来将呈现怎样的发展趋势？面临哪些新的挑战？

Henrik Stiesdal：风电可以产生我们需要的所有电力，但风能资源的分布非常不均匀。在欧洲西北部有很多浅水区，容易部署海上风电，客户也很多。在中国、美国东海岸也是这样，但世界上大多数地方并没有这样的场景。如果我们引入漂浮式海上风电，风能资源的利用率可以增长10倍。

不可否认，漂浮式海上风电机组的价格还比较高。但就像30多年前，风电与化石燃料相比也非常昂贵，现在风电在欧洲比化石燃料便宜。这是依靠工业化、机组大型化实现的。漂浮式风电同样要依靠工业化实现降本。

我认为，在接下来的十年里漂浮式风电可以实现商业化的降本。不仅仅是机组，海缆成本也会随之下降。值得注意的是，固定式海上风电的成本也会越来越低，但最终两者的成本曲线会有交集。

《风能》：漂浮式海上风电的成本要下降到多少才能实现商业化？

Henrik Stiesdal：近几年，世界上的突发状况导致风电机组、基础和电缆都变得更贵了，出现很多不确定性因素，比如之前的日本核电站泄漏事件就对能源行业影响很大。但我从一份公开报告中看到的最新情况是，预计漂浮式的价格在2035年将降至50欧元/兆瓦时。

在产品大规模生产之前，总得有一些人愿意去做，而且是在成本很高的阶段去做，但是我们相信成本最终是会降下来的，实现商业化。

《风能》：在降本的要求下，未来漂浮式基础形式会不会走向同质化？

Henrik Stiesdal：我认为最后会逐渐统一到一种形式。就像风电机组本身，不管是哪家的产品，它都是一个塔筒加上三个叶片这种形式。最终，我认为漂浮式也会像陆上风电一样，采用模块化建造，叶片、塔筒以及其他部件可以来自不同的厂家。

《风能》：当前漂浮式海上风电成本较高，您认为海上风电的立体融合开发会成为主要的降本方式吗？比如说海上牧场、海上制氢等。

Henrik Stiesdal：风电场搭配养鱼场的想法很好，但是大多数漂浮式风电机组都将在深海区域，以至于经营养鱼场的人可能会觉得它离得太远。

如果想改变世界，对抗气候变化，我们需要做一些超大型的项目，而且需要做一些生产电力（和氢气）的大项目。这是降低成本最重要的途径，并将创造更多的价值。

《风能》：您在风电领域的梦想是什么？希望看到一个怎样的能源未来？

Henrik Stiesdal：我从事风电工作47年，现在回头看，发现风电行业的发展比我想象的要精彩得多，好得多。我完全相信，风电和太阳能光伏在我们对抗气候变化的斗争中发挥了重要作用。所以，当你在研究风电时，你在研究世界上最重要的东西，你所研究的这个领域，最有可能解决人类面临的气候问题。

在现有的所有发电技术中，风力发电每千瓦时产生的二氧化碳排放量是最低的，它的价格也下降了很多。大家应该要保持开放的心态，不断创新。