当前,能源安全、环境污染和气候变暖问题,越来越受到国际社会的普遍关注,积极推进能源革命,大力发展新能源和可再生能源,已成为世界各国寻求可持续发展途径和培育新的经济增长点的重大战略选择。我国改革开放以来,在实现经济快速增长的同时,也付出了很高的资源和环境的代价。
前不久召开的联合国]气候峰会对外公布,中国作为全球最大的碳排放国,2013年碳排放量占全球总量的27.7%,超过美国和欧盟的总和,人均碳排放比全球平均水平高45%,中国政府面临空前的挑战和压力。当前全国范围频发雾霾天气,面对严峻的环境污染形势,国务院去年9月发布了《大气污染防治行动计划》,明确将发展可再生能源替代更多的化石能源作为改善环境的重要举措之一。
风电作为国际上公认的技术最成熟、开发成本最低、最具发展前景的可再生能源,必将是推动我国能源生产和消费革命,落实党的十八大提出建设生态文明和美丽中国的重要保障。
一、国内外风电发展现状
(一)国际风电发展概况
近年来,在各国政策的大力支持和有力推动下,全球风电发展呈现以下几个特点:一是世界风电连续多年保持高速增长势头。2009~2013年全球风电每年新增装机在4000万千瓦左右,截至2013年底全球累计风电装机容量达到3.18亿千瓦。迄今为止,世界上已有80多个国家在积极开发和利用风能资源,其中20多个国家风电装机超过100万千瓦。
二是以中国为首的亚洲市场领跑全球风电。2009年以来,亚洲风电迅速崛起,规模增长速度稳居世界首位,2013年新增装机容量1823万千瓦,占当年全球总量的51.7%,中国是亚洲风电市场的绝对主力,占比超过80%。
三是海上风电进入规模化发展阶段。以英国为代表的欧洲国家在海上风电开发方面引领世界潮流,在大型风机技术和海上施工能力方面不断取得突破,开发范围达到水深40米、离岸距离100公里。2013年欧洲新增海上装机容量156.7万千瓦,占世界总量的96%,主要来自英国和丹麦两个国家。
四是风电机组向大型化、智能化发展。随着风电技术进步,目前1.5~3兆瓦风机已经成为陆上风电主力机型,2013年全球新增机组平均单机容量接近2兆瓦。海上风电方面,单机容量3~6兆瓦的风电机组已经开始商业化运营,2013年欧洲海上新建风电场平均单机容量为4兆瓦。
在单机容量增长的同时,机组智能化控制水平也不断提高,少人值守、无人值守运行模式的普及面越来越广。五是风电逐步成为主力电源。从生产能力、管理体制、行业标准、社会认可度等方面看,全球风电产业正稳步从补充电源向主力电源过渡,目前整个欧盟风电装机容量占比已达到13%。德国、丹麦、西班牙等老牌风电强国,已建立完善的风电标准体系,丹麦、西班牙等国家已经把风电视为普通电源一样调度运行。
(二)我国风电发展取得的成绩
风电作为重要的战略性新兴产业,近年来在我国取得了长足的发展。目前,风电已成为我国电力的重要组成部分,并同步培育形成了较为完整的设备制造产业链,对调整能源结构、转变发展方式、促进节能减排、实现可持续发展做出了重要的贡献。
1.风电装机规模世界第一。自2006年《可再生能源法》颁布实施以来,我国风电发展进入快车道,“十一五”期间连续五年实现翻番增长,并于2010年底超越美国成为世界第一风电大国,此后全国每年投产风电1500万千瓦左右,继续保持全球领先地位。根据中电联统计,截至2014年6月底,全国风电并网装机容量为8277万千瓦,占全国总装机容量的6.2%,是继火电、水电之后的第三大主力电源。
2.实现全国性风电开发布局。风电发展早期,资源条件较好的“三北”和东南沿海地区作为我国风电开发的主战场,开展了大型风电基地的规划和建设,并取得显着成果。同时,随着风电机组技术的进步和造价的降低,传统意义上风能资源并不丰富的内陆地区,由于具备电网接入与市场消纳的优势,逐渐具备了开发价值,成为近些年新增风电装机的重要组成部分。随着2013年龙源西藏那曲超高海拔风电场投产,风电开发已遍布全国大陆所有的省份(自治区、直辖市)。目前,“三北”、东南沿海、内陆地区风电装机占比分别为74%、15%和11%,中国风电发展从过去局部大基地集中开发,正在向全国范围集中、分散并举开发格局转变。
3.海上风电发展异军突起。我国具有发展海上风电所必需的资源条件和市场消纳能力。2009年以来,在国家能源局、国家海洋局等有关部门推动下,我国海上风电发展开始起步,经过短短几年的努力,目前已建成海上风电41万千瓦,主要分布在江苏省和上海市,山东、广东、福建、河北、浙江等其他沿海省份也正在积极推进,中国已经成为紧随欧洲之后的世界第二大海上风电市场。前不久,国家先后出台了海上风电电价政策,以及2014~2016年1000万千瓦规模的开发建设方案,必将对海上风电发展产生积极的推动作用。
4.技术装备体系不断完善。前些年在我国风电大发展的背景下,一大批风电装备制造企业迅速成长起来,打造了一批自主品牌,其设备研发设计和制造能力与世界先进水平的差距不断缩小。目前,已建立起内资企业为主导、外资和合资企业共同参与的风电设备制造体系,不断开发适应国内风资源特点的机型,国产设备已经占据中国市场份额的80%以上,并开始出口海外。
(三)国电龙源电力开发风电的探索和实践
近年来,中国国电集团公司作为中央骨干电力企业,坚持以科学发展观为指导,大力发展新能源引领企业转型,实现企业清洁、高效、可持续发展,推动能源生产和消费革命,在开发风电等新能源方面进行了积极的探索和实践。龙源电力作为中国国电风电开发核心平台,是国内最早从事风电开发的专业化公司,也是我国风电行业发展的历史缩影。长期以来,龙源电力专注于做强做优风电产业,积极引领行业发展方向。
一是瞄准国际一流定位。预计今年底龙源电力风电装机将超过1300万千瓦,有望成为全球最大风电运营商。今年以来,我们对标国际一流企业,全面开展顶层设计,提炼出7大要素、23项标准、64个指标,明确了创建国际一流的管理标准体系和实施路线图,加快了建设国际一流新能源上市公司的步伐。
二是建成亚洲最大海上风电场。率先在江苏如东连片开发了潮间带和近海风电场28万千瓦,并研制出国内第一艘专业施工船和运维船,掌握了单桩、多桩基础施工等核心技术,迈出了海上风电规模化发展的关键一步。
三是开创低风速和高海拔风电先河。2011年在安徽来安建成国内首个低风速项目,对促进内陆地区风电开发具有积极的示范引领作用。在云南、贵州、西藏等地区率先建设了一批高海拔风电场,平均海拔3000米以上,其中西藏项目海拔4300米,攻克了高寒缺氧条件下的许多施工难题。
四是成功实现风电“走出去”。龙源电力是第一个到境外投资风电项目的国有发电企业,目前加拿大10万千瓦在建项目即将投产发电。去年9月,成功中标南非2个风电项目24.4万千瓦,取得海外市场的又一突破。五是打造一流风电科技支撑体系。充分利用国家能源局授牌龙源电力成立的“国家能源风电运营研发中心”重要平台,把握风电技术发展趋势,着力提升风资源测评、微观选址、检修维护、技能培训等专业技术水平,引领行业技术升级。
在北京本部建成全国风电运营监控中心,实时监测公司分布在全国各地247个风电场的每一台风机,并率先在9个省推广区域集中监控管理模式,为实现风电场无人值守、少人值守奠定基础。
二、我国风电发展面临的主要问题
近年来,我国风电发展取得的成绩举世瞩目,但作为时间尚短的新兴产业,难免会遇到一些发展中的问题,需要各方共同研究解决。
(一)风电发展深度有待进一步提高
在前些年国家出台一系列政策的引导和鼓励下,我国风电产业方兴未艾,目前正处在平稳发展的初级阶段,而国家实现节能减排、改善自然环境的目标任务很重、压力很大,风电作为重要的清洁能源,未来发展任重道远。虽然我国风电装机容量绝对值已经位居世界第一位,但在全国电源结构中的占比仍然较低。2013年我国风电上网电量仅占总电量的2.5%,目前整个欧盟已超过8%,特别是丹麦、西班牙等国这一比例更是超过20%。根据规划,欧洲2020年风电装机将达到2.3亿千瓦,届时德国风电发电量将占电力消费的17%以上。相比之下,我国风电发展深度距欧洲风电强国还有较大差距。
(二)风电弃风限电问题亟待解决
我国出现明显的风电限电现象开始于2010年,并且随着风电的快速发展,限电问题更加突出,2011年限电量首次超过100亿千瓦时,2012年则超过200亿千瓦时。2013年以来,在国家能源局、电网公司和业界的共同努力下,全国限电形势虽有所好转,2013年限电量仍然达到162亿千瓦时,相当于北京市全年居民生活用电量(157亿千瓦时),而局部地区限电依然比较严重,制约了风电健康发展。
(三)风电盈利能力较为脆弱
近年来,虽然风电机组价格有所下降,但由于受到限电、国际碳交易(CDM)低迷等因素的影响,风电行业整体处于微利状态,在限电严重的“三北”地区很多风电项目已经出现亏损,特别是今年三季度以来,由于受到限电和风资源下降的双重影响,全国风电亏损面高达50%以上。龙源电力由于开发风电较早、资源和布局较好,并形成一定的规模优势,虽然盈利能力明显高于全国平均水平,但今年以来,公司利润水平也明显下滑,其中有10多个项目出现亏损。
从未来趋势看,随着优质风电资源越来越少,收益水平也会自然降低,而且近年来地方各级政府、利益各方期望值普遍较高,各项补偿、缴费等项目开发成本不断攀升。与此同时,施工费用、融资成本呈明显上升趋势,再加之未来几年风电机组大规模出质保期,运行维护成本将大幅增加。这些因素将使风电盈利能力变得更加脆弱。
(四)风电设备制造业存在重产能轻质量问题
在我国风电市场快速发展的刺激下,近年来风电设备制造业不断扩张,导致产能过剩问题较为突出。值得注意的是,与全球领先的风电设备质量及生产规模相比,我国还没有建立起与之相匹配的核心技术能力和产业竞争实力。目前国内风电设备制造企业主要是依靠引进技术成长起来的,风电机组设计和关键技术仍然依赖国外,国内低层次技术的同质化竞争比较严重。部分制造企业面对激烈的市场竞争,往往以低价竞争方式占领市场,忽视技术进步、产品可靠性等内在核心竞争力的培育,已暴露出一些风电设备质量问题。
三、对我国风电未来发展的思考
要实现2020年我国非化石能源占一次能源消耗比重15%、单位GDP碳排放比2005年下降40%~45%的目标,需要进一步调整优化能源结构,推进能源战略转型,强化全社会发展风电的共识和自觉行动。
(一)推进体制机制改革,构建合理市场环境
当前,风电开发涉及的各方利益关系在现有体制机制下难以自我协调。国家层面应该积极引导社会舆论,进一步强化风电在完成2020年节能减排目标中的重要地位,调动社会各方发展风电的积极性,建立能源主管部门与风电开发涉及环保、林业、海洋等相关部门的综合协调机制,实现各方共同促进风电更好更快地发展。同时,要加快推出可再生能源配额制,明确地方政府、电网企业和发电企业的职责,从机制上推动风电发展目标的完成。
(二)加大产业政策支持力度,促进风电健康可持续发展
当前我国风电上网电价在世界范围属于偏低水平,据统计,2013年各主要国家风电上网价格(不含税)按人民币折算:日本是1.4元/千瓦时;意大利、英国、加拿大、美国东部位于0.8~1元/千瓦时之间,德国、法国、丹麦位于0.6~0.8元/千瓦时,南非是0.5~0.7元/千瓦时,而我国四个类别风能资源区平均上网电价(不含税)约为0.5元/千瓦时,整体偏低,要实现风电行业健康可持续发展,完成国家风电规划目标和节能减排任务,需要继续加大对风电产业的政策支持力度,保证风电正常合理的盈利水平,增强产业投资开发信心。
(三)制定风电发展规划,引导产业有序发展
国家颁布的“十二五”可再生能源规划明确提出,到2015年、2020年实现风电并网装机容量分别达到1亿千瓦和2亿千瓦。现在已临近“十二五”末期,国家有关部门应该加快推进“十三五”风电发展的规划工作,明确未来产业发展的政策方向和路线,保持稳定的市场总量增速,制定相关保障措施,确保2020年2亿千瓦国家风电发展目标的实现。
(四)重视风电消纳问题,多措并举缓解限电
风电接入和消纳是行业面临的核心问题,可以从以下几个方面着手:一是按照全额保障性收购的法律规定,加大执法力度,加强对电力市场的监管,重点监测各省风电并网运行和市场消纳,掌握风电全额保障性收购的实际情况,及时向社会公布相关信息,督促解决限电问题。二是进一步加强风电开发规划与电网规划的协调,衔接好风电项目开发与配套电网建设,明确电网企业的责任,充分调动电网的积极性,确保风电项目与配套电网同步投产,打通局部地区送出瓶颈,保障风电项目的顺利并网运行。三是在风电集中开发地区通过优化各类发电机组的协调运行、发挥跨区电网错峰调峰作用等方式,提高电力系统的整体调节能力,满足大规模风电并网运行的需要。
(五)提升风电设备质量,健全产业服务体系
风电技术水平影响行业发展质量,要进一步完善我国风电技术支撑体系。一是实现风机技术的不断突破,加大海上、低风速等领域风电技术攻关力度,在风机的叶片、轴承、控制系统等方面加快技术创新,将风电产业发展成为以技术创新为核心竞争力的优势产业。二是加强风电技术创新的体制机制建设,构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的科技创新体系,建设国家级风电研究机构,做好风能基础理论、前沿技术、关键技术的研究,增强风电产业发展的技术支撑能力。三是加快完善风电标准体系,支持第三方认证机构建立统一的行业技术规范和质量标准,并在此基础上,完善市场评估体系,提高市场准入门槛,促进国产风电设备质量水平的持续提升。四是建立行业设备运行质量的信息监测和评价体系,以此掌握各种风机设备的可利用率、发电利用小时数、设备重大事故等历史运行数据,并将有关信息数据及时公开发布,作为督促设备制造企业重视和提高质量的重要手段。