< 開發(fā)利用可再生能源、實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展成為世界各國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措。風能作為重要和最成熟的可再生能源技術,具有蘊藏量豐富、可再生、分布廣、無污染等特性,使之成為可再生能源發(fā)展的重要方向。
中國風能資源豐富,大力發(fā)展風力發(fā)電對調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、應對氣候變化、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。近年來,在《可再生能源法》以及國家一系列政策的推動下,中國風電裝機容量迅速增長,風電裝備制造業(yè)也快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)體系已逐步形成。2011年并網(wǎng)風電超過了50GW,當年并網(wǎng)14.5GW,均穩(wěn)居世界第一。
中國風電市場目前進入了穩(wěn)定發(fā)展時期,我們不可能在短期內(nèi)期待著再出現(xiàn)一輪翻番式增長。然而,中國市場將繼續(xù)成為全球年新增市場的主要拉動力量,特別是在可見的未來,至少每年15GW的容量以及巨大的尚待開發(fā)的海上風電資源。對于中國風電產(chǎn)業(yè)來說,發(fā)展的潛力是巨大的。但這些潛力是否能夠被發(fā)掘出來,很大程度上依賴各方利益相關者如何共同協(xié)作以撬動這一巨大的潛力。
1、建設成果
2011年中國(不含港、澳、臺)新增安裝風電機組11 409臺,全年新增風電裝機容量17.63GW,與前一年的18.94GW相比,2011年新增裝機減少6.9%。中國風電市場在歷經(jīng)多年的快速增長期后正開始步入穩(wěn)健發(fā)展期。截至2011年年底,中國累計安裝風電機組45 894臺,累計裝機容量62.36GW,繼續(xù)保持全球第一大風電市場的地位。
圖1 中國新增及累計風電裝機容量(2001-2011年)
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2011年,全國風電上網(wǎng)電量達715億kWh,占全國發(fā)電量的1.5%。風電所產(chǎn)生的環(huán)境效益顯現(xiàn):按每度電替代320g標煤計算,可替代標煤2 200多萬t,減少二氧化硫排放量約36萬t,減少二氧化碳排放量約7 000萬t,節(jié)能減排效益顯著。按照每戶居民年用電量1 500kWh計算,中國2011年風電的上網(wǎng)電量可滿足4 700多萬戶居民1年的用電量需求。
2011年中國風電新增建設容量10.53GW,新增并網(wǎng)容量16.5GW;截至2011年年底,全國風電累計建設容量52.53GW,累計并網(wǎng)容量47.84GW。
表1 中國風電歷年新增、累計并網(wǎng)容量及年增長率統(tǒng)計表
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2、項目儲備
除已建成的項目外,全國有大量風電場項目正在開展前期工作或已獲得核準,為中國風電的長期穩(wěn)定發(fā)展打下良好的基礎。
到2011年年底,全國正在開展前期工作的風電項目約1 500個,總規(guī)模約90GW。前期工作規(guī)模超過百萬千瓦的省份有20個以上,其中云南、貴州、湖南、河南、廣西等省區(qū)前期工作力度明顯加大,規(guī)模均在1.5GW以上。
多個百萬千瓦級大型風電基地獲得國家批復開展前期工作,包括酒泉二期百萬基地(3GW)、巴彥淖爾烏拉特中旗百萬基地(1.8GW)和新疆哈密百萬基地(2GW),項目總規(guī)模6.8GW。
2011年全國新增核準容量20.91GW,同比2010年增加14%。其中,國家核準總?cè)萘?.37GW,分布在內(nèi)蒙古、河北、山西和江蘇等省區(qū)。省級能源主管部門核準項目容量19.44GW。2011年核準容量排名前三位的省(自治區(qū))分別是寧夏、新疆和吉林。
3、風電近期、中長期發(fā)展目標
中國在大規(guī)模發(fā)展風電方面有良好的風能資源條件、有廣闊充足的土地資源條件、有較為成熟的風電產(chǎn)業(yè)基礎、有分布廣泛和技術較為先進的電網(wǎng)以及未來電網(wǎng)進一步完善的發(fā)展作為支撐,尤其是,中國未來持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟和今后一段時期內(nèi)仍將增長的能源需求,使大規(guī)模發(fā)展風電既是必需的,又是可行的。
自2010年起,中國風電發(fā)展已經(jīng)進入平穩(wěn)期,很難重現(xiàn)往日翻番增長的情景,2012年風電制造業(yè)更是已經(jīng)進入了高成本的微利時代,這意味著行業(yè)內(nèi)競爭的加劇,市場更加成熟。部分企業(yè)會選擇退出市場,但產(chǎn)業(yè)成熟程度和成本會更加提高風電的競爭力,使其成為實力較強的新生電源技術,并將逐步增大其在中國能源結(jié)構(gòu)中的比例。
國家發(fā)改委能源所與IEA共同發(fā)布的《中國風電發(fā)展路線圖2050》報告中依據(jù)“統(tǒng)籌考慮風能資源、風電技術進步潛力、風電開發(fā)規(guī)模和成本下降潛力,結(jié)合國家能源和電力需求,以長期戰(zhàn)略目標為導向,確定風電發(fā)展的階段性目標和時空布局”的風電發(fā)展戰(zhàn)略目標的思路,提出對未來風電布局的重點是:2020年前,以陸上風電為主,開展海上風電示范;2021—2030年,陸上、近海風電并重發(fā)展,并開展遠海風電示范;2031—2050年,實現(xiàn)在東中西部陸上風電和近遠海風電的全面發(fā)展。并依不同情景設定中國風電發(fā)展目標:到2020年、2030年和2050年,風電裝機容量將分別達到200GW、400GW和1 000GW,成為中國的五大電源之一,到2050年滿足17%的電力需求。
3.1、近期發(fā)展目標:2020年以前
盡管國家推行從大規(guī)模集中式開發(fā),向大規(guī)模集中式與分布式開發(fā)相結(jié)合轉(zhuǎn)化,向陸上風電場開發(fā)和海上風電場開發(fā)相結(jié)合轉(zhuǎn)化,但仍然以規(guī)?;_發(fā)和陸上風電開發(fā)為主,海上風電進行示范為原則。《中國風電發(fā)展路線圖2050》提出從近期來看,考慮到電網(wǎng)基礎條件和可能存在的約束,以發(fā)展規(guī)模化風電市場、建立具有領先技術標準和規(guī)范的風電產(chǎn)業(yè)體系為主要目標,以陸上風電為主、近海(含潮間帶)風電示范為輔,每年風電新增裝機達到15GW左右,到2020年,力爭風電累計裝機達到200GW。屆時,在不考慮跨省區(qū)輸電成本的條件下,使風電的成本達到與常規(guī)能源發(fā)電(煤電)技術相持平的水平,風電在電源結(jié)構(gòu)中具有一定的顯現(xiàn)度,占電力總裝機的10%,風電電量滿足5%的電力需求。
目前對中國“十三五”期間的經(jīng)濟發(fā)展速度和規(guī)模還很難做出判斷,一般估計“十三五”期間,中國經(jīng)濟發(fā)展速度會降至7%以下。雖然中國的經(jīng)濟增長方式有所轉(zhuǎn)變,能源效率水平有所提高,電力彈性系數(shù)有所降低,但是由于電力發(fā)電裝機總量的增加,預計到2020年中國發(fā)電裝機至少要達到1 800~2 000GW。如果風電裝機占全國總裝機的10%,至少需要200GW的裝機規(guī)模;如果風電裝機占全國總裝機的15%,那么裝機規(guī)模需要達到300GW。因此,預計到2020年風電裝機規(guī)模應該在200~300GW,很大可能為250GW。
3.2、中長期發(fā)展目標
長遠來看,隨著風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,風電機組及相關產(chǎn)品的技術將得到進一步的提升,海上風電機組的研發(fā)工作也將進一步展開,風電機組的發(fā)電能力將會有所提高,風電場的建設成本以及運行維護成本都將有所降低。與此同時,風電并網(wǎng)的相關技術難題將被逐步解決,電網(wǎng)建設與運行模式也將趨于完善,電網(wǎng)的消納能力和傳輸條件也將得到改善,風電的輸送成本也將下降。據(jù)《中國風電發(fā)展路線圖2050》預測到2030年和2050年,風電裝機規(guī)模將分別達到400GW和1 000GW,滿足全國8.4%和17%的電力需求,成為五大電源之一,具體如下。
(1)2020-2030年
不考慮跨省區(qū)輸電成本的條件下,風電的成本低于煤電,風電在電力市場中的經(jīng)濟性優(yōu)勢開始顯現(xiàn)。但如果考慮跨省區(qū)輸電成本,風電的全成本仍高于煤電;若考慮煤電的資源環(huán)境成本,風電的全成本將低于煤電全成本。風電市場規(guī)模進一步擴大,陸海并重發(fā)展,每年新增裝機在20GW左右,全國新增裝機中,30%左右來自風電。到2030年,風電的累計裝機超過400GW,在全國發(fā)電量中的比例達到8.4%,在電源結(jié)構(gòu)中的比例擴大至15%左右,在滿足電力需求、改善能源結(jié)構(gòu)、支持國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的作用日益加強。
(2)2030-2050年
隨著風電和電力系統(tǒng)以及儲能技術不斷進步,風電與電力系統(tǒng)實現(xiàn)很好的融合。風電規(guī)模進一步擴大,陸地、近海、遠海風電均有不同程度的發(fā)展,每年新增裝機約30GW,占全國新增裝機的一半左右,到2050年,風電可以為全國提供17%左右的電量,風電裝機達到1 000GW,在電源結(jié)構(gòu)中約占26%,風電成為中國主力電源之一,并在工業(yè)等其他領域有廣泛應用。
4、風電發(fā)展重點方向及任務
中國風電市場的發(fā)展,大致可以分為兩個階段。在2009年之前,風電的規(guī)模較小,發(fā)展風電的目的并不是為了提供實質(zhì)性的電力和能源供應,而是為了能夠?qū)⒅袊L電的技術水平和裝備制造能力盡快建立起來,從2009年開始,中國的風電裝備制造能力開始領先世界,并具備了支撐年均發(fā)展千萬千瓦級的能力。
從這個角度分析,“吊裝容量”和“并網(wǎng)容量”的差異,隨著風電并網(wǎng)困難和風電消納問題日益突出,愈發(fā)受到業(yè)界的關注。值得注意的是,這種關注也正好凸顯了中國風電發(fā)展所處階段開始出現(xiàn)了變化,即中國風電已經(jīng)告別小范圍、小規(guī)模發(fā)展的模式,正式步入規(guī)?;l(fā)展的新階段,當前存在的風電并網(wǎng)困難和消納方面的挑戰(zhàn)表明,風電在融入電力系統(tǒng)過程之中,所有的市場參與者都要做出相應有針對性的調(diào)整:電力系統(tǒng)的運行管理必須做出調(diào)整,適應風電這種間歇性電源的特點;風電開發(fā)商需要加強風電預測預報,加大對風電場出力的控制能力,盡可能使得風電場對于電力系統(tǒng)更可能地作為有效電源來調(diào)度管理;適應電力系統(tǒng)調(diào)度運行需要,將成為風電設備制造商技術轉(zhuǎn)型升級和提高自身核心競爭力的重要方向。