观局 | 五年巨变!全球风电发展的“中国速度”

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27

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  2012年,我国风电并网装机容量为6266万千瓦,全年发电量1008亿千瓦时,占比约2.0%。2017年6月底,风电累计并网1.54亿千瓦;上半年风电发电量已达1490亿千瓦时,占比约5.0%。

| 来源:中国能源报

作者:张子瑞

5年来,无论是装机容量还是发电量,风电都实现了翻番。也正是在这5年间,风电超越核电,成为仅次于火电、水电的名副其实的第三大主力电源。


最近5年,是我国风电装机飞速增长的5年,也是风电优化布局、提升质量、创新引领的5年。5年来,我国低风速风电引领全球、海上风电奋起直追、风电机组制造后来居上、风电标准开始走向国际。


增长速度:一骑绝尘


2012年我国风电装机突破6000万千瓦,取代美国成为世界第一风电大国。2015年2月,我国风电迎来新的里程碑——并网风电装机容量首次突破1亿千瓦。2012年以来,我国新增风电装机容量已连续4年位居世界第一。全球风能理事会(GWEC)的研究报告对此评价说:“中国正成为全球风电的新引擎。”


“5年前,大风车在贵州还是新事物,现在,越来越多的大风车出现在黔贵大地。”作为一线从业人员,中国电建贵阳院织金三塘风电场场长刘艳恒切身感受到了“中国风速”。


从“破零”到大范围“驭风”,曾被标记为“无风”的贵州省,一步一个脚印,仅用五六年的时间,就创造了中国高原风电的“贵州速度”。“贵州速度”就像一滴水,折射出的是中国风电行业5年来波澜壮阔的发展历程。


伴随中国风电的崛起,。2015年6月底,中国国电集团旗下龙源电力风电装机容量达1456.9万千瓦,成为全球最大的风电运营商。


“以来,截至2016年底,龙源电力风电控股装机容量由1054.4万千瓦增长到1736.9万千瓦,继续保持全球最大风电运营商地位。最近3年,公司风电控股装机容量增长45.8%,资产总额增长33.3%。”龙源电力总经理李恩仪对记者说。


根据彭博新能源财经发布的全球风电整机制造商市场份额报告,2015年,来自中国的整机制造商金风科技凭借7.8吉瓦的全球新增装机,首次问鼎全球第一。


数据显示,截至2016年底,金风科技全球累计风电装机容量超过38吉瓦,装机台数超过25800台,相当于每年可为社会节约标准煤约2696万吨,减少二氧化碳排放约7779万吨,相当于再造了约4251万立方米森林。


发展质量:引领升级


从陆地到海上,从高海拔到低风速,巨大的风车为神州大地源源不断“转”出绿色能源。


过去5年,中国风电不仅在发展速度上领跑世界,在发展质量和产业升级方面,也引领着全球风电行业的新航向。


近年来,中国风电行业在国际上创新提出了“低风速”概念,主动向中东部和南方等接近负荷中心的地区进行产业布局。伴随低风速技术的成熟,之前不具备开发价值的低风速地区正成为风电产业的热土。以此计算,中东部和南部地区风速在5米/秒以上达到经济开发价值的风资源储量接近9 亿千瓦。


位于湖北石首的天润桃花山风电场自2015年9月运行以来,风机可利用率达99.7%,在年平均风速仅为5.03米/秒的条件下,等效利用小时数却高达2056小时,这在此前是不可想象的。


,在我国部分地区4.8米/秒的平均风速下,年等效利用小时数甚至能达到2000小时。中国低风速开发正引领世界风电向着更长叶片、更高塔筒、定制化设计、全生命周期的技术挖掘与优化整合方向发展。


面对日益增大的风电存量市场,风电场存量资产的高效经营、增收节支成为决定风电投资收益的关键。从微观选址到机组选型,从精准设计到精细施工,从智能运维到精益管理,中国风电行业大胆探索,勇于创新,积累了宝贵经验。


中广核四川马鸣风电场副场长缑新华对风电行业的变化有着直观的感受。“以前,风电场大多是沿用火电厂的现场管理和人员配置;现在,风电场逐步探索出了适应风电场需要的现场管理模式,通过采用集控运行管理,风电场值守趋于少人化甚至是无人化,同时,也提高了风场与风场、风场与电网的信息交互速度和效率。”


产业配套:多点开花


“安宁河谷不安宁,一到下午就起风。”曾经,风给贫穷的四川凉山地区带来的是困扰;如今,风给当地带来了脱贫的希望。四川省凉山州所辖的17个县中,国家级贫困县占了11个,这片昔日贫困的土地正在因“风”而变。


德昌风电场位于四川省凉山彝族自治州德昌县,坐落于美丽的安宁河峡谷内。正是德昌风场的试点示范,带动了四川省的风电产业如火如荼发展。


受益于风电开发,东方 电气风电(凉山)有限公司作为风电配套企业填补了凉山州装备制造业的空白,同时吸引带动了相关产业发展,在凉山州形成了风电叶片、风电主机、玻纤布、机舱罩和塔筒制造等较为完备的产业链。


东方电气风电(凉山)有限公司副总经理张军介绍说:“公司及其产业链配套企业大约为当地创造了300个就业岗位。从事风电工作的一线工人,月收入最高的近7000元。”在风电制造产业链的带动下,2016年,凉山州实现地区生产总值1403.9亿元,同比增长6.0%,增速比上年提高3.2个百点。


风电不仅给贫困地区带来了产业脱贫的希望,也助力了产业链配套企业涅槃重生。


齿轮箱是双馈式风电机组的最核心零部件之一。南高齿集团起初从事建材、冶金等传统行业领域齿轮传动设备制造,伴随风电产业的崛起而进入风电齿轮传动领域。目前,作为工信部认定的首批制造业单项冠军示范企业、全球生产风力发电主传动及偏航变桨传动设备主要厂商之一,南高齿集团迄今已累计交付5.1万台风电主齿轮箱和配套的30万台套偏航/变桨传动设备,全球市场份额超过30%,成为全球风电齿轮传动设备领域的No.1。


产业链的蓬勃发展,离不开风电开发商、整机制造商、零部件提供商的通力合作。


金风科技董事长武钢表示,风电机组的技术水准和质量性能是风电产业发展的核心驱动力。为此,金风科技提出并推进“全优产业链建设”工作,通过树立质量标杆、关键岗位认证、质量信用评级等,与关键零部件供应商协同打造质量改善平台,使得质量精益管理的理念得以延伸,实现了质量管理合作共赢,提升了产业生态竞争力。


标准致胜:抢占国际话语权


,近年来,我国在风机制造、质量保证体系、安装运营、维护管理以及检测诊断等诸多方面通过完善标准,助力突破了当前卡住中国风电发展的技术瓶颈,推动中国由风电大国向风电强国的转变。


李恩仪告诉记者,近年来,龙源电力以国际一流目标为引领,实施创新驱动,大力推进标准化建设,自主完成的新能源企业一流标准体系和绩效管理体系建设成果获全国电力行业管理创新一等奖;依托获批成立的国家风电运营技术研究中心,先后主编国家和行业标准41项,其中《风力发电场项目建设工程验收规程》(GB/T 31997-2015)等国家标准已正式颁布实施,为风电行业发展保驾护航。


标准先行,不仅保障了风电技术进步,也推动了风电产业整体“走出去”。


2011年7月,龙源电力成功收购加拿大安大略省99.1兆瓦风电项目,2014年11月,该项目正式投产发电,这是中国发电企业在海外自主开发、自主建设、自主运营的首个风电项目。


今年5月,金风科技凭借成熟的项目开发经验和性能优异的3S机型,成功收购澳洲最大的待建Stockyard Hill风电项目,并与当地电力零售企业签下澳洲市场最大规模的风电长期购电协议。今年4月,金风科技在美国Rattlesanke项目成功获得伯克希尔哈撒韦公司旗下基金、花旗集团旗下基金的共同税务投资,顺利实现融资关闭,彰显了国际专业机构对中国风电企业技术、产品和服务的认可。


在全球风能理事会中国项目主任乔黎明看来,过去5年,中国风电行业不仅自身发生了巨大蜕变,也深刻改变了世界风电格局,成为全球风电产业的“风向标”。


“中国风电是全球风电的领军力量,过去5年是中国风电巩固其全球第一地位的重要时段。未来5年,希望行业更多地关注投资效率,促进产业进一步升级,持续推动中国能源变革。”乔黎明说。

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电网是优化配置电能资源的重要载体,更是可再生能源消纳的关键路径。回首来路,的以来的5年是我国电网建设高速发展的5年。



5年以来,我国电网规模领跑世界,电网技术装备和安全运行水平进入国际先进行列,电能质量和供电可靠性进一步提高,一批智能电网重大创新项目建成,可再生能源并网能力逐步提升。


这5年,我国从运行3条到投运14条特高压输电大通道,再到新建9条特高压大通道,电压等级、输送容量、输送距离不断刷新世界纪录,基本形成了西电东送,北电南供的特高压输电网络。目前,我国电网已成为世界风电并网规模最大、光伏消纳增长最快的电网。


推动智能储输

优化可再生能源开发


《电力发展“十三五”规划》提出,“十三五”期间将继续在我国开展风光储输多元化技术综合应用示范。将结合风电、光伏等可再生能源开发,融合储能、微网应用,推动可再生能源电力与储能、智能输电、多元化应用新技术示范,推动多能互补、协同优化的可再生能源电力综合开发。


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位于河北省张家口张北县的国家风光储输示范工程,是目前世界上规模最大、综合利用水平最高的集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电“四位一体”的新能源综合示范项目;是在智能电网技术框架下,深度探索风、光、储多组态可再生能源、多功能、可调节、可调度的联合发电崭新模式。


近年来,随着微电网技术越来越成熟,我国自下而上对微电网发展的推动力也越来越强。微电网具有灵活的运行方式和可调度的性能,既可接入配电网运行,也可作为独立电网运行,将有力促进可再生能源的就地消纳、就地平衡。


太原西山生态产业区新能源示范园区


今年5月,《关于新能源微电网示范项目名单的通知》中28个新能源微电网示范项目获批。其中,位于山西太原西山生态产业区新能源示范园区的微网项目,总投资高达111.9亿元,将有19个微网组成微网群。


电源项目上

包括500兆瓦的光伏、60兆瓦的风电以及天然气热电联产125兆瓦。


储能方面

包括400兆瓦的抽水蓄能、60兆瓦电池储能以及126兆瓦热储能,与之相对应的负荷为470兆瓦。


7月,国家发展改革委、国家能源局印发 《推进并网型微电网建设试行办法》(以下简称《办法》),旨在推进电力体制改革,切实规范、促进微电网健康有序发展,建立集中与分布式协同、多元融合、供需互动、高效配置的能源生产与消费体系。该《办法》规定,微电网须具备微型、清洁、自治、友好等基本特征。电源以当地可再生能源发电为主,或以天然气多联供等能源综合利用为目标的发电形式,鼓励采用燃料电池等新型清洁技术。其中,可再生能源装机容量占比在50%以上,或天然气多联供系统综合能源利用效率在70%以上。《办法》中明确提出微电网内部的新能源发电项目建成后,按程序纳入可再生能源发展基金补贴范围。


建设输电通道

助力可再生能源消纳


加快建设特高压输电大通道和可再生能源并网工程,能够扩大可再生能源的消纳范围,满足京津冀鲁、长三角等受电省份的可再生能源用电需求,是解决可再生能源消纳问题的关键之举。


今年7月,甘肃酒泉送湖南特高压工程正式投运,电能传输距离2383千米,再次刷新世界纪录。这条线路将甘肃的风能、太阳能发出的清洁电能送往湖南,每年可送电400亿千瓦时,满足湖南四分之一的用电需求。


过去的5年中,我国特高压建设在技术、标准、重大装备等方面已实现完全自主,让中东部16个省份近9亿人用上来自西部的清洁能源。


据统计,可再生能源的并网输送,让这些地区平均每年少烧煤9500万吨,相当于四川省一年的煤炭消耗量。


2013年

为加快京津冀等地区大气污染综合治理,国家能源局提出了12条重点输电通道实施方案。


2014年5月

国家能源局下发了《国家能源局关于加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道建设的通知》,要求抓紧推进12条重点输电通道相关工作,其中含“四交五直”特高压工程和3条±500千伏输电通道。


2016年12月2日

国家发展改革委正式发文核准建设陕西锦界、府谷电厂500千伏送出工程。至此,大气污染防治行动计划12条重点输电通道全部获得国家核准。


据统计,12条重点输电通道的建成,可新增约7000万千瓦的输电能力,每年可减少上述地区标煤消费1亿吨以上,可有力支撑受端地区节能减排和大气污染治理。


据最新数据统计,2017年上半年,北京电力交易中心省间清洁能源交易电量累计完成1663亿千瓦时,同比增长2.0%,减少受电地区标煤燃烧5332万吨,分别减少二氧化硫和二氧化碳排放399万吨和13266万吨。风电、太阳能等可再生能源电量完成258亿千瓦时,同比增长37.8%。


值得一提的是,今年8月9日,西电东送当日送电达到8.9亿千瓦时,其中,统调清洁能源发电量占比高达96%,高于去年93%的年平均水平。


其实在此之前,南方电网西电东送电量已经连创新高,售电量由2011年的969亿千瓦时增长到2015年的1890亿千瓦时,翻了一番,年均增长18%。


“十二五”累计完成售电量7139亿千瓦时,输送的电量约70%为清洁水电,有力支持了西部水电消纳和资源优势转化,促进了南方区域的协调发展和节能减排。


开辟绿色通道

促进可再生能源并网


7月29日9时,南方电网综合能源公司中山格兰仕光伏发电项目在建成700多天后,累计发电量突破1亿千瓦时。该项目设置在格兰仕中山基地42栋共60万平方米的厂房屋顶,装机容量为52.38兆瓦,是目前全球最大单厂区分布式光伏发电项目。如果按25年的运营期来算,总发电量预计近12.5亿千瓦时。据了解,该企业建成光伏屋顶后,年均发电量约5000万千瓦时,年节约标煤1.69万吨,年均减少约500多万元用电成本,年减排二氧化碳4.3万吨,夏季厂房降温3~5摄氏度,减少空调能耗16%。


分布式电源并网问题的解决,需要简化并网手续、及时转付补贴资金、持续创新服务模式。

2012年

国家电网公司发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,其中就提供优惠并网条件、加强配套电网建设、优化并网流程、简化并网手续、提高服务效率等措施作出了承诺。


2013年

国家电网公司发布《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,这是继支持分布式光伏发电并网后,国家电网公司将支持范围扩大至风电、天然气等所有类型分布式电源。


推动新能源消纳是任重道远的系统工程,记者获悉,在今后的工作中,国网公司、南网公司都将加强电力统一规划,有序引导新能源项目建设,严控东中部地区新增煤电,为新能源发展腾出市场空间。同时,将加快构建全国统一电力市场,尽快完善市场规则、新能源交易机制、调峰补偿机制,落实可再生能源配额制度;抓紧启动一批亟须的特高压重点工程前期工作,全面实施电能替代,鼓励用户积极参与电力需求侧响应和市场交易。

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