高成本阻碍海上风电装机目标的完成

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。 我国未来风电技术未来发展趋势有以下几个方面： 一是由于风电机组设计和工艺的改进，性能和可靠性提高，加上塔架高度增加以及风场选址评估方法的改进等，未来将增大风电机组的单机容量。 二是提高叶轮的捕风能力，主要体现在叶轮直径增大，单位千瓦扫掠面积提高。 三是提高风能转换效率，使风机叶轮转换效率从0.42接近0.5。 四是风力发电面临各种极端天气条件，风电场机组布置分散，到达性差，维护不变，机组质量问题带来双重损失，不仅降低了设备的可利用率，还浪费了风资源，损失了发电量，因此要求提高风电机组及部件质量。 五是风电机组大型化受到道路如隧道高度的限制，需要重型拖车和安全驾驶，增强机组运输和安装便捷性。 六是风电机组工作环境面临高温、高湿、高海拔、盐雾、风沙、低温等，并抵抗台风、沙尘暴、雷电、冰冻、海上浮冰等灾害性气候，需要增强机组环境适应性。 随着物联网、云计算等新一代信息通信技术与可再生能源技术的结合，未来智慧风场将以互联网技术为核心，以配电网为基础，以接入可再生能源为主，实现信息技术与能源基础设施融合，通过EMS对分布式能源基础设施实施广域优化协调控制，实现冷、热、气、水、电等多种能源优化互补，提高用能效率的智能能源管控系统。